本文将详细讲解Lambda函数从定义到学习和使用，涉及到一些未知的东西，比如LIFE-函数表达式调用立即和Lambda类型。我相信你感兴趣，所以开始读吧。
作者| Vishal Chovatiya
译者|苏本儒，编辑| lcdjm
制作人| csdn (ID: csdnnews)
以下是翻译：
Lambda函数是C 11中引入的现代C的直观概念，所以网上可以找到很多关于Lambda函数的文章。但是还是有一些未知的东西(比如LIFE-立即调用函数表达式，Lambda类型等。)很少有人谈论。因此，在本文中，我不仅将向您展示C语言中的Lambda函数，还将介绍它的内部工作机制以及Lambda函数的其他方面。
这篇文章的标题有点误导。因为Lambda并不总是转换成函数指针。实际上，它是一个表达式(具体来说，是唯一的闭包)。为了简单起见，我将在本文中交替使用Lambda函数和Lambda表达式。
什么是Lambda函数？
Lambda函数是一个简短的代码片段，它：
不值得命名(匿名、未命名、一次性等。随便你怎么称呼它)，
不能重复使用。
换句话说，它只是一个糖衣语法。Lambda函数的语法定义如下：
[捕获列表](参数)-返回类型
{方法定义
}
编译器通常会计算Lambda函数本身的返回类型。因此，我们不需要显式指定尾部返回类型，如-return-type。
但是在一些复杂的情况下，编译器无法推断返回类型，所以我们需要为它指定一个返回类型。
为什么要用Lambda函数？
c包含很多有用的通用函数，比如STD std:for_each，可以非常方便。不幸的是，它们的使用有时很麻烦，尤其是如果您要应用的函子是特定函数的唯一函子。以下面的代码为例：
结构化打印
{
void运算符(int元素)
{
cout元素endl
}
};
int main(空)
{
std:vectorint v={ 1，2，3，4，5 }；
std:for_each(v.begin，v.end，print)；
返回0；
}
如果只在特定的地方使用一次print，只为了做一些琐碎的一次性的事情而写一个完整的类似乎有点过分。
对于上述情况，使用内联代码更合适，可以通过Lambda函数实现，如下图：
std:for_each(v.begin，v.end，(int元素){ cout元素endl});
Lambda函数内部是如何工作的？
[I]{ STD : cout I；}
//相当于
匿名结构
{
int m _ I；
匿名(int i) : m_i(i) {}
内嵌自动操作符常量
{
STD : cout I；
}
};
如上所述，编译器为每个Lambda函数生成一个唯一的闭包。注意，这是Lambda函数的核心。
捕获列表将成为闭包中构造函数的参数。如果参数由值捕获，将在闭包中创建相应类型的数据成员。
另外，变量/对象可以在Lambda函数的参数中声明，这将成为调用运算符函数的参数。
origin/pgc-image/RTJXJ7YR5xGDl?from=pc">使用Lambda函数的好处
零成本抽象。对！你没有看错。Lambda函数不会降低性能，它的性能和普通的函数一样好。
此外，Lambda函数使代码变得更加紧凑、更加结构化和更富有表现力。
学习Lambda表达式
按引用/值来捕获，代码如下：
int main
{
int x = 100, y = 200;
auto print = [&] { // Capturing object by reference
std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << " : " << x << " , " << y << std::endl;
};
print;
return 0;
}
上面代码的输出如下：
main::<Lambda> : 100 , 200
在上面的例子中，我在捕获列表中对“&”符号作了注释。它表示按引用来捕获变量x和y。类似地，“=”符号表示按值捕获，它将在闭包中创建相同类型的数据成员，并且将执行copy-assignment操作。
请注意，参数列表是可选的，如果你不向Lambda表达式传递任何参数，则可以省略空括号。
Lambda函数的捕获列表
下表显示了捕获列表中不同用法的含义：
将Lambda函数作为参数传递，代码如下：
template <typename Functor>
void f(Functor functor)
{
std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}
/* Or alternatively you can use this
void f(std::function<int(int)> functor)
{
std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}
*/
int g { static int i = 0; return i++; }
int main
{
auto Lambda_func = [i = 0] mutable { return i++; };
f(Lambda_func); // Pass Lambda
f(g); // Pass function
}
上面代码的输出如下:
Function Type : void f(Functor) [with Functor = main()::<Lambda(int)>]
Function Type : void f(Functor) [with Functor = int (*)(int)]
你还可以将Lambda函数作为参数传递给其他函数，就像我在上面编写的普通函数一样。
如果你注意到了，这里我在捕获列表中声明了变量i，它将成为数据成员。因此，每次调用Lambda_func时，它都将返回并递增。
捕获Lambda函数中的成员变量或this指针，代码如下：
class Example
{
public:
Example : m_var(10) {}
void func
{
[=] { std::cout << m_var << std::endl; }; // IIFE
}
private:
int m_var;
};
int main
{
Example e;
e.func;
}
也可以使用[this], [=] 或者 [&]来捕获This指针。在任何这些情况下，类中的数据成员（包括private类型的数据成员）都可以像在普通方法中那样被访问。
如果你看到Lambda表达式行，我在Lambda函数声明的末尾使用了额外的 ，这个额外的 用来表示在声明之后立即调用它，它被称为IIFE（立即调用的函数表达式）。
C++的Lambda函数类型
泛型Lambda，代码如下：
const auto l = (auto a, auto b, auto c) {};
// is equivalent to
struct anonymous
{
template <class T0, class T1, class T2>
auto operator(T0 a, T1 b, T2 c) const
{
}
};
在C++ 14中引入的泛型Lambda，它可以使用auto标识符捕获参数。
可变泛型Lambda，代码如下：
void print {}
template <typename First, typename... Rest>
void print(const First &first, Rest &&... args)
{
std::cout << first << std::endl;
print(args...);
}
int main
{
auto variadic_generic_Lambda = (auto... param) {
print(param...);
};
variadic_generic_Lambda(1, "lol", 1.1);
}
带可变参数包的Lambda在许多情况下都很有用，如代码调试、不同数据输入的重复操作等。
可变（Mutable）Lambda函数
通常，Lambda函数的call-operator（调用运算符）隐式为const-by-value（常量，按值捕获），这意味着它是不可变的。如果要按值捕获任何内容，需要在Lambda函数体前使用mutable关键字。代码如下所示：
mutable {}
// is equivalent to
struct anonymous
{
auto operator // call operator
{
}
};
我们已经在上面看到了上述情况的一个例子。希望你注意到了。
Lambda作为函数指针，代码如下：
#include <iostream>
#include <type_traits>
int main
{
auto funcPtr = + {};
static_assert(std::is_same<decltype(funcPtr), void (*)>::value);
}
你可以强制编译器生成Lambda作为函数指针，而不是像上面那样在它前面添加+来使之成为闭包。
高阶函数：Lambda可以作为参数和返回值，代码如下：
const auto less_than = (auto x) {
return [x](auto y) {
return y < x;
};
};
int main(void)
{
auto less_than_five = less_than(5);
std::cout << less_than_five(3) << std::endl;
std::cout << less_than_five(10) << std::endl;
return 0;
}
再进一步，Lambda函数还可以返回另一个Lambda函数。这将为代码的定制、代码表示性和紧凑性（顺便说一句，没有这样的词）打开无限可能的大门。
constexpr Lambda表达式
从C++ 17开始，Lambda表达式可以被声明为constexpr（常量表达式）。
constexpr auto sum = (const auto &a, const auto &b) { return a + b; };
/*
is equivalent to
constexpr struct anonymous
{
template <class T1, class T2>
constexpr auto operator(T1 a, T2 b) const
{
return a + b;
}
};
*/
constexpr int answer = sum(10, 10);
即使你没有指定constexpr关键字，如果函数调用运算符恰好满足所有constexpr函数的要求，那么它也将是constexpr。
结束语
希望你喜欢这篇文章。我试着用几个简单的小例子来涵盖使用Lambda的大多数复杂情况。考虑到代码的表达性和易维护性，你应该在满足Lambda使用条件的所有地方都优先使用它，就像你可以将其和大多数STL算法一起用于智能指针的自定义删除器中一样。
原文：https://hackernoon.com/all-about-Lambda-functions-in-cfrom-c11-to-c17-2t1j32qw
本文为 CSDN 翻译，转载请注明来源出处。