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大家好，这篇文章和大家分享一下Lambda函数，以及对它的理解，看完这一篇文章，你会对Lambda会有一个基本的认识。

第一到第四都是lambda函数的含义以及用法，第五是lambda函数的本质，实际上就是一个重载函数，很巧妙。

Lambda函数是C++11标准新增的语法糖，也称为lambda表达式或者匿名函数。

Lambda函数的特点是：简洁，距离近，高校和功能强大。

语法：

示例：

[](int a)->int{cout<<"lambda表达式很好用"<<endl;}

捕获列表是lambda的核心，整个lambda也就这个比较复杂，要记得东西比较多，其他部分比较简单，所以把捕获列表这个重点放在最后解释，请听我一一道来。

此时你可能看不懂，但是没关系啦。，后面一一展开说明各个部分所起的作用和所表达的意思。

一.参数列表

参数列表是随机的，类似普通函数的参数列表，如果没有参数列表，()可以省略不写。

lambda函数与普通函数参数列表的不同：

（1）lambda函数不能有默认参数。

（2）所有参数必须有参数名。

（3）不支持可变参数。

二、返回类型

用后置的方法书写返回类型，类似于普通函数的返回类型，如果不写返回类型，编译器会根据函数体中的代码推断出来。如果有返回类型，建议显式的指定，自动推断可能与预期不一致。

三、函数体

类似于普通函数的函数体。

四、捕获列表

前言&引入：

通过捕获列表，lambda函数可以访问父作用域函数体定义的非静态变量)中的非静态局部变量（静态局部变量可以直接访问，不能访问全局变量）。

此话抽象，不妨直接上代码解释上面这一句话：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int ii = 10;
    auto  f = [ii](int a) {cout << a + ii; };
    f(1);//f(1)里面的1对应（int a），把1传给参数a，然后执行函数体里面的内容打印出11
    return 0;
}

注意：因为这个变量ii在lambda函数的捕获列表中，如果ii不在的话，编译器就会报错。

代码验证及其报错如下：

捕获列表书写在[]中，与函数参数的传递类似，捕获方式可以是值和引用。以下列出了不同的捕获列表的方式。

1.值捕获

·与传递参数类似，采用值捕获(还记得交换两个整形变量使用的方法有值传递和址传递的方法吗？这里可·以仿造这个知识点进行理解)的前提是变量可以拷贝。

·与传递参数不同，变量的值是在lambda函数创建时拷贝，而不是调用时拷贝。

例如：

size_t v1 = 42;
auto f = [ v1 ]  { return v1; };    // 使用了值捕获，将v1拷贝到名为f的可调用对象。
v1 = 0;    auto j = f();        // j为42，f保存了我们创建它是v1的拷贝。

由于被捕获的值是在lambda函数创建时拷贝，因此在随后对其修改不会影响到lambda内部的值。

默认情况下，如果以传值方式捕获变量，则在lambda函数中不能修改变量的值。

2. 引用捕获

·和函数引用参数一样，引用变量的值在lambda函数体中改变时，将影响被引用的对象。

        size_t v1 = 42;
        auto f = [ &v1 ]  { return v1; };     // 引用捕获，将v1拷贝到名为f的可调用对象。
        v1 = 0;
        auto j = f();                         // j为0。

注意：如果采用引用方式捕获变量，就必须保证被引用的对象在lambda执行的时候是存在的。

3. 隐式捕获

· 除了显式列出我们希望使用的父作域的变量之外，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。

        int a = 123;
        auto f = [ = ]  { cout << a << endl; };        //值捕获
        f();     // 输出：123
        auto f1 = [ & ] { cout << a++ << endl; };         //引用捕获
        f1();    //输出：123（采用了后++）
        cout << a << endl;         //输出 124

4.混合方式捕获

·lambda函数还支持混合方式捕获，即同时使用显式捕获和隐式捕获。

·混合捕获时，捕获列表中的第一个元素必须是 = 或 &，此符号指定了默认捕获的方式是值捕获或引用捕获。

注意：显式捕获的变量必须使用和默认捕获不同的方式捕获。

例如：

        int i = 10;
        int  j = 20;
        auto f1 = [ =, &i] () { return j + i; };        // 正确，默认值捕获，显式是引用捕获
        auto f2 = [ =, i] () { return i + j; };        // 编译出错，默认值捕获，显式值捕获，冲突
        auto f3 = [ &, &i] () { return i +j; };        // 编译出错，默认引用捕获，显式引用捕获，                                                                                               冲突了

5.修改值捕获变量的值

·在lambda函数中，如果以传值方式捕获变量，则函数体中不能修改该变量，否则会引发编译错误。

·在lambda函数中，如果希望修改值捕获变量的值，可以加mutable选项，但是，在lambda函数的外部，变量的值不会被修改。

直接上代码：

int a = 123; auto f = [a]()mutable { cout << ++a << endl; }; // 不会报错 cout << a << endl; // 输出：123 f(); // 输出：124 cout << a << endl; // 输出：123

五.Lambda函数的本质

当我们编写了一个lambda函数之后，编译器将它翻译成一个类，该类中有一个重载了()的函数。

1.采用值捕获

采用值捕获时，lambda函数生成的类用捕获变量的值初始化自己的成员变量。

例如：

    int a =10;
    int b = 20;
    auto addfun = [=] (const int c ) -> int { return a+c; };
    int c = addfun(b);    
    cout << c << endl;
    等同于：
    class Myclass
    {
        int m_a;        // 该成员变量对应通过值捕获的变量。
    public:
        Myclass( int a ) : m_a(a){};    // 该形参对应捕获的变量。
        // 重载了()运算符的函数，返回类型、形参和函数体都与lambda函数一致。
        int operator()(const int c) const
        {
            return a + c;
        }
    };

默认情况下，由lambda函数生成的类是const成员函数，所以变量的值不能修改。如果加上mutable，相当于去掉const。这样上面的限制就能讲通了。

2.采用引用捕获

注意：如果lambda函数采用引用捕获的方式，编译器直接引用就行了。

唯一需要注意的是，lambda函数执行时，程序必须保证引用的对象有效。

看到这里希望能助你一臂之力，让你对Lambda有更好的理解。

2023.02.07

From：努力进大厂的新青年