C++使用Lambda表达式实例讲解

C++ 中的 Lambda 表达式是一种匿名函数，可以方便地创建并传递函数对象。这是 C++11 引入的一项重要功能，可以大大提高代码的可读性和简洁性。

以下是一个深入讲解 C++ 使用 Lambda 表达式的例子，包括基本语法、捕获列表、函数调用、以及与 STL 的结合使用等。

1. Lambda基本语法

首先，我们来看一个最简单的 lambda 表达式：

[](){/* do nothing */};

这个 lambda 表达式定义了一个空函数，没有参数，也没有返回值。你可以将其看作是一个没有实体的具名函数。

你还可以定义带有参数的 lambda 表达式：

[](int a, float b){return a + b;};

这个函数接收两个参数，一个是 int 类型的 a，另一个是 float 类型的 b。它的返回值是 a 和 b 的和。

你也可以定义带有默认参数的 lambda 表达式：

[](int a, float b = 0.0f){return a + b;};

这个函数和上一个函数功能基本相同，只是 b 参数的默认值是 0.0f。

2. Lambda的捕获列表

你还可以在 lambda 表达式中捕获外部变量的值：

int a = 10;
float b = 20.0f;
auto add = [&a, &b]() { return a + b; }; // 使用引用捕获外部变量
std::cout << add() << std::endl; // 输出 30

在这个例子中，&a 和 &b 是通过引用来捕获 a 和 b 的值的。这意味着 lambda 表达式可以修改捕获的变量的值。如果你只想在 lambda 表达式中使用外部变量的值，而不修改它们的值，你应该使用值捕获而不是引用捕获。例如：

int a = 10;
float b = 20.0f;
auto add = [a, b]() { return a + b; }; // 使用值捕获外部变量
std::cout << add() << std::endl; // 输出 30

在这个例子中，虽然 a 和 b 的值被传递给了 lambda 表达式，但是 lambda 表达式并不能修改它们的值。

3. Lambda与函数调用

你可以将 lambda 表达式作为一个函数参数传递给其他函数。例如，你可以使用一个 lambda 表达式来作为 std::sort 函数的比较函数：

std::vector<int> v = {5, 3, 1, 4, 2};
std::sort(v.begin(), v.end(), [](int a, int b) {return a < b;}); // 使用 lambda 表达式作为比较函数
std::copy(v.begin(), v.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " ")); std::cout << std::endl; // 输出 1 2 3 4 5

在这个例子中，lambda 表达式 [](int a, int b) {return a < b;} 被传递给了 std::sort 函数，用于比较 v 中的元素。这意味着你可以用 lambda 表达式来实现自定义的算法和数据结构。

4. Lambda与 STL 的结合使用

下面我们再来看一个比较复杂但很有用的例子：使用 lambda 表达式和 STL 来查找一个 vector 中第一个出现的不重复的元素：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <unordered_set>

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 2, 4, 3, 5, 6, 4};
    auto it = std::find_if(v.begin(), v.end(), [&](int a) {
    	return std::find(std::begin(un), std::end(un), a) == std::end(un);
    }); 
   }

在这个例子中，我们使用了一个较为复杂的 lambda 表达式来作为 std::find_if 函数的比较函数。这个 lambda 表达式接收一个参数 a，然后使用一个名为 un 的 std::unordered_set 来查找 a 是否第一次出现。这个例子展示了如何使用 lambda 表达式和 STL 来解决一个复杂的问题。