lambda表达式

本页面不会为大家讲解C++中lambda表达式的详细底层原理，只会讲解在特定场合如何使用lambda表达式，本文秉承着让大家学会如何使用lambda表达式的主旨。如果对于lambda表达式底层原理感兴趣，可以自行上网搜索其他相关资料。

注意

按理来说，只要不写出非常刁钻的代码，可以在不理解底层原理的情况下使用常规的lambda表达式写法可以满足绝大多数应用场景。

如果使用lambda表达式过程中出现了意料之外的CE等错误，请改用传统函数实现，不要创死在lambda表达式上, 浪费比赛时间。

lambda表达式的应用场景

在算法竞赛中，我们经常会把大篇幅的重复代码封装成函数，以此来省去编写重复的代码，

在这个时候，如果我们要实现在一个函数中使用一些其他变量，我们会使用传参的方式来实现。例如：

void f(int x){
    cout << x << endl;
}
void NeverSayNever() {
    f(1);
    f(2);
}

但是如果我们要同时使用多个函数外的变量该怎么办呢？传多个变量显然的，而且显然是非常麻烦的。如果你又不喜欢开全局变量，那么就可以使用lambda表达式了。

如何使用lambda表达式

你可以把lambda表达式理解成一个函数中的函数。

一个lambda表达式大概长这样：

auto 名字 = [捕获类型](参数){
    代码块
}

auto是类型推到关键字，建议无脑写auto。

以下是一个例子：

void NeverSayNever() {
    auto work = [](int x){
        cout << x << endl;
    };
    work(1);
}

这样我们就可以实现在函数中声明一个lambda并且调用了!

但是在这个时候我们发现在函数里面是不可以调用外面的变量的，这个时候就要用到捕获了。

捕获的区别

捕获，顾名思义，就是把lambda外的变量捕获，使其能够在lambda内部使用。

按引用捕获

按引用捕获，顾名思义，就是我们把这个变量以引用的方式捕获进来了，具体方法是在中括号中加一个 “&”即可。

众所周知引用是一种起别名，这样一来我们就可以在lambda内部以引用的方式使用外部的变量。

void NeverSayNever() {
    int a = 4;
    auto work = [&](){
        cout << a << endl;
        a = 1;
    };
    work();
    cout << a << endl;
}

值得一提的是，按引用捕获进来的值可以当左值用，通俗来讲就是你可以改变这个变量的值，并且你改变的结果在函数外也是生效的。

例如在上述的例子中，work()函数执行完之后输出的是1。

按值捕获

理解了按引用捕获之后，按值捕获就是只把这个数字捕获进来了，一定要注意的是，你可在函数中使用按值捕获的东西来计算，但是不能更改这个按值捕获的值。

写法是在中括号中写 "="。

void NeverSayNever() {
    int a = 4;
    auto work = [=](){
        cout << a << endl;
        //a = 1; //尝试修改的行为会报错
        int b = a;//可以使用
    };
    work();
    cout << a << endl;
}

如何使用lambda实现递归？

先上一段示例：

void NeverSayNever() {
    auto dfs = [&](auto self,int x)->void{
        if(x == 5) return;
        cout << x << endl;
        self(self,x + 1);
    };
    dfs(dfs,0);
}
//这段代码的输出结果：
//0
//1
//2
//3
//4

注意以下几个要点：

在参数列表中加入一个 "auto self"
在参数后用 " -> 返回值类型 " 来声明返回值类型
在lambda内部调用递归时，写self(self,……)
在调用lambda时 ”auto self“ 参数直接传入函数名

不需要知道为什么，只需要记住以上几点就可以了，如果想知道底层原理可以去网上找资料学习，本文不再赘述。

关于lambda递归的拓展

在使用lambda进行递归时，除了加一个"(auto self)"，还可以使用如下写法：

void NeverSayNever() {
    function<void(int)> dfs = [&](int x){
        if(x == 5) return;
        cout << x << endl;
        dfs(x + 1);
    };
    dfs(5);
}

这段代码可以和上文中的递归lambda表达式实现相同的效果。

不过这段代码省去了"auto self", 也不用在函数内使用"self(self,……)"写法。

只需要把自动推断类型的auto换成"function"。你可以把这个部分理解成：

function<返回类型(参数类型1，参数类型2)>

例如当我们书写一个

function<void(int,double)>

时，就代表我们声明了一个返回值类型为"void", 第一个参数类型为int，第二个参数类型为double的表达式。

可以自由选择喜欢的写法。

useless

捕获还有一种用法如下：

void NeverSayNever() {
    int a = 2;
    int b = 3;
    int c = 4;
    auto work = [=,&a,&c](){
        a = 3;
        c = 5;
        cout << b << endl;
        //b = 2; //报错 因为b是按值捕获
    };
    work();
}
}

大家可以看一下这段代码的捕获部分，代表了按值捕获了其他变量，但是按引用捕获了变量a和c。不过通常在CP中没什么情况需要这样写，所以我把这种写法归纳为useless。

日志

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