c++11 新特性之lambda表达式

　　写过c#之后，觉得c#里的lambda表达式和delegate配合使用，这样的机制用起来非常爽。c++11也有了lambda表达式，形式上有细小的差异。形式如下：

　　c#:(input parameters) => {statement;}

　　c++：[capture list](parameter list) -> return type {statement;}

　　c++lambda表达式共分为4各部分。其中parameter list 和 return type 是可以在特定情况下省略的。

一、capture list

　　capture list的作用是捕获lambda所在函数的局部变量。其中捕获的类型可以分为值捕获，引用捕获和隐式捕获。

　　值捕获：

void fun()
{
    int a = 1; 
    auto f = [a] { return a; };
    a = 0;
    auto r = f(); 
    cout << r << endl;
}

　　结果是1。 和函数值传递一样，行4 lambda表达式捕获的v1是fun函数中局部变量a的一份拷贝，因此行5改变了a并不影响 lambda表达式内的a。

　　引用捕获：

void fun()
{
    int a = 1;
    auto f = [&a] { return a; };
    a = 0;
    auto r = f(); 
    cout << r << endl;
}

　　结果为0，行4 捕获的是a对象本身。但是值得一提的是采用引用捕获要保证lambda表达式工作时，引用的变量还是要存在的。

　　隐式捕获：

　　隐式捕获的方式，就是capture的列表可以用'='和'&'代替，让编译器隐式的推断你使用的是那个变量，然后这两个字符表示捕获的类型‘=’表示值捕获，'&'是引用捕获。采用隐式捕获的方式上述两段代码的行4可以分别表示为：

　　auto f = [=] {return a;}

　　auto f = [&] {return a;}

　　如果需要，你也可以选择混合使用这几种方式：

　　

void fun()
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = 3;
    auto f = [&,a]{cout << "a = " << a << " b=" << b << " c="  << c;};
    a++;
 8     b++;
 9     c++;
    f();
}

　　输出结果 ： a = 1 b=3 c=4

　　不难发现 b,c都是采用的引用捕获的方式而a采用的值捕获的方式。隐式捕获是这样工作的：对于['=' or '&',capture list or null ]这样捕获列表 ,parameter 是非必须的，相当于对前一种情况的特化（例如template特化那样）。即，如果前一个位置采用了‘=’，capture list可以选择那些需要引用捕获的局部变量或者为空（但是不可以也是值捕获的局部变量）。‘&’同理。

二、parameter list

　　大体来说parameter list用法和普通的函数类似。c++11标准规定lambda表达式不可以有默认参数，但是我在g++ 4.8 和vs2013分别测试如下代码，g++能通过并且给出期望的结果，vs2013报错说lambda表达式不可以有默认参数。显然g++对c++11进行了扩展，为了代码的可移植性，我们还是应该严格遵守标准。

　　具体参考c++11文档：5.1.2.5 节：

　　The closure type for a lambda-expression has a public inline function call operator (13.5.4) whose param- eters and return type are described by the lambda-expression’s parameter-declaration-clause and trailing- return-type respectively. This function call operator is declared const (9.3.1) if and only if the lambda- expression’s parameter-declaration-clause is not followed by mutable. It is neither virtual nor declared volatile. Default arguments (8.3.6) shall not be specified in the parameter-declaration-clause of a lambda- declarator. Anyexception-specificationspecifiedonalambda-expressionappliestothecorrespondingfunction call operator. An attribute-specifier-seq in a lambda-declarator appertains to the type of the corresponding function call operator. 

1 int fun()
2 {
3     auto f = [](string s1,string s2){cout << s1 << s2;};
4     f("hello ","world
");
5     auto f2 = [](string s1,string s2="hahah
"){cout << s1 << s2;};
6     f2("eric ");
7 }

三、return type

　　lambda- declarator 中 返回类型也必须是c++11的尾置返回类型（trailing return type）。并且可以省略，可以交给编译器去推断。（vs2013和g++在lambda体使用了if时皆可以推断出返回类型，当然每个if-else分支返回的类型应该统一，否则需要加上位置返回类型的声明）。

四、mutable

　　在lambda表达式的parameter list 和 return type之间加上关键词 mutable ，表示 捕获的值可以在{}中改变，而默认情况捕获的值是不允许改变的（但是捕获的引用是可以改变的）。或许是为了效率，不加mutable的之前的值捕获，可以少开辟一些内存，只有加上mutable之后才真正的为捕获的值分配内存。