C++/匿名函數

匿名函數，即Lambda函數，可以說是C++11中引入的最重要的特性了。在C++中lambda相當於能自動捕獲變量的函數對象的語法糖。即使簽名相同的不同函數對象（以及匿名函數）的類型不同，不能相互賦值。因此在將lambda賦值給一個變量時，變量類型只能為auto，因為沒法確定lambda的類型。為解決函數對象（以及匿名函數）的類型擦除的複製、傳遞、存儲、調用的問題，C++11引入了std::function。

[]{}()可以說是C++中最簡潔的表達式了：

[]中的內容為捕獲列表
()中的內容為參數列表。當參數列表為空時，()部分可以省略
{}為函數體

有時需要函數能訪問和修改一些外部的數據，或者說需要有相應的上下文。函數體與上下文的整體就稱作閉包（closure），在Lambda中是用於捕獲外部變量。在捕獲列表[]中放置函數體中用到的外部變量：

int i = 0, j = 1;
auto f = [i, &j](int a, float b){ ++j; cout << i << ", " << a << ", " << b << endl; };
f(1, 2.0f);

上面這個例子，捕獲了i和j兩個變量，其中i是值捕獲，j是引用捕獲。

當捕獲的變量較多時，C++還提供了一種指定默認捕獲的簡便寫法：

[=]指出默認為值捕獲
[&]指出默認為引用捕獲。需要注意調用lambda函數時捕獲對象仍在生命周期內。

指定默認捕獲後，其他變量的捕獲方式可寫在捕獲列表後部。下例指定默認為值捕獲，j為引用捕獲：

auto f = [=, &j](int a, float b){ ++j; cout << i << ", " << a << ", " << b << endl; };

為解決捕獲使用C++的移動語義，C++14允許捕獲對象由任意表達式初始化。例如：

std::unique_ptr<int> ptr(new int(10));
auto f = [value = std::move(ptr)] { return *value; };

值引用捕獲的變量默認是const的，如果要在函數體內修改，需要給lambda加上mutable修飾符：

auto f = [=](int a) mutable { cout << i++ << ", " << a << endl; };

值捕獲對象的生命周期與lambda本體的生命周期相同，而引用捕獲則通過捕獲不同的對象，lambda函數實現了閉包的效果，比如下面的代碼就構造了一個斐波那契數列生成器（generator）：

如果要明確指出返回類型，可如下例：

auto f = []() -> double { return 5; };