微不足道的C++ - lambda

lambda 表達式在 C++11 之後的版本中是一種定義匿名函數的簡潔語法。在一些長環境下，例如 STL 算法和異步操作，使用 lambda 作為回調函數非常自然和方便，並且 lambda 和 C++ 的函數式編程特性非常契合。

基本語法#

一個完整的 lambda 表達式語法如下：

[caputreList](paramList) mutable throw() -> returnType {
  // do something..
}

lambda 以一個中括號的捕獲列表開始，捕獲列表用來定義哪些外部變量可以被 lambda 表達式使用，以及如何使用（傳值，引用）。

捕獲列表可以為空，表示 lambda 不使用閉包之外的變量，但中括號不可省略。

無論是傳值還是引用方式，都可以使用默認的捕獲方式，在默認捕獲方式下，編譯器會自動分析 lambda 需要捕獲哪些外部變量。默認傳值捕獲方式和默認的引用捕獲方式可以混用，具體用法如下：

[=] // 默認傳值捕獲
[&] // 默認引用捕獲
[&, factor] // 除factor傳值捕獲外，其他變量使用引用捕獲。
[=. factor] // 除factor引用捕獲外，其他變量使用傳值捕獲。

捕獲列表不允許重複聲明，這種重複包括捕獲方式重複和變量重複：

[&, &factor] // 錯誤， & 已經聲明了默認的捕獲方式. &factor 重複
[=, factor] // 同上
[factor, factor] // 錯誤，變量重複

自動捕獲提供了更方便的捕獲機制，但是可能會導致無意間捕獲不需要的變量，可能會到之前在的內存使用增加或引入性能問題。

傳值還是引用捕獲的選擇一般需要通過特定的場景來選擇，一般來說，傳值還是引用的捕獲方式選擇和正常函數傳參方式的規則差不多。

捕獲列表同樣可以使用可變參數模板：

[arg...]

在類成員函數體中使用 lambda 表達式時，需要把this指針顯式捕獲，以提供對類成員函數和數據的訪問權限。

[this, filter]

C++14 中引入了一種新的默認捕獲方式，可以在捕獲字句中引入並初始化新的變量，而無需把這些變量放在閉包內，這對於一些需要考慮作用域和聲明周期的變量非常有用：

auto p = make_uniqure<T>(factor);

auto _lambda = [ptr = move(p)]{}

lambda 的參數列表行為等大多數方面類似於標準函數的參數列表。

捕獲列表和參數列表在某種意義上都可以用來給閉包提供變量，但捕獲列表適用於哪些在定義 lambda 時就已知且在後續調用中不會改變的變量。

捕獲列表適用於在整個 lambda 的聲明週期中保持不變的變量，參數列表適用於在每次調用 lambda 時都不同的變量。

std::vector<int> num = {1,2,3,4};
int fixedValue = 10;

std::for_each(num.begin(). num.end(), [fixedValue](int &x){x += fixedValue;});

在參數列表中，如果參數類型是泛型的，則使用 auto 告知編譯器創建模板：

[](auto factor)

一般地，lambda 的函數調用時 const-by-value 的，但是加入 mutable 規範後，閉包可以修改值捕獲的變量:

throw()用來指示 lambda 拋出異常，可以省略，也可以使用 noexcept 指示不拋出異常:

[]() noexcpet {}
[]() throw() {}
[]() {}

在 lambda 中返回類型指示可以省略，由編譯器自動推斷，但也有例外：

// C++11以及以前，某些編譯器
[](int i){
  if (i < 0){
    return i;
  }
  else{
    return -i;
  }
} // 錯誤，推斷類型為void

這是由於閉包的operator()推斷規則：

如果主體只包含 return 一個表達式，返回類型為表達式類型，否則返回類型為 void。（C++ 14 之前）。

基本行為和一般函數一致。