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引言

在C++11之前，想要在函数中传递可调用对象（如函数指针、仿函数）往往需要繁琐的代码，尤其是在STL算法中使用自定义逻辑时。C++11引入的Lambda表达式彻底改变了这一局面，它允许开发者以内联的方式定义匿名函数，大幅提升代码的简洁性和灵活性。本文将带你深入理解Lambda的核心语法、捕获机制及典型应用场景。

一、Lambda表达式基础语法

1. Lambda的组成结构

Lambda表达式的基本语法如下：

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

捕获列表（Capture List）：定义Lambda如何访问外部变量。
参数列表（Parameters）：与普通函数的参数列表类似。
mutable：允许修改按值捕获的变量（默认const）。
返回类型：可省略，编译器自动推导。

2. 最简单的Lambda示例

auto hello = []() { std::cout << "Hello, Lambda!" << std::endl; 
};
hello(); // 输出：Hello, Lambda!

3. 带参数与返回值的Lambda

auto add = [](int a, int b) -> int { return a + b; 
};
std::cout << add(3, 5); // 输出：8

二、捕获列表：值捕获 vs 引用捕获

Lambda通过捕获列表访问外部变量，避免直接使用全局变量。

1. 值捕获（拷贝）

int x = 10;
auto copyLambda = [x] { std::cout << x; // x为外部变量的拷贝
};
x = 20;
copyLambda(); // 输出：10（保留捕获时的值）

2. 引用捕获（别名）

int y = 10;
auto refLambda = [&y] { std::cout << y; // 直接引用外部变量
};
y = 20;
refLambda(); // 输出：20（实时更新）

3. 隐式捕获

[=]：以值方式捕获所有外部变量。
[&]：以引用方式捕获所有外部变量。

int a = 1, b = 2;
auto sum = [=] { return a + b; }; // 值捕获a和b

4. 混合捕获

int m = 5, n = 6;
auto mix = [=, &n] { // m值捕获，n引用捕获
};

注意事项：

引用捕获需确保变量生命周期！
静态变量、全局变量无需捕获。

三、Lambda的典型应用场景

1. STL算法中的灵活使用

std::vector<int> nums = {3, 1, 4, 1, 5};
// 降序排序
std::sort(nums.begin(), nums.end(), [](int a, int b) {return a > b;
});// 遍历输出（C++17起支持constexpr）
std::for_each(nums.begin(), nums.end(), [](int x) {std::cout << x << " ";
});

2. 多线程简化线程函数

#include <thread>
std::thread t([name = "Worker"]() { // C++14初始化捕获std::cout << name << "线程启动！";
});
t.join();

3. 回调函数与延迟执行

void fetchData(std::function<void(std::string)> callback) {// 模拟异步获取数据callback("Data received!");
}// 调用时传递Lambda
fetchData([](std::string result) {std::cout << result;
});