核心要点速览
- 语法：
[捕获列表](参数) mutable -> 返回类型 { 函数体 }，必填：捕获列表 + 函数体 - 捕获方式：
[=]（值）、[&]（引用）、[=, &x]（混合）、[this]（类内）、[x=std::move(y)]（C++14 移动捕获） - 陷阱：悬垂引用 /
this、mutable误用、多 return 未显式指定返回类型、STL 排序谓词非严格弱序 - 特性：无捕获转函数指针、有捕获需
std::function包装、C++14 泛型、C++17constexpr/[*this] - 用途：简化 STL 算法参数（
sort/find_if），替代短小的临时函数和仿函数
一、捕获列表
1. 捕获方式
| 捕获方式 | 说明 |
|---|---|
[=] |
捕获时机为 Lambda 创建时，仅拷贝实际使用的外部变量，外部变量后续修改不会影响副本 |
[&] |
默认引用捕获所有用到的外部变量，优点是无拷贝开销，但严禁返回带此捕获的 Lambda（极易产生悬垂引用） |
[=, &x] |
默认值捕获，仅 x 显式按引用捕获，显式捕获必须与默认方式相反，这是语法硬性规则 |
[this] |
类成员函数中默认捕获，可访问类的成员变量和成员函数，Lambda 生命周期绝对不能超过当前对象 |
[x=std::move(y)] |
C++14 新增的移动捕获，专门解决std::unique_ptr等不可拷贝对象的捕获问题，转移 y 的所有权到 x |
2. 陷阱
1：悬垂引用（返回局部变量引用捕获）
- 错误：
auto bad() { int x; return [&x]() { return x; }; }（函数返回后 x 销毁，Lambda 引用悬垂，调用时是未定义行为） - 正确：值捕获
return [x]() { return x; }（拷贝 x 形成副本，副本生命周期与 Lambda 一致，无风险）
2：悬垂this（类内返回[this] Lambda）
- 错误：
class A { int val; auto get() { return [this]() { cout << val; }; } }（若调用对象是临时对象，对象销毁后this悬垂） - 正确（C++17+）：
return [*this]() { ... }（值捕获整个对象副本，彻底规避悬垂风险）
3. 捕获禁忌
- 非法：
[=, x]（重复值捕获）、[&, &y]（重复引用捕获）、直接捕获函数参数（需通过 Lambda 参数列表传递） - 合法：全局变量、静态变量无需捕获，可在 Lambda 内直接访问（存储在静态区，不属于局部作用域）
二、类型与存储
-
无捕获 Lambda：可隐式转换为函数指针，这是因为无状态的 Lambda 本质和普通函数一致
示例：
void(*func)() = []() {}; -
有捕获 Lambda：因持有外部变量状态，无法转换为函数指针，必须用
std::function包装，适用于函数参数、返回值等场景示例：
std::function<int(int)> f = [x=2](int a) { return a*x; }; -
大小规律：空捕获 Lambda 大小为 1（符合 C++ 空类的默认大小规则），值捕获 Lambda 大小等于捕获变量总大小，引用捕获 Lambda 大小等于指针大小（64 位系统下为 8 字节）
三、版本特性
| 版本 | 特性 | 示例 |
|---|---|---|
| C++14 | 泛型 Lambda + 移动捕获 | [](auto x){}; / [p=std::move(u)](){} |
| C++17 | constexpr Lambda |
constexpr auto sq = [](int x){ return x*x; };（编译期执行，无运行时开销） |
| C++17 | [*this]值捕获对象 |
return [*this]() { cout << val; };（解决悬垂 this 问题） |
四、STL 算法结合
1. std::sort
-
易错点：排序谓词必须满足 "严格弱序"，必须用
a<b或a>b，禁用a<=b或a>=b，否则可能导致算法崩溃示例：
sort(vec.begin(), vec.end(), [desc](int a, int b) { return desc ? a>b : a<b; })
2. std::find_if
-
核心：谓词返回
bool类型，可通过捕获外部变量灵活控制筛选条件，是 STL 查找场景的常用写法示例：
find_if(strs.begin(), strs.end(), [minLen](const auto& s) { return s.size()>=minLen; })
五、易错
1. mutable
-
作用：仅解除值捕获 变量的
const限制（不影响外部变量，只是允许修改 Lambda 内部的副本） -
易错：无参数时必须带
()，这是编译器的硬性要求，缺()会直接编译失败正确：
[a]() mutable { a++; }，错误：[a] mutable { a++; }
2. 返回类型推导陷阱
-
单
return语句时，编译器可自动推导返回类型；多个return语句类型不同时，必须显式指定返回类型，否则编译器无法判定统一类型正确：
[](bool f) -> double { return f ? 1 : 2.0; }，错误：省略-> double（int 与 double 类型冲突）
3. C++14 泛型 Lambda
-
参数支持
auto，无需手动定义模板，就能实现通用逻辑，大幅简化代码示例：
[](auto x, auto y) { return x + y; }（支持 int、double 等任意可相加的类型）
六、问答
1. 有捕获的 Lambda 为什么不能转函数指针？
- 函数指针仅存储函数代码地址，是无状态的；而有捕获的 Lambda 持有外部变量状态，这些状态需要额外的存储空间，函数指针无法承载，因此不能转换。
2. [=]和[&]的风险？
[=]：对大对象捕获时会产生拷贝开销，影响性能；[&]：最大风险是悬垂引用，尤其是返回带此捕获的 Lambda 时，几乎必然触发未定义行为。