C++中的Lambda表达式使用方法

Lambda表达式是C++11引入的一种匿名函数的方式，在C++中使用Lambda表达式可以更方便地在函数内部定义一个函数，使用起来非常灵活。本文将详细介绍C++中Lambda表达式的使用方法。

Lambda表达式的基本语法

Lambda表达式的基本语法如下：

[capture list] (parameters) -> return_type {
    // 函数体
}

Lambda表达式常用于以下场景：

下面分别介绍这些场景下Lambda表达式的使用方法。

在C++中，Lambda表达式可以作为参数传递给其他函数，用于定义回调函数。例如，可以将Lambda表达式作为排序算法std::sort的比较函数传递进去：

std::vector<int> nums = {2, 1, 3, 4};
std::sort(nums.begin(), nums.end(), [](int a, int b) {
    return a < b;
});

上述代码中，Lambda表达式[](int a, int b) { return a < b; }定义了一个比较函数，用于排序nums中的元素。

Lambda表达式还可以在函数内部定义局部函数，提高代码的可读性。例如，可以在一个函数内部定义一个用于比较的局部函数：

void sortArray(std::vector<int>& nums) {
    auto compare = [](int a, int b) { return a < b; };
    std::sort(nums.begin(), nums.end(), compare);
}

上述代码中，Lambda表达式[](int a, int b) { return a < b; }定义了一个局部函数compare，用于排序nums中的元素。

Lambda表达式实际上是一个函数对象，可以像普通函数一样使用。例如，可以将Lambda表达式赋值给一个函数对象，然后使用该函数对象进行函数调用：

auto add = [](int a, int b) { return a + b; };
std::cout << add(1, 2) << std::endl;  // 输出3

上述代码中，Lambda表达式[](int a, int b) { return a + b; }赋值给函数对象add，然后调用add进行函数调用。

Lambda表达式可以捕获外部变量，以在函数体内使用。可以通过按值捕获、按引用捕获或混合捕获的方式进行捕获。例如：

int num = 10;
auto func = [num]{ return num; };
std::cout << func() << std::endl;  // 输出10

上述代码中，Lambda表达式[num]{ return num; }按值捕获了变量num，在函数体内部可以使用捕获的变量。

Lambda表达式的返回类型可以由编译器根据返回语句进行自动推断，也可以通过-> return_type显式指定返回类型。例如：

auto add = [](int a, int b) { return a + b; };
auto multiply = [](int a, int b) -> int { return a * b; };

上述代码中，Lambda表达式[](int a, int b) { return a + b; }的返回类型由编译器根据返回语句自动推断为int，而Lambda表达式[](int a, int b) -> int { return a * b; }显式指定了返回类型为int。

Lambda表达式默认情况下是不能修改捕获的外部变量的值的，如果要修改捕获的外部变量，可以使用mutable关键字进行引用封闭。例如：

int num = 10;
auto func = [num]() mutable { num++; return num; };
std::cout << func() << std::endl;  // 输出11
std::cout << num << std::endl;  // 输出10

上述代码中，Lambda表达式[num]() mutable { num++; return num; }使用了mutable关键字，允许修改捕获的变量num的值。

本文介绍了C++中Lambda表达式的使用方法，包括Lambda表达式的基本语法、在不同场景下的应用方法等。Lambda表达式是C++语言中强大而灵活的特性，可以使代码更简洁、更易读，是C++程序员必须掌握的重要技能之一。希望本文能帮助读者更好地理解和应用Lambda表达式。