Lambda 表达式在 C++ 中是如何使用的？

Lambda表达式是C++11标准引入的匿名函数特性，允许开发者在需要函数的地方直接定义简短的函数逻辑，不需要额外命名函数或者创建函数对象类，大幅简化了代码编写流程，在STL算法调用、异步任务定义等场景中应用非常广泛。

Lambda表达式的基本语法

Lambda表达式的完整语法结构如下，其中部分组件可以根据场景省略：

[捕获列表](参数列表) mutable(可选) 异常属性(可选) -> 返回值类型(可选) {
    // 函数体
}

下面是最简单的Lambda表达式示例，没有捕获、参数和返回值，直接输出一段文本：

#include <iostream>

int main() {
    // 定义无参数无返回值的Lambda表达式
    auto say_hello = []() {
        std::cout << "Hello Lambda" << std::endl;
    };
    // 调用Lambda表达式
    say_hello();
    return 0;
}

捕获列表的使用

捕获列表是Lambda表达式最核心的特性之一，用来指定Lambda函数体可以访问的外部变量，捕获方式分为值捕获、引用捕获和隐式捕获三类。

值捕获

值捕获会将外部变量的副本存入Lambda内部，默认情况下Lambda内部不能修改值捕获的变量，除非添加mutable关键字。

#include <iostream>

int main() {
    int num = 10;
    // 值捕获num，默认不能修改num的副本
    auto lambda1 = [num]() {
        // num = 20;  // 这行会编译报错
        std::cout << "值捕获的num: " << num << std::endl;
    };
    lambda1();

    // 添加mutable后可以修改副本，但不影响外部原变量
    auto lambda2 = [num]() mutable {
        num = 20;
        std::cout << "mutable修改后副本num: " << num << std::endl;
    };
    lambda2();
    std::cout << "外部原num: " << num << std::endl; // 输出还是10
    return 0;
}

引用捕获

引用捕获会直接引用外部变量，Lambda内部修改该变量会影响外部原变量，需要注意变量的生命周期，避免悬垂引用。

#include <iostream>

int main() {
    int num = 10;
    // 引用捕获num
    auto lambda = [&num]() {
        num = 20;
        std::cout << "引用捕获修改后num: " << num << std::endl;
    };
    lambda();
    std::cout << "外部原num: " << num << std::endl; // 输出变为20
    return 0;
}

隐式捕获

如果不想逐个列出要捕获的变量，可以使用隐式捕获，让编译器自动推导需要捕获的变量：

• [=]：隐式值捕获所有用到的外部变量
• [&]：隐式引用捕获所有用到的外部变量

#include <iostream>

int main() {
    int a = 1, b = 2;
    // 隐式值捕获
    auto lambda1 = [=]() {
        std::cout << "a: " << a << ", b: " << b << std::endl;
    };
    // 隐式引用捕获
    auto lambda2 = [&]() {
        a = 10;
        b = 20;
        std::cout << "修改后a: " << a << ", b: " << b << std::endl;
    };
    lambda1();
    lambda2();
    return 0;
}

参数列表与返回值类型

Lambda表达式的参数列表和普通函数的参数列表用法一致，返回值类型可以自动推导，也可以手动指定。

#include <iostream>

int main() {
    // 带参数和自动推导返回值的Lambda
    auto add = [](int x, int y) {
        return x + y;
    };
    std::cout << "1+2=" << add(1, 2) << std::endl;

    // 手动指定返回值类型为double
    auto divide = [](int x, int y) -> double {
        if (y == 0) return 0.0;
        return static_cast<double>(x) / y;
    };
    std::cout << "5/2=" << divide(5, 2) << std::endl;
    return 0;
}

常见使用场景

Lambda表达式最常见的使用场景是搭配STL算法，比如std::sort、std::for_each等，避免单独定义比较函数或者函数对象。

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

int main() {
    std::vector<int> nums = {3, 1, 4, 1, 5, 9};
    // 使用Lambda作为排序比较规则，按降序排序
    std::sort(nums.begin(), nums.end(), [](int a, int b) {
        return a > b;
    });
    // 使用Lambda遍历输出元素
    std::for_each(nums.begin(), nums.end(), [](int num) {
        std::cout << num << " ";
    });
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

另外在异步编程中，Lambda也经常用来作为线程的入口函数或者回调函数的实现，让相关逻辑和调用位置更靠近，提升代码可读性。

Lambda_表达式C++函数对象捕获列表STL算法修改时间：2026-06-20 20:09:32