C++11：Lambda表达式

Posted 2021-09-06 木大白易

声明

Lambda表达式完整的声明格式如下：

[capture list] (params list) mutable exception-> return type { function body }

各项具体含义如下

• capture list：捕获外部变量列表
• params list：形参列表
• mutable指示符：用来说用是否可以修改捕获的变量
• exception：异常设定
• return type：返回类型
• function body：函数体

但是并不是所有的项都必须写全，可以省略一些不需要的项，一般很少写exception。
比如：

1. 如果不能修改捕获外部变量的值，则不需要写mutable指示符

[capture list] (params list) -> return type { function body }

[](int a)->bool {return a>1;}

2. -> return type可以不写。如果function body里边有return，则返回return的返回值类型，如果没有return，则返回void

[capture list] (params list){ function body }

[](int a){return a>1;}

3. 如果没有参数，则params list可以不写

[capture list]{ function body }

int a = 2;
[a]{return a>1;}//这里捕获外部变量

捕获外部变量

1、值捕获
值捕获和参数传递中的值传递类似，被捕获的变量的值在Lambda表达式创建时通过值拷贝的方式传入，因此随后对该变量的修改不会影响影响Lambda表达式中的值。
比如上边最后一个例子。

int a = 2;
auto m = [a]{return a>1;};
a=0;
cout << m() << endl;//这里输出为1

2、引用捕获
使用引用捕获一个外部变量，只需要在捕获列表变量前面加上一个引用说明符&。

int a = 2;
auto m = [&a]{return a>1;};
a=0;
cout << m() << endl;//这里输出为0

3、隐式捕获
上面的值捕获和引用捕获都需要我们在捕获列表中显示列出Lambda表达式中使用的外部变量。除此之外，我们还可以让编译器根据函数体中的代码来推断需要捕获哪些变量，这种方式称之为隐式捕获。隐式捕获有两种方式，分别是[=]和[&]。[=]表示以值捕获的方式捕获外部变量，[&]表示以引用捕获的方式捕获外部变量。

int a = 2;
auto m = [=]{return a>1;};
a=0;
cout << m() << endl;//这里输出为1


a = 2;
auto n = [&a]{return a>1;};
a=0;
cout << n() << endl;//这里输出为0

总结：

捕获形式	说明
[]	不捕获任何外部变量
[变量名, …]	默认以值得形式捕获指定的多个外部变量（用逗号分隔），如果引用捕获，需要显示声明（使用&说明符）
[this]	以引用的形式捕获this指针
[*this]	以值的形式捕获this指针
[=]	以值的形式捕获所有外部变量
[&]	以引用形式捕获所有外部变量
[=, &x]	变量x以引用形式捕获，其余变量以传值形式捕获
[&, x]	变量x以值的形式捕获，其余变量以引用形式捕获

修改捕获变量

前面我们提到过，在Lambda表达式中，如果以传值方式捕获外部变量，则函数体中不能修改该外部变量，否则会引发编译错误。那么有没有办法可以修改值捕获的外部变量呢？这是就需要使用mutable关键字，该关键字用以说明表达式体内的代码可以修改值捕获的变量，比如：

int a = 2;
auto m = [a] ()mutable { //注意这里有一个括号()
    a = -1;
    return a>1;
};
cout << m() << endl;//这里输出为0

表达式的参数

在Lambda表达式中传递参数还有一些限制，主要有以下几点：

• 参数列表中不能有默认参数
• 不支持可变参数
• 所有参数必须有参数名

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