什么是C++中的Lambda表达式？它的作用是什么？Lambda表达式可以捕获哪些类型的变量？有哪些捕获方式？

什么是C++中的Lambda表达式？它的作用是什么？

C++中的 Lambda 表达式：

 Lambda 表达式是 C++11 引入的一种匿名函数，可以在需要的地方直接定义并使用。

通常的形式是

 [捕获列表](参数列表) -> 返回类型 { 函数体 }；

 作用：

• 简化代码：可以使代码更加简洁紧凑，避免定义单独的函数。例如在对容器进行排序、遍历等操作时，可以直接传入 Lambda 表达式作为参数，无需提前定义函数。
• 增加灵活性：可以方便地捕获外部变量，根据不同的上下文进行灵活的操作。捕获列表可以指定以值捕获或引用捕获的方式获取外部变量。
• 提高代码可读性：尤其是在一些短小的、特定的操作中，使用 Lambda 表达式可以让代码的意图更加清晰，直接在使用的地方看到具体的操作逻辑。

Lambda表达式可以捕获哪些类型的变量？有哪些捕获方式？

Lambda 表达式可捕获的变量类型：

• 局部变量：在 Lambda 表达式所在作用域内定义的普通变量。
• 静态变量：在程序运行期间一直存在的静态变量。
• 全局变量：整个程序都可访问的全局变量。
• 函数参数：传递给包含 Lambda 表达式的函数的参数。

lambda有以下优点：

• 可以就地匿名定义目标函数与函数对象，不需要额外写一个函数
• lambda是一个匿名的内联函数

lambda表达式定义了一个匿名函数，语法如下：

capture](params)-> ret {body;};

其中capture是捕获列表，params是参数列表，ret是返回值类型，body是函数体。

捕获列表[]：捕获一定范围的变量

参数列表[]：和普通函数的参数列表一样，如果没有参数参数列表可以省略不写

auto fun = [](){return 0;};
auto fun = []{return 0;};

捕获列表

• []不能捕获任何变量
• [&]捕获外部作用域中的所有变量，并且按照引用捕获
• [=]捕获外部作用域中的所有变量，按照之捕获，拷贝过来的副本在函数体内是只读的
• [=,&a]按值捕获外部作用域得所有变量，并且按照引用捕获外部变量a
• [bar]按值捕获bar变量，不捕获其他变量
• [this]捕获当前类中的this指针，让lambda表达式拥有和当前类成员函数同样的访问权限

捕获方式：

• 值捕获：以值的方式捕获外部变量，在 Lambda 表达式内部是这些变量的副本。例如 [a,b]() ，这里 a 和 b 都是以值捕获的方式被捕获到 Lambda 表达式中。
• 引用捕获：以引用的方式捕获外部变量，在 Lambda 表达式内部可以直接修改外部变量的值。例如 [&a,&b]() ，这里 a 和 b 都是以引用捕获的方式被捕获到 Lambda 表达式中。
• 混合捕获：可以同时使用值捕获和引用捕获，例如 [=,&a]() ，这里除了变量 a 以引用捕获外，其他外部变量都以值捕获的方式被捕获。
• 隐式捕获：使用 [=] 表示以值捕获所有外部变量，使用 [&] 表示以引用捕获所有外部变量。

int main()
{
    int a=10，b=20;
    auto fl=[]{return a;}; // 错误，没有捕获外部变量，因此无法访问变量 a
    auto f2=[&]{return a++;};//正确，使用引用的方式捕获外部变量，可读写
    auto f3=[=]{return a;}; //正确，使用值拷贝的方式捕获外部变量，可读
    auto f4=[=]{return a++;};//错误，使用值拷贝的方式捕获外部变量，可读不能写     
    auto f5=[a]{return a+b;};// 错误，使用拷贝的方式捕获了外部变量 a，没有捕获外部变量 b，因此无法访问变量 b
    auto f6=[a，&b]{return a+(b++);}; // 正确，使用拷贝的方式捕获了外部变量 a，只读，使用引用的方式捕获外部变量 b，可读写
    auto f7 =[=，&b]{return a+(b++);}; //正确，使用值拷贝的方式捕        获所有外部变量以及 b 的引用，b 可读写，其他只读
    return 0;
}

class Test
{
public:
    void output(int x,int y)
    {
        auto xl=]{return m number;};// 错误，没有捕获外部变量，不能使用类成员 m number
        auto x2=[=]{returnmnumber+x+y;};//正确，以值拷贝的方式捕获所有外部变量
        auto x3=[&]{returnmnumber+x+y;};//正确，以引用的方式捕获所有外部变量
        auto x4=thisl{returnmnumber;};//正确，捕获 this指针，可访问对象内部成员
        auto x5=[this]{returnm number+x+y;};//错误，捕获 this指针，可访问类内部成员，没有捕获到变量x，y，因此不能访问。
        auto x6=[this，x，y]{returnmnumber+x+y;};// 正确，捕获 this 指针，x，y
        auto x7=[this]{return m number++;};//正确，this 指针，并且可以修改对象内部变量的值捕获
        }
    int mnumber=100;
};

返回值

一般情况下，不指定 lambda 表达式的返回值，编译器会根据 return 语句自动推导返回值类型，但是需要注意的是 lambda 表达式不能通过列表初始化自动推导出返回值类型。

//可以自动推导出返回值类型
auto f=[](int i)
{
    return i;
}
//不能推导出返回值类型
auto fl=[]()
{
    return{1，2};//基于列表初始化推导返回值，错误
}
//正确显示声明了函数的返回值类型
    auto fl=[]()-> vector<int>
    {
        return {1，2};//基于列表初始化推导返回值，错误
    };