1 什么是lambda表达式？

lambda表达式实际上就是一个函数对象。和函数一样可以使用圆括号调用。

只不过这个函数可以定义在代码的任意位置。非常的灵活，自由。

lambda表达式比函数更具有优势的地方在于，它可以将当前作用域中的变量，对象直接拿来使用（灵活）。

示例1：求余数

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    //定义一个lambda表达式对象mod，用于对两个数求余
    auto mod = [](int a, int b) { return a % b; };

    cout << mod(3, 7) << endl;// 3%7=3
    cout << mod(7, 3) << endl;// 7%3=1
    cout << mod(3, 3) << endl;// 3%3=0
    cout << mod(7, 7) << endl;// 7%7=0

    return 0;
}

2 lambda表达式的定义

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

其中，各个部分的含义如下：

1） capture list

捕获列表，可以写当前作用域中的变量名，这些变量就可以在lambda表达式内直接使用了。如果为空，表示不需要使用当前作用域中的变量。

2） return type

函数（lambda表达式）返回值类型；

可忽略不写（就像上面的求余数mod），因为编译器会自动推导返回值类型；

3） parameter list

参数列表，这个跟普通函数的参数列表是一样的，表示形参列表。

4） function body

函数体，和普通函数的函数体一样，里面写你的函数逻辑，可以调用[]和()里的参数

3 捕获列表

• []没有任何参数，这种情况下不传入外部参数。
• [a, &b] 传入变量a的值以及变量b的引用。
• [&] 以引用方式传入所有变量。
• [=] 以传值方式传入所有变量，值不可被修改。
• [&, a] 除了a用传值方式传入，其他所有变量用传值方式传入。
• [=, &a] 除了a用引用方式传入，其他所有变量用引用方式传入。

1） 值捕获

lambda表达式默认使用值捕获，等于是拿到当前作用域中变量的副本（值）。

auto add = [start](int a, int b) { return start + a + b; };

完整示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int start = 100;
    //值捕获start变量
    auto add = [start](int a, int b) { return start + a + b; };

    cout << add(20, 3) << endl;// 100+20+3=123

    return 0;
}

输出：123

2） 引用捕获

引用捕获需要加上引用符号。

auto add = [&sum](int a, int b) { sum = a + b; };

完整示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int sum = 0;
    //引用捕获sum变量
    auto add = [&sum](int a, int b) { sum = a + b; };

    add(20, 3);// sum = 20+3 = 23
    cout << sum << endl;// 23

    return 0;
}

输出：23

3） 值捕获全部

使用 = 号表示按值捕获当前作用域中的所有变量（不常用）

auto add = [=](int a, int b) { sum = a + b; };

4） 引用捕获全部

使用& 号来按引用捕获当前作用域中的所有变量（不常用）

 auto add = [&](int a, int b) { sum = a + b; };

4 lambda表达式的应用

下面我们给std::sort传递一个lambda表达式来实现升序排序

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> arr{2, 7, 1, 8, 2, 8};
    //按升序排序  sort 需要一个 函数  bool fun(int a, int b);
    std::sort(arr.begin(), arr.end(), [](int a, int b) { return a < b; });

    for (auto i : arr)
    {
        cout << i << " ";
    }

    return 0;
}

程序输出：

1 2 2 7 8 8 

保存lambda函数

使用std::function可以存储lambda函数。例如，可以用function<void()>来存放fun0，function<int()>来存放fun1，带参数的函数可以在()内输入参数类型，在使用 function 时要包含头文件functional。

int a, b, c;
auto fun0 = [&]() -> void { a = 1; b = 2; c = 3; };
auto fun1 = [=]() -> int { return 2 * 3; };
auto fun2 = [=, &a, &b]() -> void { ++a; b += c + a; };
auto fun3 = [=]() -> int { return a + c; };
//a、b、c 分别为1、2、3
fun0();
//c = 6
c = fun1();
//a = 2 b = 858993456 c = 6
fun2();
//b = 1717986916
b = fun3();

#include <functional>
function<void()> f1 = fun0;
function<int()> f2 = fun1;

参考资料

C++ lambda 表达式 - 知乎 (zhihu.com)