## 2. Lambda 函数大全

### 2.1 基础概念

* **定义**：一种匿名函数对象（closure object）。
* **语法结构**：

  ```cpp
  [捕获列表] (参数列表) -> 返回类型 { 函数体 }
  ```
* **返回类型可省略**：由 `return` 推导。

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### 2.2 捕获方式

假设外部有 `int a; int b;`

| 捕获方式        | 含义                  |
| ----------- | ------------------- |
| `[=]`       | 按值捕获所有外部变量（只读）      |
| `[&]`       | 按引用捕获所有外部变量         |
| `[a]`       | 按值捕获变量 `a`          |
| `[&a]`      | 按引用捕获变量 `a`         |
| `[=, &b]`   | 默认值捕获，单独指定引用捕获某些变量  |
| `[&, a]`    | 默认引用捕获，单独指定按值捕获某些变量 |
| `[this]`    | 捕获当前对象指针（隐式捕获成员变量）  |
| `[=, this]` | 按值捕获外部变量，同时捕获 this  |

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### 2.3 可变 Lambda (`mutable`)

* 按值捕获默认是 **不可修改捕获变量副本**
* 加 `mutable` 可以修改副本

  ```cpp
  int x = 5;
  auto f = [=]() mutable { x += 1; }; // 修改的是副本
  ```

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### 2.4 泛型 Lambda（C++14+）

```cpp
auto add = [](auto a, auto b) { return a + b; };
```

```cpp
C++20
auto add = []<class T>(const T& a, const T& b) { return a + b; };
```

相当于模板函数。

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### 2.5 返回类型

* **推导**（C++14+ 支持多返回类型推导一致性检查）
* **显式声明**：

  ```cpp
  auto div = [](double a, double b) -> double { return a/b; };
  ```

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### 2.6 存储与调用

* **立即调用**：

  ```cpp
  []{ std::cout << "Hi\n"; }();
  ```
* **存储到变量**：

  ```cpp
  auto f = [](int x){ return x*x; };
  std::cout << f(5);
  ```

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### 2.7 转换为函数指针

* 仅无捕获 Lambda 可转换：

  ```cpp
  void (*fp)(int) = [](int x){ std::cout << x; };
  ```

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### 2.8 在 STL 中用作比较器

```cpp
auto cmp = [](int a, int b) { return a > b; };
std::priority_queue<int, std::vector<int>, decltype(cmp)> pq(cmp);
```

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## 3. `auto` + Lambda 联合技巧

1. **类型保存**（比较器、回调等）：

   ```cpp
   auto cmp = [](int a, int b){ return a < b; };
   std::set<int, decltype(cmp)> s(cmp);
   ```

2. **推导返回类型**（泛型 + `auto`）：

   ```cpp
   auto combine = [](auto a, auto b) { return a + b; };
   ```

3. **模板中传 Lambda**：

   ```cpp
   template<class F>
   void run(F f) { f(); }
   run([]{ std::cout << "run!\n"; });
   ```

4. **`decltype(auto)` 保持引用**：

   ```cpp
   auto getter = [](auto& c, size_t i) -> decltype(auto) { return c[i]; };
   ```

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如果你愿意，我可以给你画一个 **`auto` 与 Lambda 的知识地图**，把所有用法和推导规则可视化，这样你看一次就能记住。这样对理解捕获机制和类型推导特别直观。
你要我画吗？这样你可以一眼就看全流程。