lambda表达式

介绍lambda

可调用对象
对于一个对象或一个表达式，如果可以对其使用调用运算符，则称它为可调用的。如：函数、函数指针、重载了函数调用运算符的类和lambda表达式。

一个lambda表达式表示一个可调用的代码单元。我们可以将其理解为一个未命名的内联函数。与任何函数类似，一个lambda具有一个返回类型、一个参数列表和一个函数体。但与函数不同，lambda可能定义在函数内部。

一个lambda表达式具有如下形式：

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

如：

[] (const string &a, const string &b)
    { return a.size() < b.size();}

capture list（捕获列表）是一个lambda所在函数中定义的局部变量的列表（通常为空）
return type、parameter list和function type与任何普通函数一样，分别表示返回类型、参数列表和函数体。但与普通函数不同，lamda必须使用尾置返回来指定返回类型。

在lambda中忽略括号和参数列表等价于指定一个空参数列表。如果忽略返回类型，lambda根据函数体中的代码推断出返回类型。如果函数体只是一个return语句，则返回类型从返回的表达式的类型推断而来。否则，返回类型为void。

向lambda传递参数

与普通函数不同，lambda不能有默认参数，一个lambda调用的实参数目永远与形参数目相同。

lambda常用于传递给算法作为一个谓词：

stable_sort(words.begin(), words.end(),
            [] (const string &a, const string &b)
                { return a.size() < b.size();});

使用捕获列表

lambda可以出现在一个函数中，使用其局部变量，但它只能使用那些明确指明的变量。一个lambda通过将局部变量包含在其捕获列表中来指出将会使用这些变量。捕获列表指引lambda在其内部包含访问局部变量所需的信息。

捕获列表只用于局部非static变量，lambda可以直接使用局部static变量和在它所在函数之外声明的名字。

lambda捕获和返回

定义一个lambda时，编译器生成一个与lambda对应的新的（未命名的）类类型。在lambda表达式产生的类中含有一个重载的函数调用运算符。

对下面这个作为最后一个实参的lambda表达式来说：

stable_sort(words.begin(), words.end(),
            [] (const string &a, const string &b)
                { return a.size() < b.size();});

其行为类似于下面这个类的一个未命名对象

class ShorterString
{
    public:
        bool operator()(const string &s1,const string& s2) const
        {return s1.size() < s2.size(); }
};

用这个类替代lambda表达式后，我们可以重写并重新调用stable_sort：

stable_sort(words.begin(), words.end(), ShorterString());

类似参数传递，变量的捕获方式也可以是值或引用。
值捕获
与传值参数类似，采用值捕获的前提是变量可拷贝。与参数不同，被捕获的变量的变量的值是在lambda创建时拷贝，而不是调用时拷贝。

通过值捕获的变量被拷贝到lambda中，这种lambda产生的类必须为每个值捕获的变量建立对应的数据成员，同时创建构造函数，令其使用捕获的变量的值来初始化数据成员。

引用捕获
引用捕获用&表示以引用方式捕获。一个以引用方式捕获的变量与其他任何类型的引用的行为类似。当我们在lambda函数体内使用此变量时，实际上使用的是引用所绑定的对象。
当以引用方式捕获一个变量时，必须保证在lambda执行时变量是存在的。

当一个lambda表达式通过引用捕获变量时，将由程序负责确保lambda执行时所引的对象确实存在。因此，编译器可以直接使用该引用而无须在lambda产生的类中将其存储为数据成员。

隐式捕获

为了指示编译器推断捕获列表，应在捕获列表中写一个&或=。
&表示编译器采用捕获引用方式，=则表示采用值捕获方式。

如果我们希望对一部分变量采用值捕获，对其他变量采用引用捕获，可以混合使用隐式捕获和显示捕获。
当我们混合使用隐式捕获和显示捕获时，捕获列表中的第一个元素必须是一个&或=，此符号指定了默认捕获方式为引用或值。

可变lambda

默认情况下，对于一个值被拷贝的变量，lambda不会改变其值。如果我们希望能改变一个被捕获的变量的值，就必须在参数列表首加上关键字mutable。

auto f = [v1] () mutable { return ++v1; };

指定lambda返回类型

默认情况下，如果一个lambda体包含return之外的任何语句，则编译器假定此lambda返回void。
但是，不能推断lambda的返回类型时需要指定返回类型：

// 错误：编译器推断这个版本的lambda返回类型为void，但返回了一个int值
transform(vi.begin(),vi.end(),vi.begin(),
            [](int i) { if(i<0) return -i;else return i;} );

当我们需要为一个lambda定义返回类型时，必须使用尾置返回类型：

transform(vi.begin(),vi.end(),vi.begin(),
            [](int i) -> int
            { if(i<0) return -i;else return i;} );