Lambda函數
C++11新增了lambda函數，其基本格式如下
1 [捕捉列表] (參數) mutable -> 返回值類型 {函數體}
說明
- []是lambda的引出符，捕捉列表能夠捕捉上下文中的變量，來供lambda函數使用：
[var] 表示以值傳遞方式捕捉變量var
[=] 表示值傳遞捕捉所有父作用域變量
[&var] 表示以引用傳遞方式捕捉變量var
[&] 表示引用傳遞捕捉所有父作用域變量
[this] 表示值傳遞方式捕捉當前的this指針
還有一些組合：
[=,&a] 表示以引用傳遞方式捕捉a,值傳遞方式捕捉其他變量
注意：
捕捉列表不允許變量重復傳遞，如：[=,a]、[&,&this]，會引起編譯時期的錯誤
- 參數列表與普通函數的參數列表一致。如果不需要傳遞參數，可以聯連同()一同【省略】。
- mutable 可以取消Lambda的常量屬性，因為Lambda默認是const屬性；multable僅僅是讓Lamdba函數體修改值傳遞的變量，但是修改后並不會影響外部的變量。
- ->返回類型如果是void時，可以連->一起【省略】，如果返回類型很明確，可以省略，讓編譯器自動推倒類型。
- 函數體和普通函數一樣，除了可以使用參數之外，還可以使用捕獲的變量。
最簡單的Lambda函數：
1 []{}
實例：
1 int main(int argc, char* argv[]) 2 { 3 int a = 5, b = 7; 4 auto total = [](int x, int y)->int {return x + y; }; //接受兩個參數 5 cout << total(a, b)<<endl; //12 6 auto fun1 = [=] {return a + b; }; //值傳遞捕捉父作用域變量 7 cout << fun1() << endl; //12 8 auto fun2 = [&](int c) {b = a + c; a = 1; }; //省略了返回值類型，引用捕獲所有 9 fun2(3); //1 8 10 cout << a <<" "<< b << endl; 11 a = 5; b = 7; //被修改后，重新賦值 12 auto fun3 = [=, &b](int c) mutable {b = a + c; a = 1; }; //以值傳遞捕捉的變量，在函數體里如果要修改，要加mutaple,因為默認const修飾 13 fun3(3); 14 cout << a << " " <<b<< endl; //5,8 15 a = 5; b = 7; //被修改后，重新賦值 16 auto fun4 = [=](int x, int y) mutable->int {a += x; b += y; return a + b; }; 17 int t = fun4(10, 20); 18 cout << t << endl; //42 19 cout << a <<" "<< b << endl; //5 7 20 return 0; 21 }
塊作用域以外的Lambda函數捕捉列表必須為空，因此這樣的函數除了語法上的不同，和普通函數區別不大。
塊作用域以內的Lambda函數僅能捕捉塊作用域以內的自動變量，捕捉任何非此作用域或非自動變量(靜態變量)，都會引起編譯器報錯。
改為引用依舊會報錯。
Lambda函數與仿函數的關系
在C++11之前，STL中的一些算法需要使用一種函數對象---仿函數(functor)；其本質是重新定義和成員函數operator()，使其使用上很像普通函數，其實，細心的我們已經發現，Lambda函數與仿函數似乎有一些默契。
如下例子：折扣
1 class Price 2 { 3 private: 4 float _rate; 5 public: 6 Price(float rate):_rate(rate){} 7 float operator()(float price) 8 { 9 return price*(1 - _rate / 100); 10 } 11 }; 12 13 int main(int argc, char* argv[]) 14 { 15 float rate=5.5f; 16 17 Price c1(rate); 18 auto c2 = [rate](float price)->float {return price*(1 - rate / 100); }; 19 20 float p1 = c1(3699); //仿函數 21 float p2 = c2(3699); //Lambda函數 22 23 return 0; 24 }
仿函數以rate初始化,Lambda捕捉rate變量，參數傳遞上，兩者一致。
事實上，仿函數就是實現Lambda函數一種方式，編譯器通常會把Lambda函數轉換為一個放函數對象，但是仿函數的語法卻給我們帶來了很大的便捷。
在C++11中，Lambda函數被廣泛使用，很多仿函數被取代。
Lambda與static inline函數
Lambda函數可以省略外部聲明的static inline函數，其相當於一個局部函數。局部函數僅屬於父作用域，
比起外部的static inline函數，或者是自定義的宏，Lambda函數並沒有實際運行時的性能優勢(但也不會差)，但是Lambda函數可讀性更好。
父函數結束后，該Lambda函數就不再可用了，不會污染任何名字空間。
關於值傳遞捕捉和mutable
上面提到過mutable 可以取消Lambda的常量屬性，如果值傳遞想要在函數域內修改就要加mutable
先看一個例子：
1 int main(int argc, char* argv[]) 2 { 3 int j = 12; 4 auto by_val = [=] {return j + 1; }; 5 auto by_ref = [&] {return j + 1; }; 6 cout << by_val() << endl; //13 7 cout << by_ref() << endl; //13 8 j++; 9 cout << by_val() << endl; //13 10 cout << by_ref() << endl; //14 11 return 0; 12 }
上面的例子，j++了之后調用值傳遞結果依舊是12，原因是，值傳遞j被視為一個常量，一旦初始化，就不會再修改（可以認為是一個和父作用域中j同名的常量），而再引用捕捉中，j仍然是父作用域中的值。
其實一個值傳遞的的Lambda轉換為放函數后，會成為一個class的常量成員函數，
代碼基本如下：
1 class const_val_lambda 2 { 3 public: 4 const_val_lambda(int v):val(v){} 5 public: 6 void operator()()const { val = 3; } //報錯 7 private: 8 int val; 9 };
但是使用引用的方式不會報錯，因為不會改變引用本身，只會改變引用的值
准確地講，現有C++11標准中的lambda等價的是有常量operatorO的仿函數。因此在使用捕捉列表的時候必須注意，按值傳遞方式捕捉的變量是lambda函數中不可更改的常量。標准這么設計可能是源自早期STL算法一些設計上的缺陷（對仿函數沒有做限制，從而導致一些設計不算特別良好的算法出錯）。而更一般地講，這樣的設計有其合理性，改變從上下文中拷貝而來的臨時變量通常不具有任何意義。絕大多數時候，臨時變量只是用於lambda函數的輸入，如果需要輸出結果到上下文，我們可以使用引用，或者通過讓lambda函數返回值來實現。此外，lambda函數的mutable修飾符可以消除其常量性，不過這實際上只是提供了一種語法上的可能性，現實中應該沒有多少需要使用mutable的lambda函數的地方。大多數時候，我們使用默認版本的（非mutable）的lambda函數也就足夠了。
Lambda函數與函數指針
Lambda函數並不是簡單的函數指針類型，或者自定義類型；每個Lambda函數會產生一個閉包類型的臨時對象(右值)。但是C++11允許Lambda函數向函數指針的轉換，前提是：
Lambda沒有捕捉任何變量
函數指針所示的函數原型，必須和Lambda有相同的調用方式
1 int main(int argc, char* argv[]) 2 { 3 int a = 3, b = 4; 4 5 auto total = [](int x, int y)->int {return x + y; }; 6 typedef int(*all)(int x, int y); 7 typedef int(*one)(int x); 8 9 all p; 10 p = total; 11 one q; 12 q = total; //報錯,參數不一致 13 14 decltype(total) all_1 = total; 15 decltype(total) all_2 = p; //報錯，指針無法轉換為Lambda 16 17 return 0; 18 }
Lambda與STL
從C++11開始，Lambda被廣泛用在STL中，比如foreach。與函數指針比起來，函數指針有巨大的缺陷：1.函數定義在別處，閱讀起來很困難；2.使用函數指針，很可能導致編譯器不對其進行inline優化，循環次數太多時，函數指針和Lambda比起來性能差距太大。函數2指針不能應用在一些運行時才能決定的狀態，在沒有C++11時，只能用仿函數。使得學習STL算法的代價大大降低。
但是Lambda並不是仿函數的完全代替者。由Lambda的捕捉列表的限制造成的，僅能捕捉副作用域的變量。放函數具有天生跨作用域共享的特征。