C++：lambda表达式
lambda表达式
一、定义
lambda表达式表示一个可调用的代码单元，可以将其理解为一个未命名的内联函数。
与函数相同的是，lambda具有返回类型、参数列表和函数体；而与函数不同的是，lambda可以定义在函数内部。
一个lambda表达式形式如下：
[捕获列表](参数列表) -> 返回类型 {函数体}
-
捕获列表（capture list）：放入需要用到的lambda所在函数的局部变量后，这些局部变量才可以被lambda使用。
-
lambda通过尾置返回
-> 返回类型来指定返回类型。如果lambda函数体只有一个返回语句，也可以不指定由程序自己从返回的东西判断返回类型：//f是一个lambda，它返回一个整数 //当参数表()为空时，可以省略不写，而捕获列表[]不可以不写 //也可以写作auto f =[](){return 10086;} auto f =[]{return 10086;}; cout << f() << endl; -
当lambda除了return语句外还有其他语句，且未指定返回类型，则返回void。
二、传递lambda给泛型算法
如我们有一个容器名为words，里边存储了一些词汇，我们要把它用内置泛型算法sort()进行字母表升序排序，此时需要给sort()传递一个可调用对象，该对象读入两个string、使用小于号<其对其字母顺序进行比较并返回一个bool。
此时我们就可以在sort()的参数表上直接定义一个lambda：
//sort读入容器的首元素位置迭代器、尾后元素迭代器位置作为范围，调用我们给它的函数来对中间的元素进行排序
sort(words.begin(),words.end(),[](const string &a,const string& b){return a.size()<b.size();});
三、lambda的捕获和返回
1.lambda生成新类型和一个该类型的对象
当定义一个lambda时，编译器生成一个与lambda对应的新的未命名的类类型。
当我们向一个函数传递一个作为参数的lambda时，实际上同时定义了一个新类型和该类型的一个对象；类似地，用auto定义一个用lambda初始化的变量时，定义了一个由该lambda生成的类型的对象。
默认情况下，从lambda生成的类都包含一个对应这个lambda所捕获的变量的数据成员。类似于普通类的数据成员，lambda的数据成员也会在lambda对象创建时被初始化。
2.使用捕获列表
在某个函数体内的lambda要使用函数的局部变量需要把该变量放入捕获列表：
#include<iostream>
using namespace std;
void Print(string s){
//定义一个lambda f，它的捕获列表包含了函数Print里的局部变量s
auto f = [s] {
cout << "调用lambda打印：" << s << endl;
return; };
//在函数体内调用f
f();
}
int main() {
Print("AAAAAAAAAAAAAAAAA");
}
运行结果：
image-20200509221104863.png
如果我们不在f的捕获列表里包含s，就会出现以下错误：
image-20200509220831266.png
lambda可以直接使用在当前函数之外的已经定义的变量，比如上边我们包含了头文件iostream，于是可以在f里面使用cout。
3.值捕获和引用捕获，可变lambda
捕获列表里写的是变量名时，使用值捕获，如果是&变量名，则使用引用捕获。
值捕获：
采用值捕获的前提是变量可以拷贝。捕获与传参不同，被捕获的变量会在lambda定义时被拷贝，而传参会在函数被调用时被拷贝。
一个值捕获的例子：
void func() {
size_t num1 = 10086;
//定义一个lambda，对num1采用值捕获
auto f = [num1] {return num1; };
auto num2 = f(); //num2的值为10086
}
由于num1在声明lambda时已经被拷贝，后续我们再修改num1并不会影响到lambda的返回值。
引用捕获：
采用引用捕获时，当我们在lambda里使用这个变量，实际上使用的是这个引用绑定的对象。
所以如果我们定义lambda后再去修改引用捕获的变量，则调用lambda的返回值也会受到影响：
void func() {
size_t num1 = 10086;
//对num1采用引用捕获
auto f = [&num1] {return num1; };
//然后我们改变num1的值
num1 += 10000;
auto num2 = f(); //num2的值会是20086
}
注意:
- 如果我们采用引用捕获的方式捕获一个变量，则必须保证被引用对象在lambda执行时是存在的。
- 我们可以从一个函数返回lambda，则被返回的lambda不能包含引用捕获——因为如果我们引用捕获了函数内的局部变量，则该局变量在函数体结束时就不存在了，所以不能返回它的引用。
隐式捕获：
可以在捕获列表[]内打上=、&，分别表示隐式的值捕获和引用捕获。
如下，我们在[]里打上=表示隐式值捕获，然后在lambda里使用函数func的局部变量num1，则lambda f会隐式地值捕获num1。
void func() {
size_t num1 = 10086;
//对num1采用隐式的值捕获
auto f = [=] {return num1; }; //如果是隐式引用捕获则是auto f = [&] {return num1; };
auto num2 = f(); //num2为10086
}
-
我们可以混合使用隐式捕获和显式捕获
-
混合使用显隐式捕获时，捕获列表中地元素必须是&或者=
-
混合使用显隐式捕获时，显式捕获地变量必须与隐式捕获地变量采取不同方式——如果隐式捕获是引用捕获，则显式捕获必须是值捕获；如果隐式捕获是值捕获，则显式捕获必须是引用捕获
void func() {
size_t num1 = 10086;
size_t num2 = 10000;
//对num1采用隐式的值捕获,num2采用显示引用捕获
auto f = [=, &num2] {return num1 + num2;};
auto num3 = f(); //num3为20086
}
4.可变lambda
对于值捕获
一般我们不会修改值捕获的变量的值，如果要改变，就必须使用关键字mutable：
void func() {
size_t num1 = 10086;
//定义一个lambda，对num1采用值捕获
auto f = [num1] () mutable {return ++num1; };
auto num2 = f(); //num2的值为10087
}
如果没有加mutable，试图修改值捕获变量的行为会被报错：
image-20200509234551334.png
对于引用捕获
如果捕获对象不是const的，则可以修改而不需要使用mutable：
void func() {
size_t num1 = 10086;
//定义一个lambda，对num1采用值捕获
auto f = [&num1] (){return ++num1; };
auto num2 = f(); //num2的值为10087
}
5.指定lambda的返回类型
C++ primer里说到，（C++11）默认情况下，如果你不指定返回类型，如果一个lambda的函数体包含任何除了return之外的语句，编译器就会假定该lambda返回void。
如果避免如此，我们就要用->类型显示地指定lambda地返回类型：
void func() {
int num1 = -10086;
//定义一个lambda，功能是返回捕获的num1的绝对值
//显式地用->int表示返回类型是int
auto Abs = [num1] () ->int {
cout << "调用lambda表达式f" << endl;
if (num1 > 0) return num1;
else return -num1;
};
auto num2 = Abs();
cout << num2 << endl;
}
不过我发现新的版本下不打->类型也能正常返回，可能特性又变化了。
