都什么年代了，还不会C++的Lambda函数？

Posted 2021-05-16 非晚非晚

一直标榜自己是一名使用C++作为开发语言的攻城狮，然而C++11已经出来这么久了，即没有使用，也没明白Lambda函数，惭愧不已！其它语言很早就有Lambda函数了，然而C++11才开始有此功能。今天就抽空把它拿下吧！

1. 语法

Lambda表达式又称为匿名函数，它的基础使用方法如下：

[capture](parameters) mutable ->return-type{statement}

说明：

• [capture]表示捕获列表，能够捕获上下文中的变量，共lambda函数使用。实际上，[]是Lambda引出符，编译器根据该引出符判断接下来的代码是否是Lambda函数。它有下列几种形式。

下面提到了一个父作用域，其实就是包含Lambda的“{}”代码块。

• [var] 表示以值传递方式捕捉变量var
• [=]表示值传递方式捕捉所有父作用域的变量（包括this）；
• [&var]表示引用传递捕捉变量var；
• [&]表示引用传递方式捕捉所有父作用域的变量（包括this）；
• [this]表示值传递方式捕捉当前的this指针。

• (parameters)：参数列表。与普通函数的参数列表一致。如果不需要参数传递，则可以连同括号“()”一起省略;
• mutable：mutable修饰符。默认情况下，Lambda函数总是一个const函数，multable仅仅是让Lamdba函数体修改值传递的变量，但是修改后并不会影响外部的变量。在使用该修饰符时，参数列表不可省略（即使参数为空）;
• ->return-type：返回类型，如果是void时，可以连->一起【省略】，如果返回类型很明确，可以省略，让编译器自动推倒类型。
• {statement}：函数体。内容与普通函数一样，不过除了可以使用参数之外，还可以使用所有捕获的变量。

注意下列类型。

[=,&a] //表示以引用传递方式捕捉a,值传递方式捕捉其他变量
[=,a]//错误，重复传递。a和=都表示值捕获
[&,&this]//错误，重复传递。两个引用捕获

2. 值捕获

• 值传递，在函数体内部不允许修改传入的变量；
• 在定义lambda的时候就传递值进入，调用的时候，即使后续修改传入的值，不会对函数体内部产生影响。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int a = 123;
    //值传递：123，函数体内部不允许修改123的值
    auto f = [a] { cout <<"recive num: "<< a << endl; };
    a = 321;
    f(); // 输出：123
    cout<<"final num: "<<a<<endl;
    return 0;
}

输出结果：

recive num: 123
final num: 321

3. 引用传递

• 在函数体内部可以修改传入的变量
• 在定义lambda时，传入引用，调用的时候引用最新的值。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int a = 123;
    //引用传递：a，函数体内部可以修改传入的变量
    auto f = [&a] { cout <<"recive num: "<< ++a << endl; };
    a = 321;
    f(); // 传入最新的321，输出：322
    cout<<"final num: "<<a<<endl;
    return 0;
}

输出结果：

recive num: 322
final num: 322   

4. mutable修改值传递变量的属性

• mutable前面的括号不能省略；
• mutable只修改值传递的属性，也就是说可以在函数体内部修改值传递；
• 函数体内部的改变不会对外部变量产生影响，因为毕竟是值传递。

参考代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int a = 123;
    //值传递：123，且函数体内部可以修改123的值
    auto f = [a]()mutable { cout <<"recive num: "<< ++a << endl; };
    a = 321;
    f(); 
    cout<<"final num: "<<a<<endl;
    return 0;
}

输出结果：

recive num: 124
final num: 321