前兩篇在這裡：
C++11新特性之新型別與初始化: http://blog.jobbole.com/102728/
C++11新特性之型別推斷與型別獲取: http://blog.jobbole.com/104559/
這是C++11新特性介紹的第三部分，涉及到C++11這次更新中較為重要的lambda表示式。
不想看toy code的讀者可以直接拉到文章最後看這部分的總結。
lambda 簡介
熟悉Python的程式設計師應該對lambda不陌生。簡單來說，lambda就是一個匿名的可呼叫程式碼塊。在C++11新標準中，lambda具有如下格式：
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[capture list] (parameter list) -> return type { function body } |
可以看到，他有四個組成部分：
- capture list： 捕獲列表
- parameter list： 引數列表
- return type： 返回型別
- function body： 執行程式碼
其中，引數列表和返回型別可以忽略。
下面，具體看幾個簡單的例子：
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auto f1 = [] { return 1; }; auto f2 = [] () { return 2; }; cout<<f1()<<'\t'<<f2()<<endl; |
捕獲列表
lambda中的捕獲列表既可以捕獲值，也可以捕獲引用。
捕獲值：
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int test_data[] = {1, 5, 9, 7, 3, 19, 13, 17}; int border = 8; auto f3 = [border](const int &i){ if(i > border) cout<<i<<'\t'; }; for_each(begin(test_data), end(test_data), f3); cout<<endl; |
捕獲引用：
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auto f4 = [&border](const int &i){ if(i > border) cout<<i<<'\t'; }; border = 6; for_each(begin(test_data), end(test_data), f4); cout<<endl; |
通過輸出可以看出，lambda中起作用的border是修改後的6，證實了捕獲的確是是引用。
需要注意的是，在捕獲引用時，需要保證當lambda被呼叫時，此引用仍然有效。
捕獲列表還可以採用隱式捕獲的方式，即讓編譯器通過lambda的執行程式碼來判斷需要捕獲哪些區域性變數。
隱式捕獲可以捕獲值、引用或者兩者混合：
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char space = ' '; auto f5 = [=](const int &i){ if(i > border) cout<<i<<'\t'; }; auto f6 = [&](const int &i){ if(i > border) cout<<i<<'\t'; }; auto f7 = [&, space](const int &i){ if(i > border) cout<<i<<space; }; border = 0; for_each(begin(test_data), end(test_data), f5); cout<<endl; for_each(begin(test_data), end(test_data), f6); cout<<endl; for_each(begin(test_data), end(test_data), f7); cout<<endl; |
這裡的f7使用的混合形式，可以讀作“除了space捕獲值之外，其他變數均捕獲引用”。
可變 lambda
當lambda需要在其中修改被值捕獲的變數的值時，需要給lambda加上mutable關鍵字。否則會有編譯錯誤。
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auto f8 = [&, space](const int &i) mutable { if(i > border) {cout<<i<<space; space='\t';} }; for_each(begin(test_data), end(test_data), f8); cout<<endl; cout<<1<<space<<2<<endl; |
從輸出中可以看出，space在lambda f8中的值，在第一次呼叫之後，就被變成了製表符Tab;但是在lambda之外，space仍然是空格。
返回型別
lambda的返回型別採用尾置返回型別的方式。一般的：
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lambda如果只包含return語句，則編譯器可以推斷其返回型別，此時可以不顯示指定返回型別；
-
否則，編譯器假定lambda返回void，而返回void的函式不可以反悔任何具體值，這在大多數情況下是個矛盾，因此需要顯示指定返回型別。
但是，經過實際測試，目前的g++編譯器更聰明瞭：對於第2點，目前只要編譯器可以從lambda函式體中推斷出函式的返回型別，就不需要顯式指定返回型別，例如：
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auto f9 = [](const int i){if(i % 3) return i * 3; else return i;}; transform(begin(test_data), end(test_data), begin(test_data), f9); border = 0; for_each(begin(test_data), end(test_data), f6); cout<<endl; |
lambda程式碼塊中有多個return語句，並且還有if/else語句，但是編譯器可以根據return語句推斷出，其返回值應該是一個int型別，所以可以省略尾置返回型別。
但是，像下面這種形式，由於編譯器在推斷返回型別時發現了不一致，所以必須顯式的指定返回型別：
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auto f10 = [](const int i) -> double {if(i % 5) return i * 5.0; else return i;}; transform(begin(test_data), end(test_data), begin(test_data), f10); for_each(begin(test_data), end(test_data), f6); cout<<endl; |
總結
- lambda表示式形式： [capture list] (parameter list) -> return type { function body }，其中parameter list和return type可以省略。
- 捕獲列表可以捕獲值[val]，也可以捕獲引用[&ref]。
- 捕獲列表還可以隱式捕獲區域性變數，同樣有捕獲值[=]和捕獲引用[&]兩種方式，初次之外還可以混合捕獲[&, val]或者[=, &ref]。
- 當lambda需要修改捕獲的值時，需要加上mutable關鍵字。
- 當lambda無法自動推斷出返回值型別時，需要通過尾置返回型別的方式顯示指定。
完整程式碼詳見lambda_expr.cpp
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