C++ Academy · 课时

Lambda 表达式：捕获、可变性、泛型

Q: 「Lambda 表达式：捕获、可变性、泛型」这节课中我会学到什么？

编写带捕获的 Lambda，理解 mutable 语义，并使用泛型 auto 参数 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C++ Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

编写带捕获的 Lambda，理解 mutable 语义，并使用泛型 auto 参数

Lambda 表达式：捕获、可变性、泛型 是 CoddyKit 上的免费 C++ Academy 课时。这是第 3 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 C++ Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 C++ Academy 课程共包含 4 节课。

什么是匿名函数？

匿名函数是一种内联的匿名函数对象。对于原本需要编写一个简短的具名函数或带有 operator() 的结构体的场景，请使用它。

auto square = [](int x) { return x * x; };
std::cout << square(5);   // 25

语法结构

匿名函数由四个部分组成：

[capture] —— 指定要使用外围作用域中的哪些变量
(parameters) —— 类似于函数参数列表
-> return_type —— 可选，通常由编译器推导
{ body }

空捕获

[] 表示“不要捕获任何内容”。匿名函数只能访问全局变量和静态变量。

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

按值捕获

请在捕获子句中列出变量，将它们复制到匿名函数中。

int n = 5;
auto times = [n](int x) { return x * n; };
n = 10;
std::cout << times(3);   // 15 (captured n was 5)

按引用捕获

请在变量前加上 &，以按引用捕获变量。在匿名函数中进行的修改会影响外部变量。

int counter = 0;
auto inc = [&counter]() { ++counter; };
inc(); inc(); inc();
std::cout << counter;   // 3

默认捕获：[=] 和 [&]

使用 [=] 按值捕获所有用到的变量，或使用 [&] 按引用捕获所有用到的变量。请谨慎使用——在可以明确指定时，尽量明确指定。

auto f = [=]() { return a + b; };   // copies a, b
auto g = [&]() { return a + b; };   // references a, b

可变匿名函数

默认情况下，按值捕获的变量在匿名函数内部是 const。请添加 mutable 以允许修改它们，但修改只会影响匿名函数中的副本。

int n = 5;
auto f = [n]() mutable {
    n += 1;       // OK because of mutable
    return n;
};
f(); f();        // returns 6, then 7
std::cout << n;  // still 5 in outer scope

返回类型推导

编译器会根据函数体推导返回类型。需要时，请明确指定返回类型。

auto half = [](int x) -> double { return x / 2.0; };

泛型匿名函数（C++14）

在参数列表中使用 auto，即可获得适用于任何类型的泛型匿名函数。

auto print = [](const auto& x) { std::cout << x << "\n"; };
print(42);          // int
print("hello");    // const char*
print(3.14);       // double

将匿名函数作为函数参数

STL 算法接受匿名函数作为谓词和变换操作。

std::vector<int> v = {5, 2, 8, 1};
std::sort(v.begin(), v.end(), [](int a, int b) { return a > b; });

匿名函数就是函数对象

在底层，编译器会生成一个带有 operator() 的类。您可以将匿名函数存储在 std::function 或 auto 中。

快速检查

在匿名函数 [n](int x) { return x * n; } 中，如果不将匿名函数设为 mutable，可以为 n 赋值吗？

回顾

匿名函数是匿名的内联函数对象。您可以按值或按引用捕获变量；标记为 mutable 可以修改按值捕获的变量；在 C++14 及更高版本中，请使用 auto 参数创建泛型匿名函数。

常见问题解答