lambda表达式
c++11引入lambda表达式，再配合 for_each,transform 等函数，有了函数式编程的能力。
语法格式
1. [ captures ] ( params ) specifiers exception -> ret { body }
2. [ captures ] ( params ) -> ret { body }
3. [ captures ] ( params ) { body }
4. [ captures ] { body }
这四种格式表达的意思是：
1. 完整声明 2. const类型的表达式，这种类型的表达式不能修改捕获列表中的值 3. 省略了返回值类型，就像是一个返回值是auto的普通函数一样，编译器可以根据以下规则推断出Lambda表达式的返回类型：
(1). 如果function body中存在return语句，则该Lambda表达式的返回类型由return语句的返回类型确定；
(2). 如果function body中没有return语句，则返回值为void类型。 4. 省略了参数列表，类似普通函数中的无参函数。
解释
1. capture -- 捕获外部变量列表。多个变量使用逗号分隔。
2. params -- 形参列表。不能使用默认参数，不能使用auto类型的参数，参数必须有参数名
3. specifiers -- c++11只能使用 mutable，表示允许函数体修改值捕获的变量; 运行调用非const类型的成员函数
4. exception -- 异常声明或者noexcept
5. ret -- 返回类型
6. body -- 函数体
使用方法
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
bool getSqu(int a)
{
return !(a & (a-1));
}
int main()
{
std::vector<int> v {6,7,5,3,7,7,8,9};
auto res = std::find_if(v.begin(), v.end(), getSqu); // 原来的做法，需要定义一个函数getSqu
std::cout << *res << std::endl;
res = std::find_if(v.begin(), v.end(), [](int a){ // 直接使用闭包
return !(a & (a-1));
});
std::cout << *res << std::endl;
return 0;
}
在C++11之前，我们使用STL的find_if函数，需要提供一个谓词函数。如果使用C++11的Lambda表达式，我们只需要传入一个匿名函数即可，方便简洁，而且代码的可读性也比旧式的做法好多了。
捕获外部变量
Lambda表达式可以使用其可见范围内的外部变量，但必须明确声明（明确声明哪些外部变量可以被该Lambda表达式使用）。那么，在哪里指定这些外部变量呢？Lambda表达式通过在最前面的方括号 [] 来明确指明其内部可以访问的外部变量，这一过程也称过Lambda表达式“捕获”了外部变量。
#include <iostream>
int main()
{
int a = 98;
auto f = [a]{ std::cout << a << std::endl; };
f();
// 类似传入参数
auto f2 = [](int a) { std::cout << a << std::endl; };
f2(a);
return 0;
}
上面这个例子先声明了一个整型变量a，然后再创建Lambda表达式，该表达式“捕获”了a变量，这样在Lambda表达式函数体中就可以获得该变量的值。
类似参数传递方式（值传递、引入传递、指针传递），在Lambda表达式中，外部变量的捕获方式也有值捕获、引用捕获、隐式捕获。
值捕获
值捕获和参数传递中的值传递类似，被捕获的变量的值在Lambda表达式创建时通过值拷贝的方式传入，因此随后对该变量的修改不会影响影响Lambda表达式中的值。
#include <iostream>
int main()
{
int a = 98;
auto f = [a]{ std::cout << a << std::endl; };
a = 66;
f(); // 输出98
return 0;
}
这里需要注意的是，如果以传值方式捕获外部变量，则在Lambda表达式函数体中不能修改该外部变量的值
引用捕获
使用引用捕获一个外部变量，只需要在捕获列表变量前面加上一个引用说明符&
#include <iostream>
int main()
{
int a = 98;
auto f = [&a]{ std::cout << a << std::endl; };
a = 66;
f(); // 输出66
return 0;
}
隐式捕获
上面的值捕获和引用捕获都需要我们在捕获列表中显示列出Lambda表达式中使用的外部变量。除此之外，我们还可以让编译器根据函数体中的代码来推断需要捕获哪些变量，这种方式称之为隐式捕获。隐式捕获有两种方式，分别是[=]和[&]。[=]表示以值捕获的方式捕获外部变量，[&]表示以引用捕获的方式捕获外部变量。
#include <iostream>
int main()
{
int a = 98;
auto f = [=] () {std::cout << a << std::endl; };
a = 66;
f(); // 输出98
return 0;
}
#include <iostream>
int main()
{
int a = 98;
auto f = [&] () {std::cout << a << std::endl; };
a = 66;
f(); // 输出66
return 0;
}
混合捕获
要么是值捕获，要么是引用捕获，Lambda表达式还支持混合的方式捕获外部变量，这种方式主要是以上几种捕获方式的组合使用。
到这里，我们来总结一下：C++11中的Lambda表达式捕获外部变量主要有以下形式：
| 捕获形式 | 说明 |
|---|---|
| [] | 不捕获任何外部变量 |
| [变量名, …] | 默认以值得形式捕获指定的多个外部变量（用逗号分隔），如果引用捕获，需要显示声明（使用&说明符） |
| [this] | 以值的形式捕获this指针 |
| [=] | 以值的形式捕获所有外部变量 |
| [&] | 以引用形式捕获所有外部变量 |
| [=, &x] | 变量x以引用形式捕获，其余变量以传值形式捕获 |
| [&, x] | 变量x以值的形式捕获，其余变量以引用形式捕获 |
修改捕获变量
在Lambda表达式中，如果以传值方式捕获外部变量，则函数体中不能修改该外部变量，否则会引发编译错误。那么有没有办法可以修改值捕获的外部变量呢？这是就需要使用mutable关键字，该关键字用以说明表达式体内的代码可以修改值捕获的变量
#include <iostream>
int main()
{
int a = 98;
auto f = [=] () mutable { a = 15; std::cout << a << std::endl; };
std::cout << a << std::endl; // 98
f(); // 输出15
std::cout << a << std::endl; // 98
return 0;
}
综合例子
#include <iostream>
#include <functional>
int main()
{
int m = [](int x) {
return [](int y) {
return y * 2;
}(x)+6;
}(5);
std::cout << m << std::endl; // 16
std::cout << [](int x, int y) { return x+y; }(5,4) << std::endl; // 9
auto g = [](int x)->std::function<int(int)> {
return [=](int y) {
return x + y;
};
};
auto lf = g(4);
std::cout << lf(5) << std::endl; // 9
auto h = [](const std::function<int(int)> & f, int z) { return f(z)+1; };
std::cout << h(g(7), 8) << std::endl; // 16
int a = 111, b = 222;
auto f1 = [=, &b]() mutable {
a = 22;
b = 33;
std::cout << "a=" << a << " ,b=" << b << std::endl;
};
f1(); // 22 ,33
std::cout << "a=" << a << " ,b=" << b << std::endl; // 111, 33
return 0;
}
