Lambda

在 C++11 及之后的版本里，Lambda 表达式提供了一种便捷方式，让我们能够直接在需要调用函数的地方，或是将函数作为参数传递给其他函数时，定义一个没有名字的小型匿名函数。这种匿名函数，我们也叫它闭包，非常适合于用来封装那些打算用于算法或异步处理的简短代码片段。

下面是一个例子，展示了如何利用 Lambda 表达式来定制排序规则，依据元素的绝对值大小进行排序：

#include <algorithm>
#include <cmath>

void sort_by_absolute_value(float* elements, size_t count) {
    std::sort(elements, elements + count,
              // 从这里开始是 Lambda 表达式
              [](float a, float b) -> bool {
                  return std::abs(a) < std::abs(b);
              } // Lambda 表达式到此结束
    );
}

Lambda 表达式的结构可以分解为几个部分：

Fig. 15 Lambda 语法解析

1. 捕获列表（Capture List）：决定 Lambda 内部能否访问外边的变量，以及如何访问（比如是拷贝还是引用）。

2. 参数列表：就像常规函数那样，列出 Lambda 接受的参数。

3. mutable 关键字（可选）：如果使用，允许 Lambda 修改通过值捕获的变量副本。

4. 异常规范（可选）：指定 Lambda 抛出异常的规则。

5. 返回类型（可选）：明确指出 Lambda 的返回类型，如果不写，编译器会自动推断。

6. 函数体：Lambda 执行的实际代码。

当你在 Lambda 中通过引用捕获外部变量时，要注意几点：

• 引用捕获能直接修改外部变量，而值捕获则创建变量的副本，不能直接修改原变量。

• 外部变量的任何变化，引用捕获的 Lambda 都能看到，但值捕获的 Lambda 看到的是捕获时的变量副本，后续变化不影响它。

• 使用引用捕获可能会引发生命周期问题，尤其是在异步操作中，确保被引用的变量在 Lambda 执行期间依然有效。

接下来的代码示例，演示了如何在 Lambda 中利用变参模板（Variadic Templates）捕获任意数量的参数，并将它们传递给另一个函数：

#include <iostream>

// 假设这是你实现的一个处理多种类型参数的函数
template <typename... Args>
void processArguments(Args... args) {
    std::cout << "Processing arguments: ";
    (std::cout << ... << args) << std::endl; // 使用折叠表达式输出所有参数
}

// 使用 Lambda 表达式包装对 processArguments 的调用
template <typename... Args>
void wrapperFunction(Args... args) {
    auto lambda = [&](/* 通过引用捕获外部变量 args */) {
        processArguments(args...); // 通过展开运算符传递参数
    };

    lambda(); // 执行Lambda
}

int main() {
    wrapperFunction(1, 2, "Example", 3.14);
    return 0;
}

在这个例子中，wrapperFunction 创建了一个 Lambda 表达式，该表达式通过引用捕获了所有传入的参数，并将它们转发给 processArguments 函数。这展示了 Lambda 表达式与变参模板结合使用的灵活性。