C++的Lambda表達式在WIN RT的異步編程中，佔有非常重要的作用。但C++的Lambda表達式又不同於其他語言，比如C#，javascript。本篇旨在討論C++ Lambda表達式的基本語法和概念，希望大家多多指正。
首先，我們看一下Lambda表達式的基本構成
1. 是捕獲值列表，2.是傳入參數列表，3.可修改標示符，4.錯誤拋出標示符，5.函數返回值，6.是函數體。
在.NET 中，我們認爲比較標準的Lambda表達式應該是這個樣子
#include <functional>
int main()
{
// Assign the lambda expression that adds two numbers to an auto variable.
auto f1 = [] (int x, int y) { return x + y; };
// Assign the same lambda expression to a function object.
function<int (int, int)> f2 = [] (int x, int y) { return x + y; };
f1(3,4);
}
f1是一個auto的值，也是function<>這個模板類型，我們可以理解成爲一個函數指針。然後我們用f1(3,4)去調用他。
如果我們想在函數聲明的時候就直接執行他，我們可以在Lambda表達式的最後加傳入參數，像這樣。
{
using namespace std;
int n = [] (int x, int y) { return x + y; }(5, 4);
//assign the return type
int n = [] (int x, int y) -> int{ return x + y;}(5, 4);
cout << n << endl;
}
第二個表達式中聲明的返回值必須跟隨->符號，並且兩個必須同時出現。如果返回值唯一的話，我們可以省略->+返回值類型。
Lambda表達式允許返回值不唯一的情況，但必須指定返回值類型。
在以上的例子當中，只是常規的Lambda表達式用法，下面我們要說一說捕獲值列表。
捕獲值列表，是允許我們在Lambda表達式的函數體中直接使用這些值，捕獲值列表能捕獲的值是所有在此作用域可以訪問的值，包括這個作用域裏面的臨時變量，類的可訪問成員，全局變量。捕獲值的方式分兩種，一種是按值捕獲，一種是按引用捕獲。顧名思義，按值捕獲是不改變原有變量的值，按引用捕獲是可以在Lambda表達式中改變原有變量的值。
[&] 所有的值都是按引用捕獲
[=] 所有的值都是按值捕獲
如果你不想某些值被按引用或者按值捕獲，但其他的值卻想那樣做的話
[ &, n ] 除了n 所有的值按引用捕獲
[ = , &n ]除了n所有的值按值捕獲
當然，我們也可以指定某幾個值的捕獲屬性
[ m, n ]m,n按值捕獲
[ &m, &n ]m,n按引用捕獲
int m = 0, n = 0;
[=] (int a) mutable { m = ++n + a; }(4);
[&] (int a) { m = ++n + a; }(4);
[=,&m] (int a) mutable { m = ++n + a; }(4);
[&,m] (int a) mutable { m = ++n + a; }(4);
[m,n] (int a) mutable { m = ++n + a; }(4);
[&m,&n] (int a) { m = ++n + a; }(4);
[=] (int a) mutable { m = ++n + a; }(4);
大家一定好奇爲什麼這裏有很多mutable。在按值引用的情況下，Lambda函數體內部是不能直接修改引用值的。如下面註釋代碼，是會報錯的。這種情況下，我們要在Lambda表達式前加mutable，但是結果m,n 依然沒有被修改，維持按值引用的特性。
{
int m = 0, n = 0;
// 不加mutable會報錯
//[=] (int a){ m = ++n + a; }(4);
//[m,n] (int a){ m = ++n + a; }(4);
[=] (int a) mutable { m = ++n + a; }(4);
//
// [=] (int m, int n, int a){m=++n+a; }(m, n, 4);
// 下面這個函數m,n的值依然會被修改，因爲m,n是按引用傳入的
// [=] (int &m, int &n, int a){m=++n+a; }(m, n, 4);
cout << m << endl << n << endl;
}
在這個例子中捕獲值列表[this]中的this是用來指向這個類的，但[this]只有在類的內部，或者是this指針存在的情況下才能使用。
{
public:
// The constructor.
explicit Scale(int scale)
: _scale(scale)
{
}
// Prints the product of each element in a vector object
// and the scale value to the console.
void ApplyScale(const vector<int>& v) const
{
for_each(v.begin(), v.end(),
[this](int n) { cout << n * _scale << endl; });
}
private:
int _scale;
};
關於異常：
我們可以通過try-catch去捕獲異常，而在Lambda表達式中聲明throw()，是指示編譯器這個函數不會拋異常，會引起編譯的警告。
然後，Lambda可以支持返回函數指針，或者說是嵌套一個Lambda表達式，比如：
{
using namespace std;
// The following lambda expression contains a nested lambda
// expression.
int m = [](int x)
{ return [](int y) { return y * 2; }(x) + 3; }(5);
// Print the result.
cout << m << endl;
}
我們可以把 return [](int y) { return y * 2; }(x) 抽象成 f(x) 所以原函數就是return f(5)+3 就是2*5+3=13
加入函數指針之後，我們來看一看一個Lambda表達式可以寫的多複雜，這是來自於MSDN的官方的例子。
// compile with: /EHsc
#include <iostream>
#include <functional>
int main()
{
using namespace std;
// The following code declares a lambda expression that returns
// another lambda expression that adds two numbers.
// The returned lambda expression captures parameter x by value.
auto g = [](int x) -> function<int (int)>
{ return [=](int y) { return x + y; }; };
// The following code declares a lambda expression that takes another
// lambda expression as its argument.
// The lambda expression applies the argument z to the function f
// and adds 1.
auto h = [](const function<int (int)>& f, int z)
{ return f(z) + 1; };
// Call the lambda expression that is bound to h.
auto a = h(g(7), 8);
// Print the result.
cout << a << endl;
}
結果很簡單就是7+8+1=16 我通過代碼幫大家展開一下：
{ return [=](int y) { return x + y; }; };
auto h = [](const function<int (int)>& f, int z)
{ return f(z) + 1; };
auto a = h(g(7), 8);
// 解：
// 我們先看看g(7) 等於什麼
// 我們把g的返回值 return [=](int y) { return x + y; }; 抽象成一個函數t(y)
// 那麼g(x)返回的就t(y)
// 也就是g(7)=t(y) 這裏g的參數和t的參數無關
// 那麼 h(g(7), 8)=h(t(y), 8))
// 代入h的表達式，我們發現t(y)就是f(z)
// 代入的結果就是 return t(8)+1,再把g(7)代入就是7+8+1=16
cout << a << endl;
最後，有人會很好奇foe_each爲什麼可以傳入Lambda表達式
首先，我們看看for_each的展開
Function for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function f)
{
for ( ; first!=last; ++first ) f(*first);
return f;
}
//From: http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/for_each/
當然這不是實際的代碼，但是我們可以看到，調用的只是f()再傳入迭代器的值，所以，我們在寫for_each的Lambda表達式的時候，傳入參數一定是和迭代器的類型是匹配的。
在沒有Lambda表達式的時候，只要是能寫成 f(*first)這樣的東西傳進來的都行，所以就會出現結構體重載()操作符，這樣的奇葩
cout << " " << i;
}
struct myclass {
void operator() (int i) {cout << " " << i;}
} myobject;
int main () {
vector<int> myvector;
myvector.push_back(10);
myvector.push_back(20);
myvector.push_back(30);
cout << "myvector contains:";
for_each (myvector.begin(), myvector.end(), myfunction);
// or:
cout << "\nmyvector contains:";
for_each (myvector.begin(), myvector.end(), myobject);
cout << endl;
return 0;
}
在C++中Lambda表達式被設計的相對複雜，但我相信，這也是C++這門語言的魅力所在，功能很強大，但是很難學。
希望這篇文章能給大家在使用Lambda表達式的時候一些幫助。
引自：http://www.cnblogs.com/zjjcy/archive/2012/03/18/2404214.html
