問題

C ++包含有用的通用函數，如std::for_each和std::transform ，它們可以非常方便。 不幸的是，它們的使用也很麻煩，特別是如果您想要應用的函數對於特定函數是獨一無二的。

#include <algorithm>
#include <vector>

namespace {
  struct f {
    void operator()(int) {
      // do something
    }
  };
}

void func(std::vector<int>& v) {
  f f;
  std::for_each(v.begin(), v.end(), f);
}

如果你只在某個地方使用f，那麼寫一整堂課只是為了做一件簡單的事，而不是一件事。

在C ++ 03中，你可能會試圖寫下如下內容，以保持函子本地：

void func2(std::vector<int>& v) {
  struct {
    void operator()(int) {
       // do something
    }
  } f;
  std::for_each(v.begin(), v.end(), f);
}

然而這是不允許的， f不能傳遞給C ++ 03中的模板函數。

新的解決方案

C ++ 11引入lambda允許你編寫一個內聯的匿名函數來替換struct f 。 對於小的簡單例子，它可以更清晰地閱讀（它將所有內容保存在一個地方），並且可能更容易維護，例如以最簡單的形式：

void func3(std::vector<int>& v) {
  std::for_each(v.begin(), v.end(), [](int) { /* do something here*/ });
}

Lambda函數只是匿名函數的語法糖。

返回類型

在簡單情況下，lambda的返回類型是為您推導的，例如：

void func4(std::vector<double>& v) {
  std::transform(v.begin(), v.end(), v.begin(),
                 [](double d) { return d < 0.00001 ? 0 : d; }
                 );
}

但是當你開始編寫更複雜的lambda時，你會很快遇到編譯器無法推導出返回類型的情況，例如：

void func4(std::vector<double>& v) {
    std::transform(v.begin(), v.end(), v.begin(),
        [](double d) {
            if (d < 0.0001) {
                return 0;
            } else {
                return d;
            }
        });
}

為了解決這個問題，你可以使用-> T來明確指定一個lambda函數的返回類型：

void func4(std::vector<double>& v) {
    std::transform(v.begin(), v.end(), v.begin(),
        [](double d) -> double {
            if (d < 0.0001) {
                return 0;
            } else {
                return d;
            }
        });
}

“捕捉”變量

到目前為止，我們還沒有使用除傳遞給它內部lambda以外的任何內容，但我們也可以在lambda內使用其他變量。 如果你想訪問其他變量，你可以使用capture子句（表達式的[] ），這個例子中迄今還沒有被使用，例如：

void func5(std::vector<double>& v, const double& epsilon) {
    std::transform(v.begin(), v.end(), v.begin(),
        [epsilon](double d) -> double {
            if (d < epsilon) {
                return 0;
            } else {
                return d;
            }
        });
}

您可以通過引用和值來捕獲，您可以分別使用&和=指定值：

• [&epsilon]通過引用捕獲[&epsilon]
• [&]通過引用捕獲lambda中使用的所有變量
• [=]通過值捕獲lambda中使用的所有變量
• [&, epsilon]用[＆ [&, epsilon]捕獲變量，但是按值賦值為epsilon
• [=, &epsilon]用[=]捕獲變量，但通過引用獲得epsilon

生成的operator()在默認情況下是const ，默認情況下，當您訪問它們時，捕獲的含義將是const 。 這樣做的結果是每個具有相同輸入的調用都會產生相同的結果，但是您可以將lambda標記為mutable以請求生成的operator()不是const 。

lambda函數是您創建的匿名函數。 它可以捕獲一些已經解釋過的變量（例如http://www.stroustrup.com/C++11FAQ.html#lambda ），但有一些限制。 例如，如果有這樣的回調接口，

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

你可以在現場編寫一個函數來使用它，就像下面通過的函數一樣：

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

但是你不能這樣做：

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

因為C ++ 11標準的局限性。 如果你想使用捕獲，你必須依靠圖書館和

#include <functional> 

（或其他一些類似於算法的STL庫來間接獲取它），然後使用std :: function而不是像下面這樣的參數傳遞普通函數：

#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');
    });
}

lambda expression的最佳解釋之一是由C ++ Bjarne Stroustrup的作者在他的書***The C++ Programming Language***第11章（ ISBN-13：978-0321563842 ）中給出的：

What is a lambda expression?

一個lambda表達式 ，有時也被稱為lambda函數，或者（嚴格來說不正確，但俗稱）作為lambda表達式 ，是定義和使用匿名函數對象的簡化符號。 我們沒有用operator（）定義一個命名類，而是後來創建該類的一個對象，最後調用它，我們可以使用簡寫。

When would I use one?

當我們想將操作作為參數傳遞給算法時，這是特別有用的。 在圖形用戶界面（以及其他地方）的情況下，這樣的操作通常被稱為回調 。

What class of problem do they solve that wasn't possible prior to their introduction?

在這裡，我想每個用lambda表達式完成的操作都可以在沒有它們的情況下解決，但是代碼更多，複雜度更高。 Lambda表達式這是您的代碼優化方式，也是讓它更具吸引力的一種方式。 Stroustup感到難過：

有效的優化方法

Some examples

通過lambda表達式

void print_modulo(const vector<int>& v, ostream& os, int m) // output v[i] to os if v[i]%m==0
{
    for_each(begin(v),end(v),
        [&os,m](int x) { 
           if (x%m==0) os << x << '\n';
         });
}

或通過功能

class Modulo_print {
         ostream& os; // members to hold the capture list int m;
     public:
         Modulo_print(ostream& s, int mm) :os(s), m(mm) {} 
         void operator()(int x) const
           { 
             if (x%m==0) os << x << '\n'; 
           }
};

甚至

void print_modulo(const vector<int>& v, ostream& os, int m) 
     // output v[i] to os if v[i]%m==0
{
    class Modulo_print {
        ostream& os; // members to hold the capture list
        int m; 
        public:
           Modulo_print (ostream& s, int mm) :os(s), m(mm) {}
           void operator()(int x) const
           { 
               if (x%m==0) os << x << '\n';
           }
     };
     for_each(begin(v),end(v),Modulo_print{os,m}); 
}

如果你需要你可以像下面這樣命名lambda expression ：

void print_modulo(const vector<int>& v, ostream& os, int m)
    // output v[i] to os if v[i]%m==0
{
      auto Modulo_print = [&os,m] (int x) { if (x%m==0) os << x << '\n'; };
      for_each(begin(v),end(v),Modulo_print);
 }

或者假設另一個簡單樣本

void TestFunctions::simpleLambda() {
    bool sensitive = true;
    std::vector<int> v = std::vector<int>({1,33,3,4,5,6,7});

    sort(v.begin(),v.end(),
         [sensitive](int x, int y) {
             printf("\n%i\n",  x < y);
             return sensitive ? x < y : abs(x) < abs(y);
         });


    printf("sorted");
    for_each(v.begin(), v.end(),
             [](int x) {
                 printf("x - %i;", x);
             }
             );
}

將生成下一個

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0排序x - 1; x - 3; x - 4; x - 5; x - 6; x - 7; x - 33;

[] - 這是捕獲列表或lambda introducer ：如果lambdas不需要訪問他們的本地環境，我們可以使用它。

從書中引用：

lambda表達式的第一個字符總是[ 。 lambda介紹人可以採取各種形式：

• [] ：空的捕獲列表。 這意味著在lambda體中不能使用周圍環境的本地名稱。 對於這樣的lambda表達式，數據是從參數或非本地變量中獲得的。

• [＆] ：通過引用隱式捕獲。 所有本地名稱都可以使用。 所有本地變量都通過引用來訪問。

• [=] ：按值隱式捕獲。 所有本地名稱都可以使用。 所有名稱都是指在lambda表達式的調用點處獲取的局部變量的副本。

• [捕獲列表]：明確捕獲; 捕獲列表是要通過引用或按值捕獲（即，存儲在對像中）的局部變量的名稱的列表。 名稱前帶有＆的變量被引用捕獲。 其他變量是通過值捕獲的。 捕獲列表還可以包含這個和名稱，後面跟著......作為元素。

• [＆，capture-list] ：通過引用隱式地捕獲列表中未提及名稱的所有局部變量。 捕獲列表可以包含這個。 列出的名字不能以＆開頭。 捕獲列表中指定的變量是通過值捕獲的。

• [=，capture-list] ：通過值隱式地捕獲列表中未提及名稱的所有局部變量。 捕獲列表不能包含這個。 列出的名稱必須以“＆”開頭。 捕獲列表中命名的變量通過引用被捕獲。

請注意，以＆開頭的本地名稱始終由引用捕獲，並且本地名稱不會由＆始終由值捕獲。 只有通過引用捕獲才能修改調用環境中的變量。

Additional

Lambda expression格式

其他參考：

• Wiki
• open-std.org ，第5.1.2章

它解決的一個問題是： 在構造函數中使用輸出參數函數初始化一個const成員的調用比lambda簡單得多

您可以通過調用函數來初始化類的const成員，該函數通過將其輸出作為輸出參數進行回送來設置其值。

那麼，我發現的一個實際用途是減少鍋爐板代碼。 例如：

void process_z_vec(vector<int>& vec)
{
  auto print_2d = [](const vector<int>& board, int bsize)
  {
    for(int i = 0; i<bsize; i++)
    {
      for(int j=0; j<bsize; j++)
      {
        cout << board[bsize*i+j] << " ";
      }
      cout << "\n";
    }
  };
  // Do sth with the vec.
  print_2d(vec,x_size);
  // Do sth else with the vec.
  print_2d(vec,y_size);
  //... 
}

沒有lambda，你可能需要為不同的bsize情況做些事情。 當然你可以創建一個函數，但是如果你想限制靈魂用戶函數範圍內的用法呢？ 拉姆達的性質滿足了這個要求，我在這種情況下使用它。