原网址：C++ 中的 Lambda 表达式 | Microsoft Docs
在 C++11 及更高版本中，lambda 表达式（通常称为 lambda）是定义匿名函数对象的便捷方法， (关闭) 直接在调用或作为参数传递给函数的位置。 通常，lambda 用于封装传递到算法或异步函数的几行代码。 本文定义 lambda 是什么，并将其与其他编程技术进行比较。 它描述了它们的优点，并提供一些基本示例。
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lambda 表达式的各个部分
ISO C++ 标准展示了作为第三个参数传递给 std::sort() 函数的简单 lambda：
#include <algorithm>
#include <cmath>
void abssort(float* x, unsigned n) {
std::sort(x, x + n,
// Lambda expression begins
[](float a, float b) {
return (std::abs(a) < std::abs(b));
} // end of lambda expression
);
}
此图显示了 lambda 的组成部分：
-
capture 子句 (C++ 规范中也称为 lambda 引入器 。)
-
参数列表 选。 (也称为 lambda 声明符)
-
可变规范 选。
-
exception-specification 选。
-
trailing-return-type 选。
-
lambda 正文。
Capture 子句
lambda 可以在 C++14) 的主体 (中引入新变量，还可以从周围范围访问或 捕获变量。 lambda 以捕获子句开头。 它指定捕获哪些变量，以及捕获是按值还是按引用捕获。 具有 ampersand () & 前缀的变量通过引用访问，而没有前缀的变量则通过值访问。
空 capture 子句 [ ] 指示 lambda 表达式的主体不访问封闭范围中的变量。
可以使用捕获默认模式来指示如何捕获 lambda 正文中引用的任何外部变量： [&] 表示引用的所有变量都是通过引用捕获的，并且 [=] 意味着它们按值捕获。 可以使用默认捕获模式，然后为特定变量显式指定相反的模式。 例如，如果 lambda 体通过引用访问外部变量 total 并通过值访问外部变量 factor，则以下 capture 子句等效：
[&total, factor]
[factor, &total]
[&, factor]
[=, &total]
使用捕获默认值时，仅捕获 lambda 正文中提到的变量。
如果捕获子句包含捕获默认值 &，则捕获该捕获子句中的标识符不能具有该格式 &identifier。 同样，如果捕获子句包含捕获默认值 =，则无法捕获该捕获子句具有该窗体 =identifier。 标识符或 this 无法在捕获子句中多次出现。 以下代码片段演示了一些示例：C++复制
struct S { void f(int i); };
void S::f(int i) {
[&, i]{}; // OK
[&, &i]{}; // ERROR: i preceded by & when & is the default
[=, this]{}; // ERROR: this when = is the default
[=, *this]{ }; // OK: captures this by value. See below.
[i, i]{}; // ERROR: i repeated
}
后跟省略号的捕获是包扩展，如此 可变模板 示例所示：
template<class... Args>
void f(Args... args) {
auto x = [args...] { return g(args...); };
x();
}
若要在类成员函数的正文中使用 lambda 表达式，请 this 传递指向捕获子句的指针，以提供对封闭类的成员函数和数据成员的访问权限。
Visual Studio 2017 版本 15.3 及更高版本 (在/std:c++17模式及更高版本中可用) ：this可以通过在捕获子句中指定*this值来捕获指针。 按值捕获会将整个关闭复制到调用 lambda 的每个调用站点。 (关闭是封装 lambda 表达式的匿名函数对象。) 当 lambda 并行或异步操作执行时，按值捕获非常有用。 它在某些硬件体系结构（如 NUMA）上特别有用。
有关演示如何对类成员函数使用 lambda 表达式的示例，请参阅 lambda 表达式示例中的“示例：在方法中使用 lambda 表达式”。
使用捕获子句时，我们建议记住以下几点，尤其是在将 lambda 与多线程配合使用时：
-
引用捕获可用于修改外部变量，但值捕获不能。
mutable(允许修改副本，但不允许修改 originals.) -
引用捕获反映对外部变量的更新，但值捕获不会。
-
引用捕获引入生存期依赖项，而值捕获却没有生存期依赖项。 当 lambda 异步运行时，这一点尤为重要。 如果在异步 lambda 中按引用捕获本地，则运行 lambda 时，很容易会消失该本地。 代码可能会导致运行时发生访问冲突。
通用捕获 (C++14)
在 C++14 中，可在 Capture 子句中引入并初始化新的变量，而无需使这些变量存在于 lambda 函数的封闭范围内。 初始化可以任何任意表达式表示；且将从该表达式生成的类型推导新变量的类型。 此功能允许捕获仅移动变量 (，例如 std::unique_ptr 从周围范围) 并在 lambda 中使用它们。
pNums = make_unique<vector<int>>(nums);
//...
auto a = [ptr = move(pNums)]()
{
// use ptr
};
参数列表
Lambda 既可以捕获变量，也可以接受输入参数。 标准语法 () 中的 lambda 声明符 的参数列表是可选的，大多数方面都类似于函数的参数列表。
auto y = [] (int first, int second)
{
return first + second;
};
在 C++14 中，如果参数类型为泛型，则可以使用 auto 关键字作为类型说明符。 此关键字告知编译器创建函数调用运算符作为模板。 参数列表中的每个实例 auto 都等效于不同的类型参数。
C++复制
auto y = [] (auto first, auto second)
{
return first + second;
};
Lambda 表达式可以将另一个 Lambda 表达式作为其自变量。 有关详细信息，请参阅 lambda 表达式示例一文中的“高阶 Lambda 表达式”。
由于参数列表是可选的，如果不将参数传递给 lambda 表达式，并且其 lambda 声明器不包含 异常规范、 尾随-return-type 或 mutable，则可以省略空括号。
可变规范
通常，lambda 的函数调用运算符是常量值，但使用 mutable 关键字会取消此操作。它不生成可变数据成员。 该 mutable 规范使 lambda 表达式的正文能够修改值捕获的变量。 本文后面的一些示例演示如何使用 mutable。
异常规范
可以使用 noexcept 异常规范来指示 lambda 表达式不会引发任何异常。 与普通函数一样，如果 lambda 表达式声明noexcept异常规范并且 lambda 正文引发异常，则 Microsoft C++ 编译器会生成警告 C4297，如下所示：
// throw_lambda_expression.cpp
// compile with: /W4 /EHsc
int main() // C4297 expected
{
[]() noexcept { throw 5; }();
}
有关详细信息，请参阅 异常规范 (引发) 。
返回类型
将自动推导 Lambda 表达式的返回类型。 除非指定尾随返回类型，否则无需使用auto关键字。 尾随-return-type 类似于普通函数或成员函数的 return-type 部分。 但是，返回类型必须跟在参数列表的后面，你必须在返回类型前面包含 trailing-return-type 关键字 ->。
如果 lambda 正文仅包含一个 return 语句，则可以省略 lambda 表达式的返回类型部分。 或者，如果表达式不返回值。 如果 lambda 体包含单个返回语句，编译器将从返回表达式的类型推导返回类型。 否则，编译器将返回类型推断为 void。 请考虑以下示例代码片段，这些代码片段说明了此原则：
auto x1 = [](int i){ return i; }; // OK: return type is int
auto x2 = []{ return{ 1, 2 }; }; // ERROR: return type is void, deducing
// return type from braced-init-list isn't valid
lambda 表达式可以生成另一个 lambda 表达式作为其返回值。 有关详细信息，请参阅 lambda 表达式示例中的“高阶 lambda 表达式”。
Lambda 正文
lambda 表达式的 lambda 主体是复合语句。 它可以包含普通函数或成员函数正文中允许的任何内容。 普通函数和 lambda 表达式的主体均可访问以下变量类型：
-
从封闭范围捕获变量，如前所述。
-
参数。
-
本地声明的变量。
-
类数据成员在类内声明并
this捕获时。 -
具有静态存储持续时间的任何变量，例如全局变量。
以下示例包含通过值显式捕获变量 n 并通过引用隐式捕获变量 m 的 lambda 表达式：C++复制
// captures_lambda_expression.cpp
// compile with: /W4 /EHsc
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int m = 0;
int n = 0;
[&, n] (int a) mutable { m = ++n + a; }(4);
cout << m << endl << n << endl;
}
5
0
由于变量 n 是通过值捕获的，因此在调用 lambda 表达式后，变量的值仍保持 0 不变。 规范 mutable 允许 n 在 lambda 中修改。
lambda 表达式只能捕获具有自动存储持续时间的变量。 但是，可以在 lambda 表达式的正文中使用具有静态存储持续时间的变量。 以下示例使用 generate 函数和 lambda 表达式为 vector 对象中的每个元素赋值。 lambda 表达式将修改静态变量以生成下一个元素的值。
void fillVector(vector<int>& v)
{
// A local static variable.
static int nextValue = 1;
// The lambda expression that appears in the following call to
// the generate function modifies and uses the local static
// variable nextValue.
generate(v.begin(), v.end(), [] { return nextValue++; });
//WARNING: this isn't thread-safe and is shown for illustration only
}
有关详细信息，请参阅 生成。
下面的代码示例使用上一示例中的函数，并添加使用 C++ 标准库算法 generate_n的 lambda 表达式的示例。 该 lambda 表达式将 vector 对象的元素指派给前两个元素之和。 mutable使用该关键字，以便 lambda 表达式的正文可以修改其外部变量x的副本，lambda y表达式按值捕获。 由于 lambda 表达式通过值捕获原始变量 x 和 y，因此它们的值在 lambda 执行后仍为 1。
// compile with: /W4 /EHsc
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
using namespace std;
template <typename C> void print(const string& s, const C& c) {
cout << s;
for (const auto& e : c) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
void fillVector(vector<int>& v)
{
// A local static variable.
static int nextValue = 1;
// The lambda expression that appears in the following call to
// the generate function modifies and uses the local static
// variable nextValue.
generate(v.begin(), v.end(), [] { return nextValue++; });
//WARNING: this isn't thread-safe and is shown for illustration only
}
int main()
{
// The number of elements in the vector.
const int elementCount = 9;
// Create a vector object with each element set to 1.
vector<int> v(elementCount, 1);
// These variables hold the previous two elements of the vector.
int x = 1;
int y = 1;
// Sets each element in the vector to the sum of the
// previous two elements.
generate_n(v.begin() + 2,
elementCount - 2,
[=]() mutable throw() -> int { // lambda is the 3rd parameter
// Generate current value.
int n = x + y;
// Update previous two values.
x = y;
y = n;
return n;
});
print("vector v after call to generate_n() with lambda: ", v);
// Print the local variables x and y.
// The values of x and y hold their initial values because
// they are captured by value.
cout << "x: " << x << " y: " << y << endl;
// Fill the vector with a sequence of numbers
fillVector(v);
print("vector v after 1st call to fillVector(): ", v);
// Fill the vector with the next sequence of numbers
fillVector(v);
print("vector v after 2nd call to fillVector(): ", v);
}
vector v after call to generate_n() with lambda: 1 1 2 3 5 8 13 21 34
x: 1 y: 1
vector v after 1st call to fillVector(): 1 2 3 4 5 6 7 8 9
vector v after 2nd call to fillVector(): 10 11 12 13 14 15 16 17 18
有关详细信息，请参阅 generate_n。
constexpr lambda 表达式
Visual Studio 2017 版本 15.3 及更高版本 (在/std:c++17模式和更高版本中可用) ：在常量) 表达式中允许初始化每个捕获或引入的数据成员时，可以将 lambda 表达式声明为constexpr (或使用它。
int y = 32;
auto answer = [y]() constexpr
{
int x = 10;
return y + x;
};
constexpr int Increment(int n)
{
return [n] { return n + 1; }();
}
如果 lambda 结果满足函数的要求，则 lambda 是 constexpr 隐式的 constexpr ：
auto answer = [](int n)
{
return 32 + n;
};
constexpr int response = answer(10);
如果 lambda 是隐式或显式 constexpr的，则转换为函数指针将生成一个 constexpr 函数：
auto Increment = [](int n)
{
return n + 1;
};
constexpr int(*inc)(int) = Increment;
Microsoft 专用
以下公共语言运行时不支持 Lambda (CLR) 托管实体：ref class、ref struct或value classvalue struct。
如果使用 Microsoft 特定的修饰符（例如 __declspec），则可以在之后立即 parameter-declaration-clause将其插入 lambda 表达式中。 例如：
auto Sqr = [](int t) __declspec(code_seg("PagedMem")) -> int { return t*t; };
若要确定 lambda 是否支持特定修饰符，请参阅 有关 Microsoft 特定修饰 符部分中的修饰符的文章。
Visual Studio支持 C++11 标准 lambda 功能和无状态 lambda。 无状态 lambda 可转换为使用任意调用约定的函数指针。
请参阅
C++ 语言参考
C++ 标准库中的函数对象
函数调用
for_each
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