C++11 新特性之Lambda表达式

一、Lambda表达式

C++ 11中的Lambda表达式用于定义并创建匿名的函数对象，以简化编程工作。Lambda的语法形式如下：

              [函数对象参数] (操作符重载函数参数) mutable或exception声明->返回值类型{函数体}

      可以看到，Lambda主要分为五个部分：[函数对象参数]、(操作符重载函数参数)、mutable或exception声明、->返回值类型、{函数体}。下面分别进行介绍。

     一、[函数对象参数]，标识一个Lambda的开始，这部分必须存在，不能省略。函数对象参数是传递给编译器自动生成的函数对象类的构造函数的。函数对象参数只能使用那些到定义Lambda为止时Lambda所在作用范围内可见的局部变量（包括Lambda所在类的this）。函数对象参数有以下形式：

           1、空。没有使用任何函数对象参数。

           2、=。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是值传递方式（相当于编译器自动为我们按值传递了所有局部变量）。

           3、&。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是引用传递方式（相当于编译器自动为我们按引用传递了所有局部变量）。

           4、this。函数体内可以使用Lambda所在类中的成员变量。

           5、a。将a按值进行传递。按值进行传递时，函数体内不能修改传递进来的a的拷贝，因为默认情况下函数是const的。要修改传递进来的a的拷贝，可以添加mutable修饰符。

           6、&a。将a按引用进行传递。

           7、a, &b。将a按值进行传递，b按引用进行传递。

           8、=，&a, &b。除a和b按引用进行传递外，其他参数都按值进行传递。

           9、&, a, b。除a和b按值进行传递外，其他参数都按引用进行传递。

      二、(操作符重载函数参数)，标识重载的()操作符的参数，没有参数时，这部分可以省略。参数可以通过按值（如：(a,b)）和按引用（如：(&a,&b)）两种方式进行传递。

      三、mutable或exception声明，这部分可以省略。按值传递函数对象参数时，加上mutable修饰符后，可以修改按值传递进来的拷贝（注意是能修改拷贝，而不是值本身）。exception声明用于指定函数抛出的异常，如抛出整数类型的异常，可以使用throw(int)。

      四、->返回值类型，标识函数返回值的类型，当返回值为void，或者函数体中只有一处return的地方（此时编译器可以自动推断出返回值类型）时，这部分可以省略。

      五、{函数体}，标识函数的实现，这部分不能省略，但函数体可以为空。

下面给出一个例子：

class CTest

{  

public:  

    CTest() : m_nData(20) { NULL; }  

    void TestLambda()  

    {  

        vector<int> vctTemp;  

        vctTemp.push_back(1);  

        vctTemp.push_back(2);     

        // 无函数对象参数，输出：1 2  

        {  

            for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [](int v){ cout << v << endl; });  

        }  

        // 以值方式传递作用域内所有可见的局部变量（包括this），输出：11 12  

        {  

            int a = 10;  

            for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [=](int v){ cout << v+a << endl; });  

        }   

        // 以引用方式传递作用域内所有可见的局部变量（包括this），输出：11 13 12  

        {  

            int a = 10;  

            for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [&](int v)mutable{ cout << v+a << endl; a++; });  

            cout << a << endl;  

        }  

        // 以值方式传递局部变量a，输出：11 13 10  

        {  

            int a = 10;  

            //注意：在lambda表达式中的a 只是一个拷贝，添加mutable之后，可以修改a的值，但只是修改拷贝的a  

            for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [a](int v)mutable{ cout << v+a << endl; a++; });  

            cout << a << endl;  

        }  

        // 以引用方式传递局部变量a，输出：11 13 12  

        {  

            int a = 10;  

            for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [&a](int v){ cout << v+a << endl; a++; });  

            cout << a << endl;  

        }  

        // 传递this，输出：21 22  

        {  

            for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [this](int v){ cout << v+m_nData << endl; });  

        }  

        // 除b按引用传递外，其他均按值传递，输出：11 12 17  

        {  

            int a = 10;  

            int b = 15;  

            for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [=,&b](int v){ cout << v+a << endl; b++; });  

            cout << b << endl;  

        }  

        // 操作符重载函数参数按值传递，输出：1 2  

        {  

            for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [](int v){ cout << v << endl; });  

        }  

        // 操作符重载函数参数按引用传递，输出：2 3  

        {  

            for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [](int &v){ v++; cout<<v<<endl;});  

        }  

        // 空的Lambda表达式  

        {  

            [](){}();  

            []{}();  

        }  

    }  

private:  

    int m_nData;  

};