c++中的闭包——lambda表达式

当我第一听到这个概念的时候，第一反应想到的是离散数学中闭包的概念：若在一个集合上进行某种运算，其运算结果仍为集合中的元素，则称该集合为此运算上的闭包。
那么什么是编程语言中的闭包呢？我是一头雾水，网络达人有语：“外事不明问谷歌，内事不明问百度！”，英语向来差劲的在下，就先去找度娘商议了一番，度娘给出如下回答：
闭包是可以包含自由（未绑定到特定对象）变量的代码块；这些变量不是在这个代码块内或者任何全局上下文中定义的，而是在定义代码块的环境中定义。“闭包” 一词来源于以下两者的结合：要执行的代码块（由于自由变量被包含在代码块中，这些自由变量以及它们引用的对象没有被释放）和为自由变量提供绑定的计算环境 （作用域）。在 Scala、Scheme、Common Lisp、Smalltalk、Groovy、JavaScript、Ruby 和 Python，objective c 等语言中都能找到对闭包不同程度的支持。
度娘向来如此文艺，说的我是一知半解，到底神马意思呢？
我们还是举个例子来表达之：

/*************************************************************************
    > File Name: lambda.cpp
    > Author: dongdaoxiang
    > Mail: [e-mail]
    > Created Time: 2013年03月19日 星期二 11时31分42秒
 ************************************************************************/

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
    int temp = 10;
    vector<int> ivec = {30, -10, -20, 50, 40 ,100, -50};
    vector::iterator it = ivec.begin();
    while(it != ivec.end())
    {
        cout << *it << endl;
        it++;
    }
    return 0;
}

我们要对于vector容器中的一系列元素进行处理，这里只是举个简单的例子就是遍历容器中的每一个元素，我们需要像上面的代码中那样，写一个循环然后加入我们处理的代码（这可能是我们一贯的思想），但是这样做存在两个问题：
1、代码的复用性不强，如果下次我们还要遍历另外的一个容器的时候，我们还要重复这里我们的工作。
2、这样写起来太繁琐。
这个时候，有人举手了！说我门可以使用c++的algorithm库内的函数来完成我们操作！于是乎就有了下面的代码：

/*************************************************************************
    > File Name: lambda.cpp
    > Author: dongdaoxiang
    > Mail: [e-mail]
    > Created Time: 2013年03月19日 星期二 11时31分42秒
 ************************************************************************/

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
class printInt
{
    public:
    void operator()(const int x)
    {
        cout << x << endl;
    }
};

int main()
{
    int temp = 10;
    vector<int> ivec = {30, -10, -20, 50, 40 ,100, -50};
    std::for_each(ivec.begin(), ivec.end(), printInt());
    return 0;
}

wow，看起来真的很酷，这样一来就把遍历的操作和输出的操作剥离开了，极大的增强了我们代码的复用性，从而简化了我们编程！假如，我们的需求仅仅是遍历并且输出容器中的每个元素的话，这可以说是一个完美的解决方案！但是我又有了这样的需求我不仅仅想要输出它，我还想对里面的元素进行排序，stl大侠又说了这不难看我的：

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
class printInt
{
    public:
    void operator()(const int x)
    {
        cout << x << endl;
    }
};

int main()
{
    int temp = 10;
    vector<int> ivec = {30, -10, -20, 50, 40 ,100, -50};
    std::sort(ivec.begin(), ivec.end());
    std::for_each(ivec.begin(), ivec.end(), printInt());
    return 0;
}

wow，我大模板果然强大，碉堡了！碉堡了！高兴之余，新的需求又来了，我想要对容器中元素按照绝对值进行排序，而且这次不仅仅是排序了，我还想要让其中每一个元素加上一个局部的变量temp，没错这对于经常写代码的人来说，也不难实现，我们可以写一个绝对值排序的函数，如下：

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
void abs_sort(vector<int> &ivec, int i, int j )
{
    if(i < j)
    {
        int left = i;
        int right = j;
        int rawData = ivec[left];
        int flag = abs(ivec[left]);
        while(left < right)
        {
            while(left < right && abs(ivec[right]) > flag)
            {
                right--;
            }
            ivec[left] = ivec[right];
            while(left < right && abs(ivec[left]) <= flag)
            {
                left++;
            }
            ivec[right] = ivec[left];
        }
        ivec[left] = rawData;
        abs_sort(ivec, i, left - 1);
        abs_sort(ivec, left + 1, j);
    }
}
class printInt
{
    public:
    void operator()(const int x)
    {
        cout << x << endl;
    }
};

int main()
{
    int temp = 10;
    vector<int> ivec = {30, -10, -20, 50, 40 ,100, -50};
    //std::sort(ivec.begin(), ivec.end());
    abs_sort(ivec, 0, ivec.size() - 1);
     vector::iterator it = ivec.begin();
    while(it != ivec.end())
    {
        *it += temp;
        cout << *it << endl;
        it++;
    }
    return 0;
}

恩，不错这样的确实现了我们需求，但是这里我们会发现我们又回到了第一个程序上面，将遍历和操作捆绑在了一起，而且需求我们自己手动写大量的代码，例如上面的abs_sort，这个放在以前好像的确没有什么更好的办法了，但是c11横空出世了，于是就有了下面的实现：

/*************************************************************************
    > File Name: lambda.cpp
    > Author: dongdaoxiang
    > Mail: [e-mail]
    > Created Time: 2013年03月19日 星期二 11时31分42秒
 ************************************************************************/

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    int temp = 10;
    vector<int> ivec = {30, -10, -20, 50, 40 ,100, -50};
    std::sort(ivec.begin(), ivec.end(), [](const int &x, const int &y) {return abs(x) < abs(y);});
    std::for_each(ivec.begin(), ivec.end(), [&](int &x) { x += temp; cout << x << endl;});
    return 0;
}

还等什么呢？撒花吧！颤抖吧！骚年们，这是c11的lambda带给我们的一个惊喜，这不仅仅是几行代码哦，这标志着c++也像Ruby、Python等时下流行的语言一样支持”闭包“了，虽然他有另外的一个名字：“lambda”！！让我们赶紧认识一个这个新朋友吧！
Lambda表达式是一种描述函数对象的机制，它的主要应用是描述某些具有简单行为的函数（译注：Lambda表达式也可以称为匿名函数，具有复杂行为的函数可以采用命名函数对象，当然,简单和复杂之间的划分依赖于编程人员的选择）。
上面的例子中参数 [](const int &x, const int &y) { return abs(x) < abs(y); }是一个"lambda"(又称为"lambda函数"或者"lambda表达式"), 它描述了这样一个函数操作：接受两个整形参数a和b，然后返回对它们的绝对值进行"<"比较的结果。
[&] 是一个“捕捉列表(capture list)”，用于描述将要被lambda函数以引用传参方式使用的局部变量。如果我们仅想“捕捉"参数v，则可以写为: [&v]。而如果我们想以传值方式使用参数v，则可以写为：[=v]。如果什么都不捕捉，则为：[]。将所有的变量以引用传递方式使用时采用 [&], [=] 则相应地表示以传值方式使用所有变量。（译注：“所有变量”即指lambda表达式在被调用处，所能见到的所有局部变量）
这意味着什么，我们不用向以前c语言中的高阶函数那样，通过函数指针来传递函数的操作了，而指针的操作往往就是c/c++中99%的坑的来源！他可以在局部大函数里面访问环境中的局部变量，多么cool和powerful的功能！

为了描述一个lambda，你必须提供：

• 它的捕捉列表：它可以使用的变量列表（除了形参之外），如果存在的话（"[&]" 在上面的记录比较例子中意味着“所有的局部变量都将按照引用的方式进行传递”）。如果不需要捕捉任何变量，则使用 []。
• （可选的）它的所有参数及其类型（例如： (int a, int b) ）。
• 组织成一个块的函数行为（例如：{ return v[a].name < v[b].name; }）。
• （可选的）采用了新的后缀返回类型符号的返回类型。但典型情况下，我们仅从return语句中去推断返回类型，如果没有返回任何值，则推断为void。

总结一下吧：本文简单的介绍了一下对于c11标准中新增的lambda表达的式的一些个看法，完全出自一家之言，如有不恰当的地方欢迎批评指正，如有雷同实属巧合！！
本文参考一下前辈的博文：