C++ lambda表达式

一、lambda表达式

(1) lambda表达式的一般形式： [ capture list ] ( parameter list ) -> return type { function body }

     其中参数列表和返回类型可以省略，但必须永远包含捕获列表和函数体 。比如:

auto f = [] { return 42; }

 

    注意：在忽略返回类型的情况下，如果函数体只有一条return语句，则返回类型从返回的表达式的类型推断出来；

             如果一个函数体包含任何除return意外的语句，编译器都将返回类型推断为void。

(2) 一个lambda只有在其捕获列表中捕获一个它所在函数中的局部变量，才能在函数体中使用该变量。

//错误: sz未捕获
    int sz = 2;
    auto f = [] (const string &a) { return a.size() >= sz; };

 

   注意：捕获列表只用于局部非static变量，lambda可以直接使用局部static变量和它所在函数之外声明的名字(全局变量)。

int main()
{
    //正确，sz为static变量
    static int sz = 2;
    auto f = [] (const string &a) { return a.size() >= sz; };
    return 0;
}
int sz = 2;
int main()
{
    //正确，sz为全局变量
    auto f = [] (const string &a) { return a.size() >= sz; };
    return 0;
}

 

 

(3) 被捕获的变量的值是在lambda创建时拷贝，而不是调用时拷贝。

int main()
{
    int a = 42;
    auto f = [a] { return a; };
    a = 0;
    cout << f() << ',' << a;   //f保存的时我们创建它时a的拷贝
    return 0;                   //所以此处的输出为42,0
}

 

(4) 隐式捕获

int main()
{
    int a = 42;                  //=表示采用值捕获的方式进行隐式捕获,&表示采用引用捕获的方式进行隐式捕获
    auto f = [=] { return a; };  //隐式捕获a
    a = 0;
    cout << f() << ',' << a;   
    return 0;                 
}

 

 

(5) 可变lambda：当我们要改变捕获变量的值的时候，必须在参数列表后加上关键字mutable，参数列表里面的参数可以省略，但是括号不能省略！

int main()
{
    int a = 42;
    auto f = [a] () mutable { return ++a; }; //此时参数列表()不能省略！
    cout << f() << ',' << a;   //输出为43,42
    
    
    auto g = [&a] () mutable { return ++a; };
    cout << g() << ',' << a;   //输出还是43,42 ；a的值(引用)并未修改,因为cout的嵌套使用出现了问题
    
    cout << g() << endl; 
    cout << a;                 //此时输出为43,43。因为此时cout的调用未出错
    return 0;
}

 

 

cout << g( ) << ',' << a ;     结果出错的原因：

这和lambda表达式无关，而和cout的嵌套调用有关。cout的嵌套出了问题，使得结果未定义

cout<<g()<<a相当于operator<<的嵌套调用：operator<<(operator<<(cout, g()), a)，而g()中又对a的值做了有副作用的修改，因此，这是一个未定义行为，因为C++中没有规定函数参数的求值顺序，结果取决于编译器实现。如果编译器从右向左求值，那么两个参数将分别求值得到43, 42，这是VC++和gcc的实现方式；如果编译器从左向右求值，那么两个参数将分别求值得到43, 43。两种结果都符合C++规范。这和lambda表达式无关，而和cout的嵌套调用有关。

 

总结：当其中一个输出的变量a会对另一个输出的变量b的值产生影响的时候，不应在同一条cout语句中同时输出a和b，而应该将它们分别在两条cout语句中输出，这样可以避免出错。