lambda函数C++

### C++ Lambda 函数概述

C++11 引入了 Lambda 表达式，这是一种简洁的匿名函数定义方式[^3]。通过这种机制，可以在需要的地方快速定义小型函数对象，而不需要显式的命名和声明。

#### 基本结构

Lambda 表达式的一般形式如下：

[capture](parameters) -> return_type {
    // function body
}

- `capture`：用于指定如何捕捉外部作用域中的变量。
- `parameters`：参数列表，类似于常规函数。
- `return_type`：可选部分，默认情况下编译器可以根据返回语句推断返回类型。
- `{}`：函数体，包含要执行的具体逻辑。

#### 捕捉列表

捕捉列表决定了哪些局部变量可以从包围它的范围传递给 lambda 表达式内部使用。常见的几种情况有：

- **按值捕获** (`[=]`)：复制所有使用的局部变量到 lambda 中；
- **按引用捕获** (`[&]`)：让 lambda 访问并修改原始变量；
- **混合模式**：可以选择特定变量按值或按引用来捕获，例如 `[a, &b]` 将 a 按值捕获，b 则按引用。

#### 实际应用场景

##### 工厂方法与闭包

可以通过 lambda 返回一个带有状态的对象，即所谓的“闭包”。下面是一个创建加法运算符的例子[^1]：

#include <iostream>
using namespace std;

// 定义一个函数，返回一个 Lambda表达式，实现两个数的加法
auto make_adder(int x) {
    return [x](int y) -> int { 
        return x + y; 
    };
}

int main() {
    // 调用函数，得到一个 Lambda表达式
    auto add5 = make_adder(5);
    
    // 调用 Lambda表达式
    cout << add5(10) << endl; // 输出 15
    
    return 0;
}

这段代码展示了如何利用 lambda 创建动态行为——这里构建了一个能够根据不同输入调整自身功能的小型计算器。

##### 多线程编程

另一个典型的应用场景是在并发环境中简化回调处理。考虑一个多线程程序，在主线程之外启动多个子线程来异步运行某些任务[^5]：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <thread>

void run_threads() {
    vector<thread> threads;
    
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        threads.emplace_back([i]() {
            cout << "Hello from thread " << i << endl;
        });
    }
    
    // Wait for all threads to complete.
    for (auto& t : threads) {
        if(t.joinable()) t.join();
    }
}

此片段说明了如何轻松地将工作分配给不同的线程，并且每个线程都携带了自己的唯一标识符 `i` 来打印消息。

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