C++11中的lambda表达式是什么？

C++11中的lambda表达式是什么？我什么时候用？他们解决了哪类在介绍之前不可能解决的问题？

一些示例和用例将是有用的。

当前回答

问题是

C++包括一些有用的通用函数，如std:：for_each和std:：transform，它们非常方便。不幸的是，它们使用起来也很麻烦，特别是如果要应用的函子对于特定函数是唯一的。

#include <algorithm>
#include <vector>

namespace {
  struct f {
    void operator()(int) {
      // do something
    }
  };
}

void func(std::vector<int>& v) {
  f f;
  std::for_each(v.begin(), v.end(), f);
}

如果只在特定的地方使用f一次，那么编写一个完整的类来做一些琐碎的事情似乎是过度的。

在C++03中，您可能会尝试编写以下内容，以保持函子为本地函数：

void func2(std::vector<int>& v) {
  struct {
    void operator()(int) {
       // do something
    }
  } f;
  std::for_each(v.begin(), v.end(), f);
}

但是这是不允许的，f不能传递给C++03中的模板函数。

新的解决方案

C++11引入了lambdas，它允许您编写一个内联的匿名函子来替换结构f。对于小的简单示例，这样读起来更干净（它将所有内容都放在一个地方），维护起来也可能更简单，例如以最简单的形式：

void func3(std::vector<int>& v) {
  std::for_each(v.begin(), v.end(), [](int) { /* do something here*/ });
}

Lambda函数只是匿名函子的语法糖。

返回类型

在简单的情况下，lambda的返回类型是为您推导的，例如：

void func4(std::vector<double>& v) {
  std::transform(v.begin(), v.end(), v.begin(),
                 [](double d) { return d < 0.00001 ? 0 : d; }
                 );
}

然而，当您开始编写更复杂的lambda时，您将很快遇到编译器无法推断返回类型的情况，例如：

void func4(std::vector<double>& v) {
    std::transform(v.begin(), v.end(), v.begin(),
        [](double d) {
            if (d < 0.0001) {
                return 0;
            } else {
                return d;
            }
        });
}

要解决此问题，您可以使用->T显式指定lambda函数的返回类型：

void func4(std::vector<double>& v) {
    std::transform(v.begin(), v.end(), v.begin(),
        [](double d) -> double {
            if (d < 0.0001) {
                return 0;
            } else {
                return d;
            }
        });
}

“捕获”变量

到目前为止，除了在lambda中传递给lambda之外，我们还没有使用其他变量，但我们也可以在lambda内使用其他变量。如果您想访问其他变量，可以使用capture子句（表达式的[]），该子句在这些示例中尚未使用，例如：

void func5(std::vector<double>& v, const double& epsilon) {
    std::transform(v.begin(), v.end(), v.begin(),
        [epsilon](double d) -> double {
            if (d < epsilon) {
                return 0;
            } else {
                return d;
            }
        });
}

您可以通过引用和值捕获，可以分别使用&和=指定：

[&epsilon，zeta]通过引用获取epsilon并通过值获取zeta[&]通过引用捕获lambda中使用的所有变量[=]按值捕获lambda中使用的所有变量[&，epsilon]通过引用捕获lambda中使用的所有变量，但通过值捕获epsilon[=，&epsilon]通过值捕获lambda中使用的所有变量，但通过引用捕获epsilon

默认情况下，生成的运算符（）是常量，这意味着当您默认访问捕获时，捕获将是常量。这样做的效果是，使用相同输入的每个调用都会产生相同的结果，但是您可以将lambda标记为可变，以请求生成的运算符（）不是常量。