答案

Q： C++11中的lambda表达式是什么？

A： 实际上，它是带有重载运算符（）常量的自动生成类的对象。这种对象称为闭包，由编译器创建。这个“闭包”概念与C++11中的绑定概念相近。但lambdas通常生成更好的代码。通过闭包的调用允许完全内联。

Q： 我什么时候用？

A： 要定义“简单而小的逻辑”，请编译器根据前面的问题进行生成。你给编译器一些表达式，你想在operator（）里面。编译器将为您生成所有其他内容。

Q： 他们解决了哪类在介绍之前不可能解决的问题？

A： 这是一种语法糖，类似于运算符重载，而不是用于自定义添加、子轻触操作的函数。。。但它节省了更多不需要的代码行，以便将1-3行实际逻辑包装到某些类中，等等。！一些工程师认为，如果行数较少，那么出错的机会就会减少（我也这么认为）

用法示例

auto x = [=](int arg1){printf("%i", arg1); };
void(*f)(int) = x;
f(1);
x(1);

---

关于lambdas的附加信息，问题不涉及。如果您不感兴趣，请忽略此部分

1.捕获的值。您可以捕获的内容

1.1.可以引用静态存储持续时间为lambda的变量。他们都被抓住了。

1.2.您可以使用lambda“按值”捕获值。在这种情况下，捕获的vars将被复制到函数对象（闭包）。

[captureVar1,captureVar2](int arg1){}

1.3.你可以捕捉参考在此上下文中，指的是引用，而不是指针。

   [&captureVar1,&captureVar2](int arg1){}

1.4.存在通过值或引用捕获所有非静态变量的符号

  [=](int arg1){} // capture all not-static vars by value

  [&](int arg1){} // capture all not-static vars by reference

1.5.存在通过值或引用捕获所有非静态变量并指定smth的符号。更多示例：通过值捕获所有非静态变量，而是通过引用捕获Param2

[=,&Param2](int arg1){} 

通过引用而不是通过值捕获Param2捕获所有静态变量

[&,Param2](int arg1){} 

2.退货类型扣除

2.1.如果Lambda是一个表达式，则可以推断出Lambda返回类型。或者可以显式指定它。

[=](int arg1)->trailing_return_type{return trailing_return_type();}

如果lambda有多个表达式，则必须通过尾随返回类型指定返回类型。同样，类似的语法也可以应用于自动函数和成员函数

3.捕获的值。您无法捕获的内容

3.1.您只能捕获本地变量，而不能捕获对象的成员变量。

4.转换

4.1 !! Lambda不是函数指针，也不是匿名函数，但无捕获Lambda可以隐式转换为函数指针。

附笔

有关lambda语法信息的更多信息，请参阅编程语言C++#337的工作草案，2012-01-16，5.1.2。Lambda表达式，第88页在C++14中，添加了名为“init capture”的额外功能。它允许任意声明闭包数据成员：auto-toFloat=[]（int值）｛return float（value）；｝；自动插值=[min=toFloat（0），max=toFlat（255）]（int值）->float｛return（value-min）/（max-min）；｝；

lambda函数是您在线创建的匿名函数。它可以捕获一些已经解释过的变量（例如。http://www.stroustrup.com/C++11FAQ.html#lambda），但存在一些限制。例如，如果有这样的回调接口，

void apply(void (*f)(int)) {
    f(10);
    f(20);
    f(30);
}

您可以当场编写一个函数来使用它，就像下面传递给应用程序的函数一样：

int col=0;
void output() {
    apply([](int data) {
        cout << data << ((++col % 10) ? ' ' : '\n');
    });
}

但你不能这样做：

void output(int n) {
    int col=0;
    apply([&col,n](int data) {
        cout << data << ((++col % 10) ? ' ' : '\n');
    });
}

由于C++11标准的限制。如果您想使用捕获，则必须依赖库和

#include <functional> 

（或其他类似STL库的算法来间接获取），然后使用std:：function，而不是像这样传递普通函数作为参数：

#include <functional>
void apply(std::function<void(int)> f) {
    f(10);
    f(20);
    f(30);
}
void output(int width) {
    int col;
    apply([width,&col](int data) {
        cout << data << ((++col % width) ? ' ' : '\n');
    });
}

答案

Q： C++11中的lambda表达式是什么？

A： 实际上，它是带有重载运算符（）常量的自动生成类的对象。这种对象称为闭包，由编译器创建。这个“闭包”概念与C++11中的绑定概念相近。但lambdas通常生成更好的代码。通过闭包的调用允许完全内联。

Q： 我什么时候用？

A： 要定义“简单而小的逻辑”，请编译器根据前面的问题进行生成。你给编译器一些表达式，你想在operator（）里面。编译器将为您生成所有其他内容。

Q： 他们解决了哪类在介绍之前不可能解决的问题？

A： 这是一种语法糖，类似于运算符重载，而不是用于自定义添加、子轻触操作的函数。。。但它节省了更多不需要的代码行，以便将1-3行实际逻辑包装到某些类中，等等。！一些工程师认为，如果行数较少，那么出错的机会就会减少（我也这么认为）

用法示例

auto x = [=](int arg1){printf("%i", arg1); };
void(*f)(int) = x;
f(1);
x(1);

---

关于lambdas的附加信息，问题不涉及。如果您不感兴趣，请忽略此部分

1.捕获的值。您可以捕获的内容

1.1.可以引用静态存储持续时间为lambda的变量。他们都被抓住了。

1.2.您可以使用lambda“按值”捕获值。在这种情况下，捕获的vars将被复制到函数对象（闭包）。

[captureVar1,captureVar2](int arg1){}

1.3.你可以捕捉参考在此上下文中，指的是引用，而不是指针。

   [&captureVar1,&captureVar2](int arg1){}

1.4.存在通过值或引用捕获所有非静态变量的符号

  [=](int arg1){} // capture all not-static vars by value

  [&](int arg1){} // capture all not-static vars by reference

1.5.存在通过值或引用捕获所有非静态变量并指定smth的符号。更多示例：通过值捕获所有非静态变量，而是通过引用捕获Param2

[=,&Param2](int arg1){} 

通过引用而不是通过值捕获Param2捕获所有静态变量

[&,Param2](int arg1){} 

2.退货类型扣除

2.1.如果Lambda是一个表达式，则可以推断出Lambda返回类型。或者可以显式指定它。

[=](int arg1)->trailing_return_type{return trailing_return_type();}

如果lambda有多个表达式，则必须通过尾随返回类型指定返回类型。同样，类似的语法也可以应用于自动函数和成员函数

3.捕获的值。您无法捕获的内容

3.1.您只能捕获本地变量，而不能捕获对象的成员变量。

4.转换

4.1 !! Lambda不是函数指针，也不是匿名函数，但无捕获Lambda可以隐式转换为函数指针。

附笔

有关lambda语法信息的更多信息，请参阅编程语言C++#337的工作草案，2012-01-16，5.1.2。Lambda表达式，第88页在C++14中，添加了名为“init capture”的额外功能。它允许任意声明闭包数据成员：auto-toFloat=[]（int值）｛return float（value）；｝；自动插值=[min=toFloat（0），max=toFlat（255）]（int值）->float｛return（value-min）/（max-min）；｝；

Lambda表达式通常用于封装算法，以便将它们传递给另一个函数。但是，可以在定义后立即执行lambda：

[&](){ ...your code... }(); // immediately executed lambda expression

在功能上等同于

{ ...your code... } // simple code block

这使得lambda表达式成为重构复杂函数的强大工具。首先在lambda函数中包装一个代码段，如上所示。然后，显式参数化过程可以在每个步骤之后通过中间测试逐步执行。一旦代码块完全参数化（如删除&所示），就可以将代码移动到外部位置并使其成为正常函数。

类似地，您可以使用lambda表达式根据算法的结果初始化变量。。。

int a = []( int b ){ int r=1; while (b>0) r*=b--; return r; }(5); // 5!

作为划分程序逻辑的一种方法，您甚至可能会发现将lambda表达式作为参数传递给另一个lambda表达式是有用的。。。

[&]( std::function<void()> algorithm ) // wrapper section
   {
   ...your wrapper code...
   algorithm();
   ...your wrapper code...
   }
([&]() // algorithm section
   {
   ...your algorithm code...
   });

Lambda表达式还允许您创建命名的嵌套函数，这是避免重复逻辑的一种方便方法。当将一个非平凡函数作为参数传递给另一个函数时，使用命名的lambdas看起来也容易一些（与匿名内联lambdas相比）。注意：不要忘记右大括号后面的分号。

auto algorithm = [&]( double x, double m, double b ) -> double
   {
   return m*x+b;
   };

int a=algorithm(1,2,3), b=algorithm(4,5,6);

如果后续的分析揭示了函数对象的大量初始化开销，您可以选择将其作为普通函数重写。

什么是lambda函数？

lambda函数的C++概念起源于lambda演算和函数编程。lambda是一个未命名的函数，对于不可能重用且不值得命名的短代码片段非常有用（在实际编程中，而不是理论上）。

在C++中，lambda函数的定义如下

[]() { } // barebone lambda

或在它所有的荣耀

[]() mutable -> T { } // T is the return type, still lacking throw()

[]是捕获列表，（）是参数列表，{}是函数体。

捕获列表

捕获列表定义了lambda外部的哪些内容应该在函数体内部可用，以及如何使用。它可以是：

a值：[x]参考[&x]通过引用[&]当前作用域中的任何变量与3相同，但按值[=]

您可以在逗号分隔的列表[x，&y]中混合上述任何一项。

参数列表

参数列表与任何其他C++函数中的参数列表相同。

功能体

实际调用lambda时将执行的代码。

退货类型扣除

如果lambda只有一个return语句，则可以省略返回类型，并具有decltype（return_statement）的隐式类型。

可变的

如果lambda标记为可变（例如[]（）mutable｛｝），则允许对值捕获的值进行变异。

用例

ISO标准定义的库从lambdas中受益匪浅，并将可用性提高了几级，因为现在用户不必在某些可访问范围内使用小函子来扰乱代码。

C++14

在C++14中，各种提议扩展了lambdas。

已初始化Lambda捕获

捕获列表的元素现在可以用=初始化。这允许重命名变量并通过移动进行捕获。标准示例：

int x = 4;
auto y = [&r = x, x = x+1]()->int {
            r += 2;
            return x+2;
         }();  // Updates ::x to 6, and initializes y to 7.

还有一张来自维基百科，展示了如何使用std:：move:

auto ptr = std::make_unique<int>(10); // See below for std::make_unique
auto lambda = [ptr = std::move(ptr)] {return *ptr;};

通用Lambdas

Lambdas现在可以是通用的（如果T是周围范围中的某个类型模板参数）：

auto lambda = [](auto x, auto y) {return x + y;};

改进的回报类型扣除

C++14允许为每个函数推导返回类型，并且不将其限制为返回表达式形式的函数；。这也扩展到lambdas。

C++11引入了lambda表达式，允许我们编写一个内联函数，该函数可用于短代码片段

[ capture clause ] (parameters) -> return-type
{
   definition of method
}

通常，lambda表达式中的返回类型是由编译器自身计算的，我们不需要指定显式和->返回类型部分可以忽略，但在某些复杂情况下，如条件语句中，编译器无法确定返回类型，我们需要指定。

// C++ program to demonstrate lambda expression in C++
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// Function to print vector
void printVector(vector<int> v)
{
    // lambda expression to print vector
    for_each(v.begin(), v.end(), [](int i)
    {
        std::cout << i << " ";
    });
    cout << endl;
}

int main()
{
    vector<int> v {4, 1, 3, 5, 2, 3, 1, 7};

    printVector(v);

    // below snippet find first number greater than 4
    // find_if searches for an element for which
    // function(third argument) returns true
    vector<int>:: iterator p = find_if(v.begin(), v.end(), [](int i)
    {
        return i > 4;
    });
    cout << "First number greater than 4 is : " << *p << endl;


    // function to sort vector, lambda expression is for sorting in
    // non-decreasing order Compiler can make out return type as
    // bool, but shown here just for explanation
    sort(v.begin(), v.end(), [](const int& a, const int& b) -> bool
    {
        return a > b;
    });

    printVector(v);

    // function to count numbers greater than or equal to 5
    int count_5 = count_if(v.begin(), v.end(), [](int a)
    {
        return (a >= 5);
    });
    cout << "The number of elements greater than or equal to 5 is : "
        << count_5 << endl;

    // function for removing duplicate element (after sorting all
    // duplicate comes together)
    p = unique(v.begin(), v.end(), [](int a, int b)
    {
        return a == b;
    });

    // resizing vector to make size equal to total different number
    v.resize(distance(v.begin(), p));
    printVector(v);

    // accumulate function accumulate the container on the basis of
    // function provided as third argument
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    int f = accumulate(arr, arr + 10, 1, [](int i, int j)
    {
        return i * j;
    });

    cout << "Factorial of 10 is : " << f << endl;

    //   We can also access function by storing this into variable
    auto square = [](int i)
    {
        return i * i;
    };

    cout << "Square of 5 is : " << square(5) << endl;
}

输出

4 1 3 5 2 3 1 7
First number greater than 4 is : 5
7 5 4 3 3 2 1 1
The number of elements greater than or equal to 5 is : 2
7 5 4 3 2 1
Factorial of 10 is : 3628800
Square of 5 is : 25

通过从封闭范围访问变量，lambda表达式可以比普通函数更强大。我们可以通过三种方式从封闭范围中捕获外部变量：

通过引用捕获按价值捕获两者都捕获（混合捕获）

用于捕获变量的语法：

[&]：通过引用捕获所有外部变量[=]：按值捕获所有外部变量[a，&b]：通过值捕获a，通过引用捕获b带有空捕获子句[]的lambda只能访问其本地变量。

    #include <bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    
    int main()
    {
        vector<int> v1 = {3, 1, 7, 9};
        vector<int> v2 = {10, 2, 7, 16, 9};
    
        // access v1 and v2 by reference
        auto pushinto = [&] (int m)
        {
            v1.push_back(m);
            v2.push_back(m);
        };
    
        // it pushes 20 in both v1 and v2
        pushinto(20);
    
        // access v1 by copy
        [v1]()
        {
            for (auto p = v1.begin(); p != v1.end(); p++)
            {
                cout << *p << " ";
            }
        };
    
        int N = 5;
    
        // below snippet find first number greater than N
        // [N] denotes, can access only N by value
        vector<int>:: iterator p = find_if(v1.begin(), v1.end(), [N](int i)
        {
            return i > N;
        });
    
        cout << "First number greater than 5 is : " << *p << endl;
    
        // function to count numbers greater than or equal to N
        // [=] denotes, can access all variable
        int count_N = count_if(v1.begin(), v1.end(), [=](int a)
        {
            return (a >= N);
        });
    
        cout << "The number of elements greater than or equal to 5 is : "
            << count_N << endl;
    }

输出：

   First number greater than 5 is : 7
   The number of elements greater than or equal to 5 is : 3