lambda表达式

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前言

Lambda 表达式是 C++11 引入的一种便捷的匿名函数特性，它允许你在需要函数对象的地方写下一个快速的内联函数。Lambda 表达式对于STL算法或任何需要函数作为参数的场合特别有用，它可以简化代码，增加灵活性和可读性。

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一、基本语法

Lambda 表达式的基本语法如下：

[捕获列表](参数列表) -> 返回类型 {
    函数体
}

捕获列表：定义了 lambda 函数体外的哪些变量可以被该 lambda 使用，以及是以值传递还是以引用传递的方式使用它们。
参数列表：就像普通函数一样，用于定义传入 lambda 的参数。
返回类型：可选项。大多数情况下，编译器可以自动推导 lambda 的返回类型。
函数体：包含了 lambda 表达式要执行的代码块。

二、捕获列表

1.捕获列表的几种形式

• [] 不捕获任何外部变量。
• [x, &y] 按值捕获 x，按引用捕获 y。
• [=] 捕获所有外部变量（在 lambda 表达式创建时）的副本。
• [&] 以引用方式捕获所有外部变量。
• [=, &x] 按引用捕获 x，其余变量都按值捕获。
• [&, x] 按值捕获 x，其余变量都按引用捕获。

2. 捕获指针

将一个指针作为捕获变量传递到 lambda 表达式中，可能会影响其释放，具体取决于捕获变量的类型和如何管理其生命周期。
假设捕获变量为ss, 让我们分析一下可能的情况：

• 如果 ss 是一个共享指针（std::shared_ptr）：在这种情况下，将 ss 作为捕获变量传递到 lambda 表达式中将增加其引用计数。这意味着只要 lambda 表达式存在，ss 将不会被释放，即使原始的共享指针已经被销毁或重置。这可能会导致资源泄露，如果 lambda 长时间存在或者没有被正确释放。
• 如果 ss 是一个弱指针（std::weak_ptr）：在这种情况下，捕获 ss 到 lambda
  表达式中不会增加其引用计数，因此不会阻止 ss 的释放。这是处理可能长时间存在的回调时的一种更安全的方法，因为它允许资源被适当地释放，即使 lambda 仍然存在。
• 如果 ss 是一个裸指针或其他类型的指针：捕获这样的指针到 lambda 表达式中不会自动管理其生命周期。在这种情况下，你需要确保 ss 在 lambda 存在期间仍然有效，同时还要确保在不再需要时正确地释放资源。

考虑到这些情况，最好的做法通常是使用 std::weak_ptr 来捕获这种可能长时间存在的回调中的资源，以避免潜在的资源泄露。

3. 示例代码

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> v = {4, 1, 3, 5, 2};
    
    // 使用 lambda 表达式作为比较函数
    std::sort(v.begin(), v.end(), [](int a, int b) {
        return a < b; // 升序排序
    });

    // 打印排序后的 vector
    for(int i : v) {
        std::cout << i << " ";
    }

    return 0;
}

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总结

Lambda 表达式是 C++11 引入的一种功能，允许定义匿名函数对象直接在需要它们的地方。Lambda 表达式广泛应用于 STL 算法、事件处理、并行计算等场合，提高了代码的简洁性和灵活性。