C/C++面试试题专栏：c++ lambda表达式(四)

lambda表达式的完整声明如下：

[capture list](params list) mutable exception->return type{function body}

//capture list:捕获列表

/* [var]:以值的形式捕获
   [&]:引用方式捕获
   [=]:值捕获

//params list:参数列表
//mutable： 捕获列表可以修改
//exception：异常处理
//return type：返回值类型

看一道简单的例子：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int a=9;
    auto fun1=[=]()mutable{return ++a;};
    cout<<fun1()<<endl;
    cout<<a<<endl;
    return 0;
}

输出的结果为：

以值传递，在lambda表达式中，修改a的值后，main()中a的值并未改变。说明传进去的a是一个副本。这也普通函数的参数传递中的值传递是一样。但是，普通函数按值传递，可以对得到的形参进行任意改变，如：++param，--param等，lambda表达式可以任意改变按值传递的参数的值吗？请看下面两道列子：

看一道难一点的列子：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int a=9;
    auto fun1=[=]{return a+1;};
    auto fun2=[&]{return a+1;};
    cout<<"fun1:"<<fun1()<<endl;
    cout<<"fun2:"<<fun2()<<endl;
    ++a;
    cout<<"++a执行之后的值"<<endl;
    cout<<"fun1:"<<fun1()<<endl;
    cout<<"fun2:"<<fun2()<<endl;

    return 0;
}

程序运行之后结果如下：

为什么++a执行之后，fun1的值不是11呢？

lambda表达式中，a被视为常量。初始化一次后，保持不变。相反的，如果需要捕捉的值成为Lambda函数运行时的变量，则应该采用按引用方式进行捕捉。 

再看一道例子：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int a=9;
    auto fun1=[=]{return ++a;};//代码片段1
    auto fun2=[&]{return ++a;};//代码片段2
    auto fun2=[=]()mutable{return ++a;};//代码片段3
    return 0;
}

若运行程序，会有什么问题?

代码片段1：编译报错，error: increment of read-only variable ‘a’

代码片段2：正确运行

代码片段3：正确运行

默认情况下，Lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。按照规定，一个const的成员函数是不能在函数体内修改非静态成员变量的值。

总结：

1.若按值传递，表达式内部复制了一份捕获的变量；不论被捕获的变量如何改变（如++a），其已被捕获的值，在表达式内部保持不变；

2.若按引用传递，表达式内部的值，使用的就是被捕捉的变量的值；所以，被捕获的变量改变时，其内部的值也会改变；

3.按值传递，若想修改变量的值，则需要加mutable关键字；因为lambda默认是常函数；在一个常函数内部，只能修改static类型变量的值，不能修改非static类型变量的值。