C++11 引入了 lambda 表达式，为开发者提供了一种简洁的方式来定义匿名函数。下面详细介绍 lambda 的语法、捕获方式及实际应用示例。

语法结构

lambda 表达式的基本结构如下：

[capture](parameters) -> return_type { statements; }

• 捕获列表 ([capture])：指定要捕获的变量，可以是值捕获（=）或引用捕获（&），也可以单独捕获特定变量。
• 参数列表 (parameters)：与普通函数类似，可以接受多个参数，类型和名称。
• 返回类型 (-return_type）：可选，通常由编译器自动推导。
• 函数体 {statements;}：lambda 的执行代码。

捕获方式

捕获方式决定了 lambda 如何访问外部变量：

1. 默认捕获：
2. [=]：按值捕获所有外部变量。
3. [&]：按引用捕获所有外部变量。
4. 显式捕获：
5. [x, &y]：捕获 x 的值，y 的引用。
6. [this]：捕获当前对象的指针（用于成员函数）。
7. 混合捕获：
8. [=, &a]：值捕获默认，加上引用捕获 a。

示例

1. 最简单的 lambda

[]() { std::cout << "Hello, lambda!" << std::endl; };

此 lambda 不接受参数，执行一个输出语句。

2. 带参数的 lambda

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

3. 捕获外部变量

int x = 5;
auto lambda = [x]() { 
  std::cout << x << std::endl;
};
lambda(); // 输出 5

4. 修改外部变量

int y = 10; 
auto lambda = [&y]() { y = 20; };
lambda();
std::cout << y << std::endl; // 输出 20

作为函数参数

lambda 可以传递给接受函数指针或 std::function 的函数。

示例：STL 算法中的使用

#include   
#include   
#include   

int main() {  
    std::vector vec = {3,1,4,1,5};  
    std::sort(vec.begin(), vec.end(), [](int a, int b) {  
        return a > b;  
    });  
    for (int num : vec) {  
        std::cout << num << " ";  
    }  
    return 0;  
}  

此处，lambda 用于自定义排序顺序。

Lambda 作为返回值

可以将 lambda 作为函数的返回值，使用 std::function 来接收。

#include   

std::function createAdder() {  
    return [](int a, int b) { return a + b; };  
}  

int main() {  
    auto add = createAdder();  
    std::cout << add(3, 4) << std::endl; // 输出7  
    return 0;  
}  

注意事项

1. 变量生命周期：捕获的变量必须在 lambda 执行时有效。避免在 lambda 之后使用已经销毁的变量。
2. 逃逸和生命周期：在多线程环境中，如果 lambda 被传递给其他线程，确保捕获的变量在目标线程仍然有效。
3. this 捕获：在成员函数内的 lambda 捕获 this 时，必须确保 lambda 执行时对象仍有效。

总结

lambda 表达式简化了匿名函数的定义，提高了代码的灵活性和可读性。在回调、事件处理、并行编程等场景中非常有用。通过合理的变量捕获和返回值处理，可以充分利用 lambda 的强大功能。