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C++ lambda表达式教程_C++匿名函数与闭包的实战应用

发布时间:2025-11-28

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lambda表达式是C++11引入的匿名函数特性,通过[捕获列表](参数列表) -> 返回类型 {函数体}语法定义,可捕获外部变量形成闭包,简化代码。

lambda表达式是C++11引入的重要特性,让开发者可以在需要函数对象的地方直接定义“内联”函数,无需提前声明。它本质上是一个匿名函数,可以捕获外部变量,形成闭包,极大提升了代码的简洁性和可读性。

lambda表达式的基本语法

一个lambda表达式的完整形式如下:

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

其中,最常用的部分是捕获列表参数列表,其余可省略。编译器通常能自动推导返回类型。

例如,定义一个简单lambda计算两数之和:

auto add = [](int a, int b) { return a + b; };
cout

这里[]表示不捕获任何外部变量,(int a, int b)是参数,花括号内是函数体。

捕获外部变量:值捕获与引用捕获

lambda的强大之处在于能访问其定义作用域中的变量,这称为“捕获”。捕获方式决定变量如何被带入lambda内部。

  • [=]:按值捕获所有外部变量
  • [&]:按引用捕获所有外部变量
  • [x]:仅按值捕获变量x
  • [&x]:仅按引用捕获变量x
  • [&, 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:使用引用捕获修改外部变量

int value = 10;
auto increment = [&value]() { value++; };
increment();
cout

注意:按值捕获的变量在lambda创建时就已确定,后续外部修改不影响lambda内的副本。

在STL算法中的实战应用

lambda常用于STL算法中作为谓词或操作函数,避免定义额外函数或函数对象。

例如,对vector排序时自定义比较规则:

vector words = {"cpp", "lambda", "sort", "example"};
sort(words.begin(), words.end(), [](const string& a, const string& b) {
return a.length() });

再如,用find_if查找第一个长度大于5的字符串:

auto it = find_if(words.begin(), words.end(), [](const string& s) {
return s.length() > 5;
});
if (it != words.end()) cout

这种写法紧凑直观,逻辑集中,是lambda最常见的用途之一。

作为函数参数与返回值的高级用法

lambda可作为参数传递给其他函数,甚至作为返回值构成闭包。此时需注意生命周期问题。

示例:工厂函数返回lambda,捕获局部变量:

function make_adder(int x) {
return [x](int y) { return x + y; };
}
auto add5 = make_adder(5);
cout

这里x按值捕获,即使make_adder返回后,lambda仍持有x的副本,安全可用。

若使用引用捕获局部变量并返回lambda,则会导致悬空引用,属于未定义行为,应避免。

基本上就这些。lambda表达式结合auto和function,让C++支持了类似脚本语言的闭包特性,既高效又灵活。掌握好捕获方式和生命周期,就能在实际开发中写出更清晰、更现代的C++代码。

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