C++11新特性：Lambda表达式的深度解析

"C++ 之 Lambda 表达式" C++11 引入的 Lambda 表达式是现代 C++ 编程中一个强大的特性，它允许程序员在需要的地方直接定义匿名函数，增强了代码的灵活性和简洁性。Lambda 表达式的主要应用在于简化函数对象的创建，特别是在与标准模板库（STL）的算法配合使用时，如 `std::generate`、`std::sort` 等。 1. Lambda 表达式的基本结构 Lambda 表达式的结构由以下几个部分组成： - 捕获列表（capture list）：用于捕获外部变量，可以按值或按引用捕获。 - 参数列表（parameter list）：与普通函数类似，定义输入参数。 - 返回值类型（return type）：可选，如果返回类型可以推断则可以省略。 - 函数体（function body）：包含实际的代码实现。 例如，一个简单的 Lambda 表达式用于计算两个整数之和： ```cpp auto plus = [](int x, int y) -> int { return x + y; }; int sum = plus(1, 2); ``` 2. Lambda 表达式示例 Lambda 表达式通常与 STL 算法结合使用。例如，生成包含随机数的 `std::vector`： ```cpp // 使用常规函数 my_rand() std::vector<int> vec(n); std::generate(vec.begin(), vec.end(), my_rand); // 使用 Lambda 表达式 std::vector<int> vec(n); std::generate(vec.begin(), vec.end(), [] { return rand(); }); ``` Lambda 表达式允许函数对象定义在它被使用的上下文中，提高了代码的可读性和维护性。 3. Lambda 表达式访问外部变量 Lambda 表达式可以访问其定义范围内的外部变量。捕获列表决定了如何访问这些变量： - `[=]` 按值捕获所有外部变量，不允许在 Lambda 内部修改。 - `[&]` 按引用捕获所有外部变量，允许修改。 - `[var]` 指定单个变量按值捕获。 - `[*var]` 指定单个变量按指针捕获。 - `[&var]` 指定单个变量按引用捕获。 例如，计算 `std::vector` 中能被2整除的元素个数，可以使用 `std::count_if` 和 Lambda 的引用捕获： ```cpp std::vector<int> vec; // ...填充 vec int count_even = std::count_if(vec.begin(), vec.end(), [&](int num) { return num % 2 == 0; }); ``` 这里的 Lambda 表达式 `[num]` 表示捕获 `num` 参数，但不捕获其他外部变量。 Lambda 表达式极大地简化了对临时函数对象的需求，使得 C++ 代码更加简洁和高效。它们在编写回调函数、事件处理程序以及与 STL 高级算法协同工作时特别有用。通过理解并熟练使用 Lambda，开发者可以写出更优雅、更易于理解和维护的 C++ 代码。