一直都在提醒自己，我是搞C++的；但是當C++11出來這麼長時間了，我卻沒有跟著隊伍走，發現很對不起自己的身份，也還好，發現自己也有段時間沒有寫C++代碼了。今天看到了C++中的Lambda表達式，雖然用過C#的，但是C++的，一直沒有用，也不知道怎麼用，就可憐的連Lambda語法都看不懂。好了，這裡就對C++中的Lambda進行一個簡單的總結，就算是對自己的一個交代，我是搞C++的，我是一個C++ programmer。
一段簡單的Code
我也不是文藝的人，對於Lambda的歷史，以及Lambda與C++的那段淵源，我也不是很熟悉，技術人，講究拿代碼說事。
#include<iostream>using namespace std;int main(){
int a = 1;
int b = 2;
auto func = [=, &b](int c)->int {return b += a + c;};
return 0;}
當我第一次看到這段代碼時，我直接凌亂了，直接看不懂啊。上面這段代碼，如果你看懂了，下面的內容就當時復習了；如果看不懂了，就接著和我一起總結吧。
基本語法
簡單來說，Lambda函數也就是一個函數，它的語法定義如下：
[capture](parameters) mutable ->return-type{statement}
[capture]：捕捉列表。捕捉列表總是出現在Lambda函數的開始處。實際上，[]是Lambda引出符。編譯器根據該引出符判斷接下來的代碼是否是Lambda函數。捕捉列表能夠捕捉上下文中的變量以供Lambda函數使用;
(parameters)：參數列表。與普通函數的參數列表一致。如果不需要參數傳遞，則可以連同括號“()”一起省略;
mutable：mutable修飾符。默認情況下，Lambda函數總是一個const函數，mutable可以取消其常量性。在使用該修飾符時，參數列表不可省略（即使參數為空）;
->return-type：返回類型。用追蹤返回類型形式聲明函數的返回類型。我們可以在不需要返回值的時候也可以連同符號”->”一起省略。此外，在返回類型明確的情況下，也可以省略該部分，讓編譯器對返回類型進行推導;
{statement}：函數體。內容與普通函數一樣，不過除了可以使用參數之外，還可以使用所有捕獲的變量。
與普通函數最大的區別是，除了可以使用參數以外，Lambda函數還可以通過捕獲列表訪問一些上下文中的數據。具體地，捕捉列表描述了上下文中哪些數據可以被Lambda使用，以及使用方式（以值傳遞的方式或引用傳遞的方式）。語法上，在“[]”包括起來的是捕捉列表，捕捉列表由多個捕捉項組成，並以逗號分隔。捕捉列表有以下幾種形式：
[var]表示值傳遞方式捕捉變量var；
[=]表示值傳遞方式捕捉所有父作用域的變量（包括this）；
[&var]表示引用傳遞捕捉變量var；
[&]表示引用傳遞方式捕捉所有父作用域的變量（包括this）；
[this]表示值傳遞方式捕捉當前的this指針。
上面提到了一個父作用域，也就是包含Lambda函數的語句塊，說通俗點就是包含Lambda的“{}”代碼塊。上面的捕捉列表還可以進行組合，例如：
[=,&a,&b]表示以引用傳遞的方式捕捉變量a和b，以值傳遞方式捕捉其它所有變量;
[&,a,this]表示以值傳遞的方式捕捉變量a和this，引用傳遞方式捕捉其它所有變量。
不過值得注意的是，捕捉列表不允許變量重復傳遞。下面一些例子就是典型的重復，會導致編譯時期的錯誤。例如：
[=,a]這裡已經以值傳遞方式捕捉了所有變量，但是重復捕捉a了，會報錯的;
[&,&this]這裡&已經以引用傳遞方式捕捉了所有變量，再捕捉this也是一種重復。
Lambda的使用
對於Lambda的使用，說實話，我沒有什麼多說的，個人理解，在沒有Lambda之前的C++ , 我們也是那樣好好的使用，並沒有對缺少Lambda的C++有什麼抱怨，而現在有了Lambda表達式，只是更多的方便了我們去寫代碼。不知道大家是否記得C++ STL庫中的仿函數對象，仿函數想對於普通函數來說，仿函數可以擁有初始化狀態，而這些初始化狀態是在聲明仿函數對象時，通過參數指定的，一般都是保存在仿函數對象的私有變量中;在C++中，對於要求具有狀態的函數，我們一般都是使用仿函數來實現，比如以下代碼：
#include<iostream>using namespace std;
typedef enum{
add = 0,
sub,
mul,
divi
}type;class Calc{
public:
Calc(int x, int y):m_x(x), m_y(y){}
int operator()(type i)
{
switch (i)
{
case add:
return m_x + m_y;
case sub:
return m_x - m_y;
case mul:
return m_x * m_y;
case divi:
return m_x / m_y;
}
}
private:
int m_x;
int m_y;};int main(){
Calc addObj(10, 20);
cout<<addObj(add)<<endl; // 發現C++11中，enum類型的使用也變了，更“強”了
return 0;}
現在我們有了Lambda這個利器，那是不是可以重寫上面的實現呢？看代碼：
#include<iostream>using namespace std;
typedef enum{
add = 0,
sub,
mul,
divi
}type;
int main(){
int a = 10;
int b = 20;
auto func = [=](type i)->int {
switch (i)
{
case add:
return a + b;
case sub:
return a - b;
case mul:
return a * b;
case divi:
return a / b;
}
};
cout<<func(add)<<endl;}
顯而易見的效果，代碼簡單了，你也少寫了一些代碼，也去試一試C++中的Lambda表達式吧。
關於Lambda那些奇葩的東西
看以下一段代碼：
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int j = 10;
auto by_val_lambda = [=]{ return j + 1; };
auto by_ref_lambda = [&]{ return j + 1; };
cout<<"by_val_lambda: "<<by_val_lambda()<<endl;
cout<<"by_ref_lambda: "<<by_ref_lambda()<<endl;
++j;
cout<<"by_val_lambda: "<<by_val_lambda()<<endl;
cout<<"by_ref_lambda: "<<by_ref_lambda()<<endl;
return 0;
}
程序輸出結果如下：
by_val_lambda: 11
by_ref_lambda: 11
by_val_lambda: 11
by_ref_lambda: 12
你想到了麼？？？那這又是為什麼呢？為什麼第三個輸出不是12呢？
在by_val_lambda中，j被視為一個常量，一旦初始化後不會再改變（可以認為之後只是一個跟父作用域中j同名的常量），而在by_ref_lambda中，j仍然在使用父作用域中的值。所以，在使用Lambda函數的時候，如果需要捕捉的值成為Lambda函數的常量，我們通常會使用按值傳遞的方式捕捉；相反的，如果需要捕捉的值成成為Lambda函數運行時的變量，則應該采用按引用方式進行捕捉。
再來一段更暈的代碼：
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int val = 0;
// auto const_val_lambda = [=](){ val = 3; }; wrong!!!
auto mutable_val_lambda = [=]() mutable{ val = 3; };
mutable_val_lambda();
cout<<val<<endl; // 0
auto const_ref_lambda = [&]() { val = 4; };
const_ref_lambda();
cout<<val<<endl; // 4
auto mutable_ref_lambda = [&]() mutable{ val = 5; };
mutable_ref_lambda();
cout<<val<<endl; // 5
return 0;
}
這段代碼主要是用來理解Lambda表達式中的mutable關鍵字的。默認情況下，Lambda函數總是一個const函數，mutable可以取消其常量性。按照規定，一個const的成員函數是不能在函數體內修改非靜態成員變量的值。例如上面的Lambda表達式可以看成以下仿函數代碼：
class const_val_lambda
{public:
const_val_lambda(int v) : val(v) {}
void operator()() const { val = 3; } // 常量成員函數private:
int val;};
對於const的成員函數，修改非靜態的成員變量，所以就出錯了。而對於引用的傳遞方式，並不會改變引用本身，而只會改變引用的值，因此就不會報錯了。都是一些糾結的規則。慢慢理解吧。
總結
對於Lambda這種東西，有的人用的非常爽，而有的人看著都不爽。仁者見仁，智者見智。不管怎麼樣，作為程序員的你，都要會的。這篇文章就是用來彌補自己對C++ Lambda表達式的認知不足的過錯，以免以後在別人的代碼中看到了Lambda，還看不懂這種東西，那就丟大人了。
