编程序时，需要用到一些函数，这些函数只用一次，而为了这些只用一次的函数而专门写一大段代码很麻烦，所以有了lambda表达式。 其实就是低配版版的函数。

比如：

#include <algorithm>
#include <cmath>

void abssort(float* x, unsigned n) {
    std::sort(x, x + n,
        // Lambda expression begins
        [](float a, float b) {
            return (std::abs(a) < std::abs(b));
        } // end of lambda expression
    );
}

Lambda表达式语法定义：

1. 捕获列表。在C++规范中也称为Lambda导入器， 捕获列表总是出现在Lambda函数的开始处。实际上，[]是Lambda引出符。编译器根据该引出符判断接下来的代码是否是Lambda函数，捕获列表能够捕捉上下文中的变量以供Lambda函数使用。
2. 参数列表。与普通函数的参数列表一致。如果不需要参数传递，则可以连同括号“()”一起省略。
3. 可变规格。mutable修饰符， 默认情况下Lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。在使用该修饰符时，参数列表不可省略（即使参数为空）。
4. 异常说明。用于Lamdba表达式内部函数抛出异常。
5. 返回类型。 追踪返回类型形式声明函数的返回类型。我们可以在不需要返回值的时候也可以连同符号”->”一起省略。此外，在返回类型明确的情况下，也可以省略该部分，让编译器对返回类型进行推导。
6. lambda函数体。内容与普通函数一样，不过除了可以使用参数之外，还可以使用所有捕获的变量。

Lambda捕获列表

Lambda表达式与普通函数最大的区别是，除了可以使用参数以外，Lambda函数还可以通过捕获列表访问一些上下文中的数据。具体地，捕捉列表描述了上下文中哪些数据可以被Lambda使用，以及使用方式（以值传递的方式或引用传递的方式）。语法上，在“[]”包括起来的是捕获列表，捕获列表由多个捕获项组成，并以逗号分隔。捕获列表有以下几种形式：

• []表示不捕获任何变量

auto function = ([]{
		std::cout << "Hello World!" << std::endl;
	}
);

function();

• [var]表示值传递方式捕获变量var

​
int num = 100;
auto function = ([num]{
		std::cout << num << std::endl;
	}
);

function();

​

• [=]表示值传递方式捕获所有父作用域的变量（包括this）也就是会在内存中在开辟一块新地区，用来存放捕获的值。一旦捕获，跟原来就没关系了。而且，这些捕获值用const修饰，不可以重新赋值。

int index = 1;
int num = 100;
auto function = ([=]{
			std::cout << "index: "<< index << ", " 
                << "num: "<< num << std::endl;
	}
);

function();

• [&var]表示引用传递捕捉变量var。就是普通函数中的传地址。

int num = 100;
auto function = ([&num]{
		num = 1000;
		std::cout << "num: " << num << std::endl;
	}
);

function();

• [&]表示引用传递方式捕捉所有父作用域的变量（包括this）

int index = 1;
int num = 100;
auto function = ([&]{
		num = 1000;
		index = 2;
		std::cout << "index: "<< index << ", " 
            << "num: "<< num << std::endl;
	}
);

function();

这段代码会修改外部index和num的值。因为用地址捕获了所有爹变量

• [this]表示值传递方式捕捉当前的this指针，也就是地址捕获。

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Lambda
{
public:
    void sayHello() {
        std::cout << "Hello" << std::endl;
    };

    void lambda() {
        auto function = [this]{ 
            this->sayHello(); 
        };

        function();
    }
};
 
int main()
{
    Lambda demo;
    demo.lambda();
}

• [=, &] 拷贝与引用混合
  • [=, &a, &b]表示以引用传递的方式捕捉变量a和b，以值传递方式捕捉其它所有变量。

int index = 1;
int num = 100;
auto function = ([=, &index, &num]{
		num = 1000;
		index = 2;
		std::cout << "index: "<< index << ", " 
            << "num: "<< num << std::endl;
	}
);

function();

• [&, a, this]表示以值传递的方式捕捉变量a和this，引用传递方式捕捉其它所有变量。

不过值得注意的是，捕捉列表不允许变量重复传递。下面一些例子就是典型的重复，会导致编译时期的错误。例如：

• [=,a]这里已经以值传递方式捕捉了所有变量，但是重复捕捉a了，会报错的；
• [&,&this]这里&已经以引用传递方式捕捉了所有变量，再捕捉this也是一种重复。

人话就是你前边说了要抓光鱼，现在又说要抓一条鱼，明显是废话。

Lambda参数列表

除了捕获列表之外，Lambda还可以接受输入参数。参数列表是可选的，并且在大多数方面类似于函数的参数列表。

auto function = [] (int first, int second){
    return first + second;
};
	
function(100, 200);

相当于普通函数当中的形参与实参。

可变规格mutable

mutable修饰符， 默认情况下Lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。在使用该修饰符时，参数列表不可省略（即使参数为空）。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
   int m = 0;
   int n = 0;
   [&, n] (int a) mutable { m = ++n + a; }(4);
   cout << m << endl << n << endl;
}

相当于解除const、限制，可以重新赋值。这样的话必须手动写接受的参数。活既然交给自己干，自然要写清楚具体要干什么。

返回类型

Lambda表达式的返回类型会自动推导。除非你指定了返回类型，否则不必使用关键字。返回型类似于通常的方法或函数的返回型部分。但是，返回类型必须在参数列表之后，并且必须在返回类型->之前包含类型关键字。如果Lambda主体仅包含一个return语句或该表达式未返回值，则可以省略Lambda表达式的return-type部分。如果Lambda主体包含一个return语句，则编译器将从return表达式的类型中推断出return类型。否则，编译器将返回类型推导为void。

auto x1 = [](int i){ return i; };

返回int

Lambda函数体

Lambda表达式的Lambda主体（标准语法中的复合语句）可以包含普通方法或函数的主体可以包含的任何内容。普通函数和Lambda表达式的主体都可以访问以下类型的变量：

• 捕获变量
• 形参变量
• 局部声明的变量
• 类数据成员，当在类内声明this并被捕获时
• 具有静态存储持续时间的任何变量，例如全局变量

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
   int m = 0;
   int n = 0;
   [&, n] (int a) mutable { m = ++n + a; }(4);
   cout << m << endl << n << endl;
}

Lambda表达式的优点

• 可以直接在需要调用函数的位置定义短小精悍的函数，而不需要预先定义好函数

Lambda表达式的缺点

• Lamdba表达式语法比较灵活，增加了阅读代码的难度
• 对于函数复用无能为力