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c++11新特性：lambda

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基本形式

lambda表达式的本质就是重载了()运算符的类，这种类通常被称为functor，即行为像函数的类。因此lambda表达式对象其实就是一个匿名的functor。
一个标准的lambda表达式包括：捕获列表、参数列表、mutable指示符、尾置返回类型（->返回类型）和函数体：

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[capture list] (params list) mutable exception-> return type { function body }
  • capture list：捕获外部变量列表
  • params list：形参列表
  • mutable指示符：用来说用是否可以修改捕获的变量
  • exception：异常设定
  • return type：返回类型
  • function body：函数体

用法

lambda实际上是一个匿名仿函数对象。重载operator()来实现仿函数功能。基本使用方法如下:

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int main(){   
    int x = 9;
    int y = 19;
    auto fun = [&x,y](int x, int y){
        return x + y;
    };
    fun(x,y);
    return 0;
}

反汇编之后可以看到：

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(gdb) disas main
Dump of assembler code for function main():
   0x0000000000401569 <+0>:     push   rbp
   0x000000000040156a <+1>:     mov    rbp,rsp
   0x000000000040156d <+4>:     sub    rsp,0x40
   0x0000000000401571 <+8>:     call   0x4016f0 <__main>
   0x0000000000401576 <+13>:    mov    DWORD PTR [rbp-0x8],0x9   
   0x000000000040157d <+20>:    mov    DWORD PTR [rbp-0x4],0x13  
   0x0000000000401584 <+27>:    lea    rax,[rbp-0x8]
   0x0000000000401588 <+31>:    mov    QWORD PTR [rbp-0x20],rax  
   0x000000000040158c <+35>:    mov    eax,DWORD PTR [rbp-0x4]   
   0x000000000040158f <+38>:    mov    DWORD PTR [rbp-0x18],eax  
   0x0000000000401592 <+41>:    mov    edx,DWORD PTR [rbp-0x8]   
   0x0000000000401595 <+44>:    mov    ecx,DWORD PTR [rbp-0x4]   
   0x0000000000401598 <+47>:    lea    rax,[rbp-0x20]
   0x000000000040159c <+51>:    mov    r8d,ecx
   0x000000000040159f <+54>:    mov    rcx,rax
   0x00000000004015a2 <+57>:    call   0x401550 <<lambda(int, int)>::operator()(int, int) const>
=> 0x00000000004015a7 <+62>:    mov    eax,0x0
   0x00000000004015ac <+67>:    add    rsp,0x40
   0x00000000004015b0 <+71>:    pop    rbp
   0x00000000004015b1 <+72>:    ret
End of assembler dump

看到call的是一个lambda(int,int)::operator()(int,int)const方法。
这个函数的反汇编结果是：

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(gdb) disas 0x401550
Dump of assembler code for function <lambda(int, int)>::operator()(int, int) const:
   0x0000000000401550 <+0>:     push   rbp
   0x0000000000401551 <+1>:     mov    rbp,rsp
   0x0000000000401554 <+4>:     mov    QWORD PTR [rbp+0x10],rcx
   0x0000000000401558 <+8>:     mov    DWORD PTR [rbp+0x18],edx  
   0x000000000040155b <+11>:    mov    DWORD PTR [rbp+0x20],r8d
   0x000000000040155f <+15>:    mov    edx,DWORD PTR [rbp+0x18]
   0x0000000000401562 <+18>:    mov    eax,DWORD PTR [rbp+0x20]
   0x0000000000401565 <+21>:    add    eax,edx
   0x0000000000401567 <+23>:    pop    rbp
   0x0000000000401568 <+24>:    ret

捕获形式

捕获形式 说明
[] 不捕获任何外部变量
[变量名, …] 默认以值得形式捕获指定的多个外部变量（用逗号分隔），如果引用捕获，需要显示声明（使用&说明符）
[this] 以值的形式捕获this指针
[=] 以值的形式捕获所有外部变量
[&] 以引用形式捕获所有外部变量
[=, &x] 变量x以引用形式捕获，其余变量以传值形式捕获
[&, x] 变量x以值的形式捕获，其余变量以引用形式捕获
需要注意的事项：
  • 外部变量是在lambda匿名类构造时传入的。并且传入的是外部变量的引用（由于C++的引用本身就是语法糖，反汇编层面看到的是指针，但是结合源码分析不难得出这里应该是引用）。ambda匿名类会将捕获参数中的变量添加到其成员变量中，并设置一个带有该参数引用类型的构造函数，并在构造函数中完成对相应成员变量的赋值。在调用其operator()函数时，如果用到了捕获列表中的局部变量，则从给匿名类对象的成员变量中取出。