【C++】C++11——lambda表达式

lambda表达式是一个匿名函数，即他没有函数名，使用lambda表达式可以使代码更为简洁易懂，提高了代码的可读性

lambda表达式语法

lambda表达式书写格式：[捕捉列表](参数列表)mutable->返回值类型{函数体}

• 捕捉列表：编译器根据[] 来判断接下来的代码是否为lambda函数，捕捉列表能够捕捉上下文红的变量供lambda函数使用。
  - [](){}：空捕获列表，不捕获任何外部变量
  - [变量名](){}：值捕获，通过拷贝方式捕获外部变量，并在lambda函数体内使用其拷贝
  - [&变量名](){}：引用捕获，通过引用方式捕获外部变量，并在lambda函数体内共享其引用
  - [=](){}：隐式捕获，省略捕获列表的变量，编译器将根据变量自动判断是否按值或引用捕获
  - [&](){}：引用捕获，使任何外部变量按引用捕获，除非显示指定为值捕获
  - [=, &intVar](){}：使用任何外部变量按值捕获，除了intVar是按引用捕获的。

• 参数列表：与普通函数的参数列表一致，如果不需要参数传递，则可以联通（）一起省略。

• mutable：默认情况下，lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时，参数列表不可以省略。（即使参数列表为空）

• ->返回值类型：这部分也可以省略，当返回值明确的时候，编译器会自己推断，但是一般加上为好

• 函数体：在该函数体内，除了可以使用其参数外，还可以使用所有捕获到的变量。

使用lambda创建函数

int main()
{
	int a = 1, b = 2;
	auto sw = [](int &x, int &y)->void
	{
		int tmp = x;
		x = y;
		y = tmp;
	};
	sw(a, b);
	cout << "a:" << a << "     " << "b:" << b << endl;

	return 0;
}

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• lambda表达式是一个匿名函数，该函数无法直接调用，如果想要直接调用，可借助auto将其赋值给一个变量，此时这个变量就可以像普通函数一样使用。

利用捕捉列表捕捉

这样一来，调用lambda表达式时就不用传入参数了，但实际我们只需要用到变量a和变量b，没有必要把父作用域中的所有变量都进行捕捉，因此也可以只对父作用域中的a、b变量进行捕捉。比如：

说明一下： 实际当我们以[&]或[=]的方式捕获变量时，编译器也不一定会把父作用域中所有的变量捕获进来，编译器可能只会对lambda表达式中用到的变量进行捕获，没有必要把用不到的变量也捕获进来，这个主要看编译器的具体实现。

lambda的底层实现原理

实际lambda底层实现使用的其实就是我们平时的仿函数类型，它的字节大小为一个字节，也就是说，lambda占的空间大小为1个字节

他和普通的仿函数一样，他们都是通过重载的（）来进行调用的。

下面，我们来自定义实现一个仿函数和调用lambda查看一下他们的区别

class Add
{
public:
	Add(int base)
		:_base(base)
	{}
	int operator()(int num)
	{
		return _base + num;
	}
private:
	int _base;
};
int main()
{
	int base = 1;

	//函数对象
	Add add1(base);
	add1(1000);

	//lambda表达式
	auto add2 = [base](int num)->int
	{
		return base + num;
	};
	add2(1000);
	return 0;
}

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调试代码并转到反汇编，可以看到：

• 在创建函数对象add1时，会调用Add类的构造函数。
• 在使用函数对象add1时，会调用Add类的()运算符重载函数。
  

当调用lambda时

• 借助auto将lambda表达式赋值给add2对象时，会调用类的构造函数。
• 在使用add2对象时，会调用类的()运算符重载函数。

lambda他们之间是不可以相互赋值的，尽管他们实现的函数逻辑是一样的也不可以
其根本原因就是我们使用lambda时，该函数调用的类名为

• 类名中的uuid叫做通用唯一识别码（Universally Unique Identifier），简单来说，uuid就是通过算法生成一串字符串，保证在当前程序当中每次生成的uuid都不会重复。
• lambda表达式底层的类名包含uuid，这样就能保证每个lambda表达式底层类名都是唯一的。