C++11特性——lambda表达式

前言

  第一次接触lambda表达式还是在做leetcode的时候，有一种场景使用lambda表达式特方便，代码如下：

static bool cmp() {
...
}
void function() {
	...
      sort(A.begin(),A.end(),cmp);
...
}

  使用STL的sort()时，要自定义排序方法。这个时候如果排序策略中要使用function()函数中的局部变量就会特别麻烦。而使用lambda表达式就可以直接进行参数传递。当然这只是lambda表达式的冰山一角，这篇文章会更详细的介绍一下，希望这篇文章能够说明白几个问题：
  1.lambda表达式是什么以及如何使用？
  2.lambda表达式使用时的一些原理。

因为笔者常用C++，所以就使用C++作为举例的语言啦~

1.什么是lambda表达式？

  lambda表达式可理解为匿名的内联函数，内联函数就是在声明时直接进行定义了，一般有限制条件，要求函数体比较短。匿名的含义就是不需要专门为lambda表达式专门写一个函数名。

  lambda函数主要有三个优点：
  1）方便，可以随手定义短小精悍的函数。定义距离近
  2）不用想函数名
  3）定义立即执行，调用速度快，没有中间一些开销

2.如何使用lambda表达式？

  先来看看lambda表达式的语法：[capture list](parameter list)->return type{function body}
  主要有四部分，各部分详细定义如下：
  capture list：捕获列表，lambda所在函数中定义的局部变量列表
  parameter list：参数列表
  return type：函数返回类型
  function body：函数体
  与常规函数相比，参数列表，返回类型，函数体都是比较熟悉了。那什么是捕获列表呢？这个稍后再提。注意返回类型的位置，不是在开头，这个源于lambda表达式使用尾置返回类型。

  再举个实例(这个全都有)：[](ListNode *x, ListNode *y)->bool {return x->val > y->val;}
  虽然有四个部分，实际上参数列表和返回类型可忽略，但捕获列表和函数体必须存在

  都是函数，和与普通函数的不同之处在哪里呢？
  1）lambda表达式不能有默认参数，实参形参数目保持一致
  2）所有参数必须有参数名
  3）不支持可变参数
  其他的就当结论了，第一条下面会解释一下。

3.lambda表达式中使用的一些原理

  上面留了一个捕获列表的概念，我觉得这个的使用算是lambda表达式的重要环节之一。
  如果没有捕获列表[]，lambda表达式函数体中只能使用参数列表中变量，而没办法使用外层函数的局部变量。不过把局部变量放在捕获列表中，lambda表达式就可以使用。

  lambda表达式的捕获方式可以从两个角度看：
  第一个角度是：引用捕获、值捕获
  第二个角度是：普通捕获 隐式捕获 混合捕获

  首先介绍下各自的概念，引用捕获就是传递的是变量的引用，值捕获传递的是变量的拷贝值。类比于参数传递，很容易明白的。显示捕获就是传递具体的变量名，隐式捕获就是用一个标志代表传递所有的。具体落实到使用中的是下面这样的：
  [] 空
  [变量] 只传递变量 值捕获
  [=] 全部实体 值捕获
  [&] 全部引用 引用捕获
  [&，变量名] 变量名值捕获 其余变量引用捕获
  [=，变量名] 变量名引用捕获，其余变量值捕获

  普通捕获：[变量名]
  隐式捕获 ：[=] [&]
  混合方式捕获： [=,变量名] [&,变量名]

  有几个重点需要强调：
  1）值捕获中，被值捕获的在lambda表达式创建的时候就拷贝
  2）使用引用捕获时捕获一个变量时，就必须确保被引用的对象在lambda执行的时候是存在的
  3）值捕获中如果想要修改捕获列表中的某个变量值，需要加上mutable，语法就变成：[capture list] (parameter list) mutable -> return type {function body}
  4）上面说返回类型可以省略，但是有条件的：1）返回值是void 2)函数体中只有return一句，编译器可以自行推断

  再深挖下原理，解释一下上面留的：lambda表达式中为何必须要有实参？
  当然需要实参的前提是参数列表有东西哈。原因在于lambda表达式的本质是构造类，构造的类类没有默认构造函数，赋值运算符和默认析构函数。因为没有默认构造函数，在带参函数时，必须提供实参才能正常构造。并且在类的构造中会对捕获的变量进行处理，通过值捕获的会把参数作为成员变量，而引用捕获，参数不会作为成员变量。找个一个实例参考一下：

实例来源：https://blog.youkuaiyun.com/sgh666666/article/details/89000215

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