C++11 lambda表达式

本文中的一些重要概念摘自C语言中文网
链接：http://c.biancheng.net/view/433.html

介绍lambda表达式之前，我们先来温习一下函数对象是啥？
如果一个类对()运算符进行了重载，那么这个类就叫做函数对象类，由函数对象类创建出来的对象就叫做函数对象，因为使用函数对象的时候调用重载的()成员函数时像极了函数调用，因而得名。具体情况参见我的博客对函数对象介绍的章节：
链接：https://blog.nowcoder.net/n/82f3362299a24fa4850cd4a71004262c

我们的lambda表达式就是用来实现那些只用一次的函数对象类的，这样就不会造成“定义的函数对象类只使用一次”的“浪费”情况。同时lambda表达式实现了“在定义的地方使用”，使用 Lambda 表达式可以减少程序中函数对象类的数量，使得程序更加优雅。

lambda表达式的格式：Lambda 表达式的定义形式如下：
[外部变量访问方式说明符] (参数表) -> 返回值类型
{
语句块
}
其中，“外部变量访问方式说明符”可以是=或&，表示{}中用到的、定义在{}外面的变量在{}中是否允许被改变。=表示不允许，&表示允许。当然，在{}中也可以不使用定义在外面的变量。“-> 返回值类型”可以省略，也就是可以没有返回值。

下面是一个合法的Lambda表达式：
[=] (int x, int y) -> bool {return x%10 < y%10; }
=表示x,y不允许被改变，这个Lambda表达式返回x%10 < y%10表达式值的真假。
这样看来写lambda表达式就和我们编写一个函数差不多了，只不过函数头（返回值，参数表等）有点不太一样。

Lambda 表达式实际上是一个函数，只是它没有名字。下面的程序段使用了上面的 Lambda 表达式：
int a[4] = {11, 2, 33, 4};
sort(a, a+4, [=](int x, int y) -> bool { return x%10 < y%10; } );
for_each(a, a+4, [=](int x) { cout << x << " ";} );
这段程的输出结果是：
11 2 33 4

程序第 2 行使得数组 a 按个位数从小到大排序。具体的原理是：sort 在执行过程中，需要判断两个元素 x、y 的大小时，会以 x、y 作为参数，调用 Lambda 表达式所代表的函数，并根据返回值来判断 x、y 的大小。这样，就不用专门编写一个函数对象类了。

下面是具体代码：

#include<iostream>
#include<algorithm>

using namespace std;

int main()
{
    int a[] = {11, 12, 19, 25};
    sort(a, a+4, [=](int x, int y) -> bool { return x%10 < y%10; });
    for_each(a, a+4, [=](int x) { cout << x << " ";});
    cout << endl;
    return 0;
}

测试程序输出结果：
图片说明
从运行结果可以看出，这个lambda表达式实现了，比较整型数字的个位数字的大小，之后作为sort函数的排序依据。

接下来再尝试一个使用了外部变量的lambda表达式：
部分源码还是在上面源码中出现过的：

#include<iostream>
#include<algorithm>

using namespace std;

int main()
{
    int a[] = {11, 12, 19, 25};
    sort(a, a+4, [=](int x, int y) -> bool { return x%10 < y%10; });
    for_each(a, a+4, [=](int x) { cout << x << " ";});
    cout << endl;

    cout << "calc sum:" << endl;
    int b[] = {1, 2 , 3, 4 ,5};
    int total = 0;
    for_each(b, b+5, [&] (int x) { total += x; });
    for_each(b, b+5, [=](int x) { cout << x << " "; });
    cout << "total value:" << total << endl;
    return 0;
}

对于b这个数组，我使用了一个标记为&的lambda表达式来实现累加，使其可以使用lambda表达式外面的变量total，并对其进行修改。

实际上，“外部变量访问方式说明符”还可以有更加复杂和灵活的用法。例如：
[=, &x, &y]表示外部变量 x、y 的值可以被修改，其余外部变量不能被修改；
[&, x, y]表示除 x、y 以外的外部变量，值都可以被修改。