C++ lambda表达式怎么写_C++匿名函数与闭包高级用法

lambda表达式是C++中定义匿名函数的简洁方式，可捕获外部变量形成闭包，基本结构包含捕获列表和函数体，其余部分可省略，常用于算法中的比较、过滤或回调。

在C++中，lambda表达式是一种定义匿名函数的简洁方式，常用于需要传递函数对象的场景，比如算法中的比较、过滤或回调。它不仅能捕获外部变量形成闭包，还能灵活控制参数和返回类型。

基本语法结构

lambda表达式的通用格式如下：

其中，只有捕获列表和函数体是必需的，其余部分可省略。编译器通常能自动推导返回类型，若函数体只有一条return语句，可不写返回类型。

例如，一个简单的lambda用于打印数值：

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auto print = [](int x) { std::cout << x << std::endl; };
print(42);  // 输出 42

捕获列表与闭包机制

lambda通过捕获列表访问外部作用域的变量，形成闭包。捕获方式包括值捕获、引用捕获和混合捕获。

• [x]：按值捕获变量x，lambda内部使用副本
• [&x]：按引用捕获x，可修改外部变量
• [=]：按值捕获所有外部变量
• [&]：按引用捕获所有外部变量
• [&, x]：默认引用捕获，但x按值捕获
• [=, &x]：默认值捕获，但x按引用捕获

示例：利用引用捕获修改外部变量

int count = 0;
auto increment = [&count]() { count++; };
increment();
// 此时 count 变为 1

注意：按值捕获的变量默认是const的，如需修改需加上mutable关键字。

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int x = 10;
auto f = [x]() mutable { x += 5; std::cout << x; };
f();  // 输出15，原始x不变

高级用法：泛型lambda与存储函数

C++14起支持泛型lambda，使用auto作为参数类型，实现模板化行为。

auto add = [](auto a, auto b) { return a + b; };
std::cout << add(2, 3.5);   // 输出 5.5
std::cout << add("hello ", "world"); // 需支持+操作

lambda可以赋值给std::function或函数指针（仅无捕获的lambda），便于存储和传递。

#include 
std::function callbacks[2];
int limit = 10;
callbacks[0] = [&](int n) { if (n > limit) std::cout << "Large\n"; };
callbacks[1] = [](int n) { std::cout << "Got: " << n << "\n"; };

无捕获的lambda还可转换为普通函数指针，用于C风格接口：

void (*func)(int) = [](int x) { /*...*/ };

实际应用场景

lambda常用于STL算法中，提升代码可读性。

std::vector nums = {5, 2, 8, 1};
std::sort(nums.begin(), nums.end(), [](int a, int b) {
    return a > b;  // 降序排序
});

也可用于事件回调、延迟执行等模式：

std::vector> tasks;
int data = 42;
tasks.push_back([data]() { std::cout << "Task: " << data << "\n"; });
// 后续调用 tasks[0]();

基本上就这些。掌握lambda的关键在于理解捕获机制和生命周期问题，尤其是引用捕获时确保外部变量在调用时仍有效。合理使用能让代码更紧凑、逻辑更清晰。