C++11 lambda 表达式解析

C++11 新增了很多特性，lambda 表达式是其中之一，如果你想了解的 C++11 完整特性，建议去这里，这里，这里，还有这里看看。本文作为 5 月的最后一篇博客，将介绍 C++11 的 lambda 表达式。

很多语言都提供了 lambda 表达式，如 Python，Java 8。lambda 表达式可以方便地构造匿名函数，如果你的代码里面存在大量的小函数，而这些函数一般只被调用一次，那么不妨将他们重构成 lambda 表达式。

C++11 的 lambda 表达式规范如下：

[ capture ] ( params ) mutable exception attribute -> ret { body }	(1)
[ capture ] ( params ) -> ret { body }	(2)
[ capture ] ( params ) { body }	(3)
[ capture ] { body }	(4)

其中

• (1) 是完整的 lambda 表达式形式，
• (2) const 类型的 lambda 表达式，该类型的表达式不能改捕获("capture")列表中的值。
• (3)省略了返回值类型的 lambda 表达式，但是该 lambda 表达式的返回类型可以按照下列规则推演出来：
  • 如果 lambda 代码块中包含了 return 语句，则该 lambda 表达式的返回类型由 return 语句的返回类型确定。
  • 如果没有 return 语句，则类似 void f(...) 函数。
• 省略了参数列表，类似于无参函数 f()。

mutable 修饰符说明 lambda 表达式体内的代码可以修改被捕获的变量，并且可以访问被捕获对象的 non-const 方法。

exception 说明 lambda 表达式是否抛出异常(noexcept)，以及抛出何种异常，类似于void f() throw(X, Y)。

attribute 用来声明属性。

另外，capture 指定了在可见域范围内 lambda 表达式的代码内可见得外部变量的列表，具体解释如下：

• [a,&b] a变量以值的方式呗捕获，b以引用的方式被捕获。
• [this] 以值的方式捕获 this 指针。
• [&] 以引用的方式捕获所有的外部自动变量。
• [=] 以值的方式捕获所有的外部自动变量。
• [] 不捕获外部的任何变量。

此外，params 指定 lambda 表达式的参数。

一个具体的 C++11 lambda 表达式例子：

#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <functional>
 
int main()
{
    std::vector<int> c { 1,2,3,4,5,6,7 };
    int x = 5;
    c.erase(std::remove_if(c.begin(), c.end(), [x](int n) { return n < x; } ), c.end());
 
    std::cout << "c: ";
    for (auto i: c) {
        std::cout << i << ' ';
    }
    std::cout << '\n';
 
    // the type of a closure cannot be named, but can be inferred with auto
    auto func1 = [](int i) { return i+4; };
    std::cout << "func1: " << func1(6) << '\n'; 
 
    // like all callable objects, closures can be captured in std::function
    // (this may incur unnecessary overhead)
    std::function<int(int)> func2 = [](int i) { return i+4; };
    std::cout << "func2: " << func2(6) << '\n'; 
}