c++ lambda

本文深入探讨了C++中Lambda表达式的用法,包括如何定义Lambda函数、捕获列表的作用及使用方式,并展示了如何利用mutable关键字来修改捕获变量的值。通过具体的代码实例,读者可以更好地理解Lambda表达式的灵活性及其在实际编程中的应用。

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#include<iostream>
using namespace std;
//定义lambda
auto f = [] {cout << "hello lambda" << endl; };
void lambda()
{
    int a = 4;
    int b = 3;
    //若使用[=]捕获时不能对a,b修改
    [&]
    {
        ++a;
        ++b;
    }();
    cout << a << ends << b << endl;
}
void mutlam()
{
    int a = 3;
    int b = 6;
    //通过mutlab可以改变[=]的值但只在内部有效
    auto f = [=]()mutable
    {
        ++a;
        ++b;
        cout << a << ends << b << endl;
    };
    f();
    cout << a << ends << b << endl;
    a = b = 25;
    f();
    cout << a << ends << b << endl;
}
int main()
{
    //使用lambda
    f();
    [] {cout << "hello everyone!" << endl; }();
    lambda();
    mutlam();
    system("pause");
    return 0;
}
<think>好的,我现在需要回答用户关于C++lambda表达式的使用教程。首先,我得回想一下自己对lambda的理解,并参考用户提供的三个引用内容,确保信息准确。用户给的引用里提到了lambda的基本结构、捕获列表、参数和返回类型,还有一些示例代码。我应该先整理这些知识点,分步骤讲解。可能需要从基本语法开始,然后讲捕获方式,再是参数和返回类型,最后举几个例子说明应用场景。要注意用户提到的系统级指令,比如数学公式用$...$,独立公式用$$...$$,但这个问题里可能数学公式不多,不过如果有的话要正确处理。另外,必须用中文回答,结构清晰,分步骤解决,还要生成相关问题。首先,lambda表达式的结构是[捕获列表](参数) mutable->返回类型 {函数体}。需要解释每个部分的作用,特别是捕获列表的不同方式:值捕获、引用捕获,以及隐式捕获=和&的区别。引用中的示例代码展示了这些用法,比如[=]和[a,c]的捕获方式,还有mutable关键字的使用,当需要修改捕获的变量时要用mutable。然后,参数列表和返回类型是可选的,可以自动推导。比如引用中的例子,有的没有参数,有的省略了返回类型。需要指出这些灵活性,并说明在哪些情况下可以省略。接下来,应用场景部分,可能需要举一些常见的例子,比如在STL算法中使用lambda作为谓词,或者用于回调函数、多线程等。引用中的例子主要是在main函数里直接调用,但实际中可能更多用于函数参数,比如std::sort的比较函数,或者std::for_each中的操作。 另外,要注意错误用法,比如捕获局部变量的引用后,变量生命周期结束导致的悬垂引用问题。需要提醒用户注意这一点,避免潜在bug。 最后,生成相关问题的时候,可以围绕lambda的捕获机制、mutable的作用、与函数指针的区别、性能考量等方面提问,确保覆盖用户可能感兴趣的扩展内容。 现在需要组织这些点,确保结构清晰,逐步引导用户理解。同时检查是否有遗漏的重要知识点,比如lambda的表达式的类型,它是匿名函数对象,可以赋值给auto变量。还有C++14之后的泛型lambda等新特性,但用户可能只需要基础教程,所以暂时不深入高级内容,除非引用中有提到。但根据提供的引用,似乎都是C++11的内容,所以保持在这个范围内。总结下来,回答的结构可能是: 1.基本语法结构2.捕获列表详解(值捕获、引用捕获、隐式捕获)3.mutable关键字的作用4.参数列表和返回类型的处理5.应用场景示例6.注意事项(如生命周期问题)然后每个部分配合引用中的代码示例,并标注引用标记。例如,在讲解捕获列表时,引用用户提供的第三个引用中的例子,说明如何捕获外部变量a和c。 最后,生成相关问题,比如如何选择捕获方式,lambda与函数对象的比较,mutable的必要性等。</think>### C++ Lambda表达式使用教程 Lambda表达式是C++11引入的匿名函数对象,常用于简化代码逻辑、实现回调函数或作为算法参数。以下是其核心用法和注意事项: --- #### 一、基本语法结构 Lambda表达式的基本格式为: $$[捕获列表](参数列表) \text{ mutable} \rightarrow 返回类型 \{ 函数体 \}$$ 其中**捕获列表**和**函数体**不可省略,其他部分可简化[^2]。 **示例**: ```cpp auto add = [](int x, int y) { return x + y; }; // 无捕获,参数为x和y cout << add(1, 2); // 输出3 ``` --- #### 二、捕获列表详解 捕获列表决定了Lambda如何访问外部变量: 1. **值捕获**:`[a, b]`,复制变量值到Lambda内部,默认不可修改(需`mutable`关键字)。 2. **引用捕获**:`[&a, &b]`,直接引用外部变量,可修改原值。 3. **隐式捕获**: - `[=]`:捕获所有外部变量为**值**。 - `[&]`:捕获所有外部变量为**引用**。 **示例**(值捕获与`mutable`): ```cpp int a = 10; auto func = [a]() mutable { a = 100; }; // 修改内部副本,不影响外部a[^1] ``` --- #### 三、参数与返回类型 1. **参数列表**:与普通函数参数类似,可传值或引用。 2. **返回类型**: - 若函数体仅有一个`return`语句,可自动推导返回类型。 - 复杂逻辑需显式指定`-> 返回类型`。 **示例**(自动推导返回类型): ```cpp auto print = [] { cout << "Hello"; }; // 无参数,无返回值 ``` --- #### 四、应用场景 1. **STL算法**:作为谓词函数传递给`std::sort`、`std::for_each`等。 ```cpp vector<int> nums = {3, 1, 4}; sort(nums.begin(), nums.end(), [](int a, int b) { return a > b; }); ``` 2. **异步编程**:在多线程中传递任务逻辑。 3. **简化局部代码**:替代一次性使用的函数对象。 --- #### 五、注意事项 1. **生命周期问题**:引用捕获需确保外部变量在Lambda调用时仍有效。 2. **性能影响**:值捕获可能产生拷贝开销,引用捕获需警惕悬垂引用。 3. **`mutable`限制**:仅允许修改Lambda内部捕获的副本,不影响外部变量。 **错误示例**: ```cpp int* p = new int(5); auto lambda = [&p] { delete p; }; // 可能导致多次释放 lambda(); ``` ---
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