C++11/14学习（八）Lambda表达式

Lambda 表达式是 C++11 中最重要的新特性之一。类似匿名函数，当需要一个函数但是又不想费力去命名时使用。
这样的场景其实有很多，所以匿名函数几乎是现代编程语言的标配。

Lambda 表达式基础

Lambda 表达式的基本语法如下：

[捕获列表](参数列表) mutable(可选)异常属性 -> 返回类型 {
    // 函数体
}

捕获列表，可以理解为参数的一种类型。
lambda 表达式内部函数体在默认情况下是不能够使用函数体外部的变量的，这时候捕获列表可以起到传递外部数据的作用。
根据传递的行为，捕获列表也分为以下几种：

1. 值捕获

值捕获的前提是变量可以拷贝，被捕获的变量在 lambda 表达式被创建时拷贝，而非调用时才拷贝：

void learn_lambda_func_1() {
    int value_1 = 1;
    auto copy_value_1 = [value_1] {
        return value_1;
    };
    value_1 = 100;
    auto stored_value_1 = copy_value_1();
    // 这时, stored_value_1 == 1, 而 value_1 == 100.
    // 因为 copy_value_1 在创建时就保存了一份 value_1 的拷贝
}

2. 引用捕获

引用捕获保存的是引用，值会发生变化：

void learn_lambda_func_2() {
    int value_2 = 1;
    auto copy_value_2 = [&value_2] {
        return value_2;
    };
    value_2 = 100;
    auto stored_value_2 = copy_value_2();
    // 这时, stored_value_2 == 100, value_1 == 100.
    // 因为 copy_value_2 保存的是引用
}

3. 隐式捕获

手动书写捕获列表有时候是非常复杂的，这种机械性的工作可以交给编译器来处理。
可以在捕获列表中写一个 & 或 = 向编译器声明采用 引用捕获或者值捕获。
捕获列表的最常用的四种形式可以是：
[] 空捕获列表
[name1, name2, ...] 捕获一系列变量
[&] 引用捕获, 让编译器自行推导捕获列表
[=] 值捕获, 让编译器执行推导应用列表

4. 表达式捕获(C++14)

这部分内容需要了解后面马上要提到的右值引用以及智能指针

上面提到的值捕获、引用捕获都是已经在外层作用域声明的变量，因此这些捕获方式捕获的均为左值，而不能捕获右值。
C++14允许捕获的成员用任意的表达式进行初始化。
被声明的捕获变量类型会根据表达式进行判断，判断方式与使用auto 本质上是相同的：

#include <iostream>
#include <utility>
int main() {
    auto important = std::make_unique<int>(1);
    auto add = [v1 = 1, v2 = std::move(important)](int x, int y)
        -> int {
        return x + y + v1 + (*v2);
    };
    std::cout << add(3, 4) << std::endl;
    return 0;
}

在上面的代码中， important 是一个独占指针，是不能够被捕获到的，这时候我们需要将其转移为右值，在表达式中初始化。

泛型 Lambda（C++14）

Lambda 表达式并不是普通函数，所以 Lambda 表达式并不能够模板化。
这就为我们造成了一定程度上的麻烦：参数表不能够泛化，必须明确参数表类型。
从 C++14 开始，Lambda 函数的形式参数可以使用 auto 关键字来产生意义上的泛型：

auto add = [](auto x, auto y) {
    return x + y;
};
add(1, 2);
add(1.1, 2.2);