C++14 與 C++17 Lambda expression 的改變

在變數的 capture 的部分，最初的 lambda 基本上就是 capture by value 和 capture by reference 兩種形式，在使用上也有不少限制。

在 C++14 的時候，則是加入了「captures with an initialiser」的功能，算是大幅地增加了使用上的彈性。

下面就是一個簡單的範例：

int main() {
  int x = 10;
  int y = 11;
  auto foo = [z = x + y]() { std::cout << z << 'n'; };
  foo();
}

從 C++14 開始，在宣告 lambda 的時候，可以同時在 capture clause 裡面，去進行變數的初始化；像在上面的例子裡面，就是會產生一個新的變數 z，他的值等於 x + y。

透過這個機制，在捕捉變數、以及後續的使用，都會相對簡單。

像是下面的例子，就是建立一個變數的參考 x，讓他去指到 c.x，然後在內部修改他的值。

#include <iostream>
class CTest
{
public:
  int x;
};
int main(int argc, char** argv)
{
  CTest c;
  c.x = 10;
  auto f = [&x = c.x](){
    x = 12;
    std::cout << x << std::endl;
  };
  f();
  std::cout << c.x << std::endl;
}

透過這樣的寫法，就可以不用把整個 c capture 進到 lambda 的 scope 內，讓 lambda 內的使用更為簡單。

而到了 C++17，則是又針對 this 的 capture 做了強化，讓他可以直接寫成 capture *this。

之前雖然也可以透過 [this](){} 來存取類別中的成員，但是這樣的 capture 方式，實際上是透過指標來做的，有的時候會碰到超出 scope 的問題、或是指標指到的變數已經被釋放的狀況。

下面就是一個例子：

#include <iostream>
struct Baz {
  auto foo() {
    return[this]{ std::cout << s << std::endl; };
  }
  std::string s;
};
int main() {
  auto f1 = Baz{ "ala" }.foo();
  auto f2 = Baz{ "ula" }.foo();
  f1();
  f2();
}

在這個例子裡面， f1 和 f2 這兩個 lambda 都是透過臨時變數（Baz）產生的；而他們做的事，就是要把 Baz.s 輸出出來。

但是在實際呼叫 f1() 和 f2() 的時候，lambda 所 capture 到的 this 所指到的臨時物件已經不存在了，所以輸出的結過就會變成有問題了。

而 C++17 新提供的寫法則是 [*this](){}，他會把本身複製一份，來避免可能的問題。

在上面的例子中，如果把 Baz::foo() 的寫法改成：

auto foo() {
  return[*this]{ std::cout << s << std::endl; };
}

就可以避免這個問題了～

但是當然，這邊也要注意的就是，這樣的 cpature 是以複製的形式來進行的，也不見得在每個情境都適用。

另外，可能要稍微注意的是，在現行的標準中，[=] 同時包含了 this；而這個設計會在 C++20 被拿掉，以避免相關的可能錯誤。

「Generic lambda」也是 C++14 新提供的語法，他的用法有點類似 template function，允許使用者將不同型態的變數、傳遞給 lambda。

下面就是一個範例：

auto foo = [](auto x) { std::cout << x << 'n'; };
foo(10);
foo(10.1234);
foo("hello world");

可以看到，這邊是傳入的參數 x 的型別是寫成 auto，讓系統自動判斷。

透過這樣的語法，同一個 lambda 就可以對應到不同型別的變數來使用了～
而它的功用，其實再搭配 std::variant 的時候，其實就算是相當顯著了。