C++中一共有5種調(diào)用對(duì)象：函數(shù)，函數(shù)指針，重載了函數(shù)調(diào)用運(yùn)算符的類（仿函數(shù)），bind創(chuàng)建的對(duì)象 和 lambda表達(dá)式。

函數(shù)指針

仿函數(shù)

lambda表達(dá)式

沒(méi)有l(wèi)ambda的話，函數(shù)對(duì)象的定義太麻煩了，你得定義一個(gè)類，重載operator()，然后再創(chuàng)建這個(gè)類的實(shí)例。所以lambda表達(dá)式可以看成是函數(shù)對(duì)象的語(yǔ)法糖，在你需要的時(shí)候，它可以很簡(jiǎn)潔地給你生成一個(gè)函數(shù)對(duì)象。

語(yǔ)法格式

[capture list] (param list) -> return type  { function body  }

[capture list]是一個(gè)所在函數(shù)中定義的局部變量（非static）的列表，param list， return type，function body和普通的函數(shù)一樣表示返回類型（尾置返回），參數(shù)列表，和函數(shù)體。

我們可以忽略參數(shù)列表和返回類型，但必須包含捕獲列表和函數(shù)體。

auto f = [] {  return 42;  }    // 必須包含捕獲列表和函數(shù)體。

當(dāng)定義一個(gè)lambda時(shí)，編譯器生成一個(gè)與lambda對(duì)應(yīng)的新的（未命名的）類類型。默認(rèn)情況下，lambda生成的類都包含一個(gè)對(duì)應(yīng)該lambda所捕獲的變量的數(shù)據(jù)成員，在lambda創(chuàng)建時(shí)被初始化。

向lambda傳遞參數(shù)

與一個(gè)普通函數(shù)類似，調(diào)用一個(gè)lambda時(shí)給定的實(shí)參被用來(lái)初始化lambda的形參。通常，實(shí)參和形參類型必須匹配。但與普通函數(shù)不同，lambda不能有默認(rèn)函數(shù)參數(shù)。

使用捕獲列表

• 值捕獲
  采用值捕獲的前提是 變量可以被拷貝，另外被捕獲的變量的值是在lambda創(chuàng)建時(shí)拷貝，而不是調(diào)用時(shí)拷貝

  void func
  {
      int v1 = 42;
      auto f = [v1] {  return v1;  }
      v1 = 0;
      auto j = f();      // j = 42,  v1在lambda創(chuàng)建時(shí)拷貝，而不是調(diào)用時(shí)拷貝
  }
  

• 引用捕獲
  采用引用捕獲時(shí)，必須確保被引用的對(duì)象在lambda執(zhí)行的時(shí)候是存在的（lambda捕獲的都是局部變量，這些變量在函數(shù)結(jié)束后就不存在了）

  void func()
  {
      int val = 42;
      auto f = [&val]() {   return val; };
      val = 0;
      auto j = f();      // j = 0，引用捕獲。
  }
  

• 隱式捕獲
  除了顯示列出我們希望使用來(lái)自函數(shù)的變量之外，我們可以讓編譯器隱式推斷l(xiāng)ambda體中的代碼來(lái)推斷我們使用了哪些變量。為了指示編譯器推斷捕獲列表，我們應(yīng)在捕獲列表寫(xiě)&和=，
  • &告訴編譯器采用引用捕獲方式
  • =表示采用值捕獲的方式。

  wc = find_if(words.begin(),  words.end(),  [=](const string &s) {  return s.size() > sz;  })
  

可變lambda

• mutable
  對(duì)于lambda表達(dá)式。默認(rèn)情況下，lambda不會(huì)改變其值，如果我們希望能改變一個(gè)被捕獲變量的值，就必須在參數(shù)列表首加上關(guān)鍵字mutable。

  void func()
  {
      int val = 42;
      // auto f = [val]() mutable { return ++val;   };    // 編譯錯(cuò)誤，v1只讀。
      auto f = [val]() mutable {    return ++val;   };    // 加上mutable關(guān)鍵字，編譯正確。
      int j = f();    // j = 43
      cout << j << " " << val << endl;    // 輸出 43 和 42
  }
  

加上mutable關(guān)鍵字后，值捕獲也會(huì)改變被捕獲變量的值。

返回類型

默認(rèn)情況下，如果一個(gè)lambda體包含return之外的任何語(yǔ)句，編譯器假定此lambda返回void。所以此時(shí)我們就要顯示指定尾指返回類型。

transfrom(v.begin(), v.end(), 
          [](int i) {  
              if (i < 0) 
                  return -i; 
              else 
                  return i;  
          })  // 錯(cuò)誤
transfrom(v.begin(), v.end(), 
          [](int i) -> int {  
              if (i < 0) 
                  return -i; 
              else 
                  return i;  
          })

參數(shù)綁定bind函數(shù)

我們需要在一個(gè)std::vector<std::string>中尋找大于某長(zhǎng)度單詞。那么我們可以這樣寫(xiě)：

auto it = find_if(vec.begin(), vec.end(), 
                  [](const std::string& s) {    
                      return (s.size() > 5);    
                  });

同樣，我們可以用函數(shù)去實(shí)現(xiàn)。

bool check_size(const std::string& s)
{
    return s.size() > 5;
}
auto it = find_if(vec.begin(), vec.end(), check_size);

但假設(shè)，我們想要指定長(zhǎng)度來(lái)篩選。那用函數(shù)是不能實(shí)現(xiàn)的。

std::string::size_type sz = 5;
auto it = find_if(vec.begin(), vec.end(), 
                  [sz](const std::string& s) {  
                      return (s.size() > sz);   
                  });

bool check_size(const std::string& s, std::string::size_type sz)
{
    return s.size() > sz;
}

但是這個(gè)函數(shù)不用你管作為find_if的參數(shù)，因?yàn)?code>find_if接受的是一元謂詞。

// find_if 可能實(shí)現(xiàn)
template<class InputIt, class UnaryPredicate>
InputIt find_if(InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p)
{
    for (; first != last; ++first) {
        if (p(*first)) {    // p只接受一個(gè)參數(shù)
            return first;
        }
    }
    return last;
}

但我們可以標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的bind函數(shù)，它定義在頭文件functional中，可以將它看成一個(gè)通用的函數(shù)適配器，它接受一個(gè)可調(diào)用的對(duì)象，生成一個(gè)新的可調(diào)用對(duì)象來(lái)適應(yīng)原對(duì)象的參數(shù)列表

auto newCallable = bind(callable, arg_list);

那么現(xiàn)在可以這樣寫(xiě)：

auto it = find_if(vec.begin(), vec.end(), bind(check_size, std::placegolders::_1, sz));

此處的bind調(diào)用生成一個(gè)可調(diào)用對(duì)象，將check_size的第二個(gè)參數(shù)綁定到sz的值，當(dāng)find_if對(duì)vec中的std::string調(diào)用這個(gè)對(duì)象時(shí)。它會(huì)將給定的參數(shù)std::string和sz傳遞給check_size函數(shù)。

• 使用placegolders名字
  名字_n都定義在名為placegolders的命名空間中，而這個(gè)命名空間本身定義在std命名空間中。它表示占位符，意味著將自己第n個(gè)參數(shù)按照順序傳遞給原調(diào)用對(duì)象。

  auto g = bind(f, a, b, std::placegolders::_2, c, std::placegolders::_1);
  g(x, y) == f(a, b, y, c, z);
  

  在上面的例子中，g表示一個(gè)有兩個(gè)參數(shù)的新的調(diào)用對(duì)象，原調(diào)用對(duì)象f有5個(gè)參數(shù)。g的第一個(gè)參數(shù)是f的第5個(gè)參數(shù)，g的第2個(gè)參數(shù)是f的第3個(gè)參數(shù)。

• 綁定引用參數(shù)
  默認(rèn)情況下，bind那些不是占位符的參數(shù)被拷貝到bind返回的可調(diào)用對(duì)象中。但是和lambda一樣，有時(shí)對(duì)綁定的參數(shù)我們希望以引用的方式傳遞，或是要綁定的參數(shù)類型無(wú)法拷貝。

  例如，我們希望在打印每個(gè)vec中的單詞后輸出一個(gè)換行。

  for_each(vec.begin(), vec.end(), [&os, c](const std::string& s){  os << s << c;  });
  
  // 很容易編寫(xiě)一個(gè)對(duì)應(yīng)的函數(shù)版本：
  ostream& print(ostream& os, const std::string& s, char c)  {  return os << s << c;  } 
  // 錯(cuò)誤：不能拷貝os
  for_each(vec.begin(), vec.end(), bind(print, os, _1, ' '));
  

  那么，這時(shí)我們希望傳遞給bind的是一個(gè)對(duì)象而又不拷貝它，那么就必須使用ref和cref函數(shù)。它返回一個(gè)對(duì)象的引用。

  for_each(vec.begin(), vec.end(), bind(print, std::ref(os), _1, ' '));