C++11 lambda 表达式详解（带例题）

前言：

lambda表达式的出现主要是为了解决排序的问题。

但我们在C++98中已经有了std::sort函数，为什么还要lambda表达式呢？

我们首先复习一下sort函数使用的方法：

#include <algorithm>
#include <functional>
int main()
{
int array[] = {4,1,8,5,3,7,0,9,2,6};
// 默认按照小于比较，排出来结果是升序
std::sort(array, array+sizeof(array)/sizeof(array[0]));
// 如果需要降序，需要改变元素的比较规则
std::sort(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]), greater<int>());
return 0;
}

上面是内置类型的用法，还是很方便的。

但是如果待排序元素为自定义类型，需要用户定义排序时的比较规则，就比较复杂。

随着C++语法的发展，每次为了实现一个algorithm算法，都要重新去写一个类，如果每次比较的逻辑不一样，还要去实现多个类，特别是相同类的命名，这些都给编程者带来了极大的不便。因此，在C++11语法中出现了Lambda表达式。

上面介绍了lambda表达式的由来，接下来我们仔细研究他的语法吧！

lambda表达式书写格式：

[capture-list] (parameters) mutable -> return-type { statement }

1. lambda表达式各部分说明

[capture-list] : 捕捉列表，该列表总是出现在lambda函数的开始位置，编译器根据[]来判断接下来的代码是否为lambda函数，捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda函数使用。必写！

(parameters)：参数列表。与普通函数的参数列表一致，如果不需要参数传递，则可以连同()一起省略。看情况书写

mutable：默认情况下，lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时，参数列表不可省略(即使参数为空)。不写

->returntype：返回值类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型，没有返回值时此部分可省略。返回值类型明确情况下，也可省略，由编译器对返回类型进行推导。一般不需要写

{statement}：函数体。在该函数体内，除了可以使用其参数外，还可以使用所有捕获到的变量。必写。

2. 捕获列表说明

捕捉列表描述了上下文中哪些数据可以被lambda使用，以及使用的方式传值还是传引用。

[var]：表示值传递方式捕捉变量var

[=]：表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this)

[&var]：表示引用传递捕捉变量var

[&]：表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this)

[this]：表示值传递方式捕捉当前的this指针

注意：

a. 父作用域指包含lambda函数的语句块

b. 语法上捕捉列表可由多个捕捉项组成，并以逗号分割。 比如：[=, &a, &b]：以引用传递的方式捕捉变量a和b，值传递方式捕捉其他所有变量 [&，a, this]：值传递方式捕捉变量a和this，引用方式捕捉其他变量

c. 捕捉列表不允许变量重复传递，否则就会导致编译错误。 比如：[=, a]：=已经以值传递方式捕捉了所有变量，捕捉a重复

d. 在块作用域以外的lambda函数捕捉列表必须为空。

e. 在块作用域中的lambda函数仅能捕捉父作用域中局部变量，捕捉任何非此作用域或者非局部变量都会导致编译报错。

f. lambda表达式之间不能相互赋值，即使看起来类型相同

例题：chika和蜜柑 (nowcoder.com)

题目描述：

解析：

典型的TopK问题。

定义比较方法：

1、当甜度不同的时候：谁大谁靠前。

2、当甜度相同的时候：比较酸度，谁的酸度较小，谁靠前。

原码：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef pair<int,int> PII;

const int N = 2e5 + 10;

int main()
{
    int n = 0, k = 0;
    cin >> n >> k;
    //vector<PII> arr(n);
    PII arr[N];
    for(int i = 0 ; i < n; i++) cin >> arr[i].first;
    for(int i = 0 ; i < n; i++) cin >> arr[i].second;
    
    sort(arr, arr+n, [&](const PII a, const PII b)//lambda表达式
    {
        if(a.second != b.second) return a.second > b.second;
        else return a.first < a.first;
    });
    
    long long acid = 0, sweet = 0;
    
    for(int i = 0; i < k; i++) acid += arr[i].first;
    for(int i = 0; i < k; i++) sweet += arr[i].second;
    
    cout << acid << ' ' << sweet;
    return 0;
}