?Lambda 是 C++ 中的匿名函數(shù)（即沒有函數(shù)名的函數(shù)），可以在定義和使用時內(nèi)聯(lián)。它們提供了一種方便的方式，將小的代碼塊作為參數(shù)傳遞給其他函數(shù)，或者在不需要創(chuàng)建命名函數(shù)的情況下定義一個函數(shù)。

?Lambda 在 C++ 中提供了一種靈活而簡潔的方式來編寫類似函數(shù)的對象，并在現(xiàn)代 C++ 編程中被廣泛使用。

Lambda 的定義使用以下語法：

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

捕獲列表（capture list）用于指定 lambda 中可訪問的來自外部作用域的變量。變量可以通過值捕獲、引用捕獲或使用 this 捕獲。

• 參數(shù)列表（argument list）指定將遞給 lambda 的參數(shù)。
• 返回類型（return type）指定 lambda 將返回的值的類型。如果未指定，則編譯器將嘗試推斷其類型。
• 函數(shù)體（function body）指定 lambda 被調(diào)用時將執(zhí)行的代碼。

以下是在C++中使用 lambda 的幾種不同方式。

1、函數(shù)回調(diào)

函數(shù)回調(diào)是將一個函數(shù)作為參數(shù)傳遞給另一個函數(shù)，并在接收函數(shù)稍后的時間調(diào)用該函數(shù)。您可以將 lambda 作為函數(shù)參數(shù)傳遞，其中它將在發(fā)生某個事件時執(zhí)行。

示例：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>

int main() {
  std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

  // Lambda 表達(dá)式，用于查找兩個數(shù)字的和
  auto sum = [](int a, int b) { return a + b; };

  int result = std::accumulate(numbers.begin(), numbers.end(), 0, sum);
  std::cout << "Sum of elements in the vector: " << result << std::endl;

  return 0;
}

在這個例子中，sum 變量是一個Lambda表達(dá)式，它接受兩個參數(shù) a 和 b，并返回它們的總和。std::accumulate 函數(shù)接受數(shù)字向量、結(jié)果的初始值和 sum 函數(shù)（Lambda 表達(dá)式）。該函數(shù)計算向量中所有元素的總和并返回結(jié)果，該結(jié)果被打印在屏幕上。

另一個例子：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>

int main()
{
    std::vector<int> vec = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    int sum = 0;
    std::for_each(vec.begin(), vec.end(), [&sum](int x) { sum += x; });
    std::cout << "The sum is: " << sum << std::endl;
    return 0;
}

在這種情況下，lambda 表達(dá)式 [&sum](int x) { sum += x; } 被傳遞作為要應(yīng)用于每個元素的函數(shù)。lambda 通過引用 & 捕獲變量 sum，以便可以在 lambda 主體中進(jìn)行修改。

兩個例子都達(dá)到了相同的結(jié)果，但第二個例子使用了 std::for_each 算法和 lambda 表達(dá)式，這是在 C++ 中更現(xiàn)代、更簡潔的技術(shù)。

2、默認(rèn)捕獲

當(dāng)一個 lambda 表達(dá)式被聲明時沒有任何顯式的捕獲，其默認(rèn)行為是通過引用捕獲周圍作用域中的變量。這被稱為默認(rèn)捕獲。

例子：

#include <iostream>

int main() {
  int x = 42;
  auto f = [ ]() { std::cout << x << std::endl; };
  f();
  return 0;
}

#include <iostream>

int main()
{
    auto square = [](int x) { return x * x; };
    std::cout << "The square of 5 is: " << square(5) << std::endl;
    return 0;
}

在第二個例子中，定義了一個 lambda 表達(dá)式并將其存儲在名為 square 的變量中。這個 lambda 表達(dá)式接受一個 int 類型的參數(shù) x，并返回 x * x 的值，即參數(shù)的平方。

在主函數(shù)中，這個 lambda 表達(dá)式被用作函數(shù)對象。通過傳遞一個值為 5 的參數(shù)來調(diào)用它，并使用 cout 流顯示結(jié)果。

3、按值捕獲

這是 lambda 表達(dá)式的最簡單形式，其中你通過值傳遞變量給函數(shù)。當(dāng)一個變量被按值捕獲時，它的當(dāng)前值被存儲在閉包中，而當(dāng)周圍作用域中的變量發(fā)生改變時，它的值不會被更新。這可以通過將變量包含在方括號 [ ] 中來實(shí)現(xiàn)。

例子：

#include <iostream>

int main() {
  int x = 42;
  auto f = [x]() { std::cout << x << std::endl; };
  f();
  return 0;
}

#include <iostream>

int main() {
    int x = 42;
    auto f = [x](int y) { std::cout << x+y << std::endl;};
    f(1);
    return 0;
}

4、按引用捕獲

你可以通過使用 & 符號將變量傳遞給 lambda 表達(dá)式來按引用捕獲變量。當(dāng)一個變量被按引用捕獲時，它的當(dāng)前值被存儲在閉包中，并且在周圍作用域中變量發(fā)生變化時被更新。這是通過在方括號[ ]中在變量前加上取地址運(yùn)算符 & 來實(shí)現(xiàn)的。

例子：

#include <iostream>

int main() {
  int x = 42;
  auto f = [&x]() { std::cout << x << std::endl; };
  f();
  return 0;
}

#include <iostream>

int main() {
  int x = 10;

  auto add_one = [&x]() { ++x; };
  add_one();
  std::cout << x << "\n";

  return 0;
}

#include <iostream>

int main() {
  int x = 42;
  auto f = [&x]() { std::cout << x << std::endl; };
  f();
  return 0;
}

5、可變Lambda表達(dá)式

默認(rèn)情況下，由 lambda 表達(dá)式捕獲的變量是常量，不能在 lambda 表達(dá)式體內(nèi)修改。如果你想要在 lambda 表達(dá)式中修改捕獲的變量，你可以將 lambda 表達(dá)式設(shè)為可變。可變lambda允許捕獲的變量被修改。這是通過在方括號 [ ] 中包含可變關(guān)鍵字來實(shí)現(xiàn)的。

例子：

#include <iostream>

int main() {
  int x = 42;
  auto f = [x]() mutable { std::cout << ++x << std::endl; };
  f();
  return 0;
}

lambda 表達(dá)式類似于普通函數(shù)，但它們有一些關(guān)鍵的區(qū)別。例如，lambda 表達(dá)式的類型沒有被顯式指定，但可以由編譯器推斷出來。此外，lambda 表達(dá)式可以從周圍的作用域中捕獲變量，這使得它們非常適用于創(chuàng)建閉包和在 C++ 中使用函數(shù)式編程概念。

與傳統(tǒng)函數(shù)相比，lambda 表達(dá)式具有一些性能優(yōu)勢：

• 內(nèi)聯(lián)函數(shù)：編譯器會自動將 lambda 表達(dá)式內(nèi)聯(lián)，這意味著它們的代碼直接插入到調(diào)用函數(shù)中。這可以減少函數(shù)調(diào)用的開銷并提高性能。
• 避免命名函數(shù)的開銷：lambda 表達(dá)式?jīng)]有名稱，因此它們不必被聲明和存儲在符號表中，這可以減少開銷并提高性能。
• 改善高速緩存局部性：lambda 表達(dá)式可以在同一個函數(shù)中定義和使用，這意味著lambda使用的代碼和數(shù)據(jù)將存儲在與調(diào)用代碼相同的高速緩存行中。這可以改善高速緩存局部性并降低高速緩存失效的成本。
• 減小代碼大?。簂ambda 表達(dá)式通常比命名函數(shù)小，并且它們不需要外部函數(shù)調(diào)用，這可以減小編譯代碼的大小并提高性能。
• 增加靈活性：lambda 表達(dá)式可以用來將函數(shù)作為參數(shù)傳遞給其他函數(shù)，這提供了更大的靈活性，可以改善性能，減少重復(fù)代碼的需求。
• 提高可讀性：lambda 表達(dá)式可以通過以緊湊而自包含的方式封裝復(fù)雜的邏輯來使代碼更易于閱讀。這可以通過使代碼更易于理解和維護(hù)來提高性能。

總之，與傳統(tǒng)函數(shù)相比，lambdas 可以通過減少開銷、提高緩存位置、減少代碼大小、提高靈活性和提高可讀性來提高性能。