【C++】lambda表达式语法详细解读（代码演示，要点解析）

一.lambda表达式语法

1）lambda表达式总览

lambda表达式书写格式：[capture-list] (parameters) mutable -> return-type { statement }

1. lambda表达式各部分说明
   [capture-list] : 捕捉列表，该列表总是出现在lambda函数的开始位置，编译器根据[]来判断接下来的代码是否为lambda函数，捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda函数使用。

• (parameters)：参数列表。与普通函数的参数列表一致，如果不需要参数传递，则可以连同()一起省略
• mutable：默认情况下，lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时，参数列表不可省略(即使参数为空)。
• ->returntype：返回值类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型，没有返回值时此部分可省略。返回值类型明确情况下，也可省略，由编译器对返回类型进行推导。
• {statement}：函数体。在该函数体内，除了可以使用其参数外，还可以使用所有捕获到的变量。
• 在lambda函数定义中，参数列表和返回值类型都是可选部分，而捕捉列表和函数体可以为空。因此C++11中最简单的lambda函数为：[]{}; 该lambda函数不能做任何事情。

2) lambda的返回值类型一般可以省略

• ->returntype：返回值类型。
• 用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型，没有返回值时此部分可省略。返回值类型明确情况下，也可省略，由编译器对返回类型进行推导。

int main()
{
  int a = 0, b = 2;
  double rate = 2.555;
  auto add1 = [](int x, int y)->int {return x + y; };
  auto add2 = [](int x, int y) {return x + y; };//返回值类型明确情况下，也可省略，由编译器对返回类型进行推导。
}

3) 捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda函数使用

• 下面代码需要捕捉rate变量给后面函数体用

auto add3 = [rate](int x, int y) {return (x + y)* rate; };

4) 捕捉列表【特殊使用方式】一览

• [var]：表示值传递方式捕捉变量var
• [=]：表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this)
• [&var]：表示引用传递捕捉变量var
• [&]：表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this)
• [this]：表示值传递方式捕捉当前的this指针
• 以下为 [&] 演示+ [&,a] 演示

int a = 0;
int b = 1;
int c = 2;
int d = 3;
const int e = 1;
cout << &e << endl;
// 引用的方式捕捉所有对象，除了a
// a用传值的方式捕捉
//捕捉所有对象auto func = [&]{函数体}；
auto func = [&, a] {
  //a++;fail
  b++;
  c++;
  d++;
  //e++;
  cout << &e << endl;

5) mutable在【传值传参】时的用法

• 默认情况下，lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时，参数列表不可省略(即使参数为空)

//这里程序是会报错的，可以这样理解：因为其参数默认是带const的，不能被修改
int x = 0, y = 2;
auto swap1 = [add1](int& x, int& y) {
  int tmp = x;
  x = y;
  y = tmp;
  cout << add1(x, y) << endl;
};
swap1(a, b);

int x = 0, y = 2;
auto swap1 = [x, y]() mutable {
  // mutable让捕捉的x和y可以改变了，
  // 但是他们依旧是外面x和y的拷贝
    int tmp = x;
    x = y;
    y = tmp;
  };
  swap1();

6)lambda在实现交换函数swap()时常用【传引用传参】而不是【传值传参+mutable】

• 在小点4中，我们是用下面代码实现swap()

int x = 0, y = 2;
auto swap1 = [x, y]() mutable {
  // mutable让捕捉的x和y可以改变了，
  // 但是他们依旧是外面x和y的拷贝
    int tmp = x;
    x = y;
    y = tmp;
  };
  swap1();

• 但是这一回略显繁琐，我们一般用【传引用传参】而不是【传值传参+mutable】，如下所示：

// 引用的方式捕捉
  int x = 0, y = 2;
  auto swap2 = [&x, &y](){
    int tmp = x;
    x = y;
    y = tmp;
  };
  swap2();