C++17常用新特性(六)---lambda表达式的扩展
从C++11起就引入了lambda表达式，C++14又对其进行了丰富，开始支持使用泛型lambda。到现在的C++17 lambda的功能又进行了扩展。在C++17新特性中，主要支持了以下两种场景：
- 在常量表达式中使用
- 需要对当前对象的拷贝时使用，如不同的线程需要创建不同的对象。
1 constexpr lambda表达式
从C++17开始，lambda表达式会尽可能的隐式声明constexpr，在任何只使用有效的编译期上下文的lambda都有可能被用于编译期。这些上下文环境主要包含的场景有:只使用字面变量、没有静态类型、没有虚函数、没有异常捕获及new/delete的上下文环境。如在下面的代码中，因为在lambda中使用了static，表达式将会失去constexpr的能力。
int main(){
auto squared2 = [](auto val) {
static int calls = 0;
return val*val;
};
std::array<int, squared2(5)> a;
std::cout << squared2(5) << '\n';
return 0;
}如上代码片段中，第6行代码将lambda中计算的值当做array数组的大小在编译时将会报错。因为在lambda中声明了一个static类型的变量，那么表达式也将失去constepr的能力，既不能在编译器使用。但是它依然可以在运行期使用，试着将第6行代码段进行注释，那么代码可以继续编译且打印出计算结果。
同样的，如果在上面代码中显示定义成constexpr。那么编译时程序将会报错如下：
如此，按照上面上面编译场景，在确认一个lambda表达式是否可用于编译期时就可以在表达式中使用constepr进行判断。如从C++17起，就可以按照以下方式使用：
int main(){
auto squar = [](auto val) constexpr {
return val*val;
};
return 0;
}如果要在表达式中指明返回值类型，可以按照如下方式编写代码：
int main(){
auto squar = [](auto val) constexpr -> int {
return val*val;
};
return 0;
}在看下面两种lambda表达式中使用constepr的代码段：
int main()
{
auto squar1 = [](auto val) constexpr {
return val*val;
};
constexpr auto squar2 = [](auto val) {
return val*val;
};
return 0;
}如上squqr1是在表达式中使用constexpr，squar2则是在变量前使用constexpr，他们表达的含义是不同的，第一种写法是在编译器执行，第二种表示的是在编译器就会对变量进行赋值。如果想同时使用可以按照下面的方式编写代码：
constexpr auto squar2 = [](auto val) constexpr{
return val*val;
};2 constexpr lambda的使用
下面的例子主要演示了在lambda中使用constexpr，代码分别在编译期和运行期调用lambda的场景，代码如下：
auto hash = [](const char* str) {
std::size_t hash = 5381;
while (*str != '\0') {
hash = hash * 33 ^ *str++;
}
return hash;
};
emum hashV{
hash(cat),
hash(dog),
hash(mow),
hash(sheep)
};
int main(int argv，char * argc[])
{
switch(argc[2]){
case hash(cat):
break;
case hash(dog):
break;
case hash(mow):
break;
case hash(sheep):
break;
}
return 0;
}在上面的代码中，switch的条件是在运行时执行，case是在编译时执行。实际上在上面程序里面还可以使用函数，如下面的代码:
auto hashed = [](const char* str, auto combine) {
std::size_t hash = 1437;
while (*str != '\0') {
hash = combine(hash, *str++);
}
return hash;
};在使用时按照如下方式只用即可：
constexpr std::size_t hv1{hashed("wine"), [](auto h, char c) {return h*33 + c;})};3 向 lambda 传递 this 的拷贝
在C++11或者C++14中，如果要捕获this，可以通过值或者引用的方式进行。编写代码时可以按照下面的方式进行：
class CType {
private:
std::string name;
public:
CType(const std::string &_name):name(_name){
std::cout<<"CType->"<<name<<endl;
}
void foo() const
{
auto Type1 = [this] {std::cout << this->name << endl;};
auto Type2 = [=] {std::cout << name << endl;};
auto Type3 = [&] {std::cout << name << endl;};
Type1();
Type2();
Type3();
}
};
int main()
{
CType stType{"qwqw"};
stType.foo();
return 0;
}如上代码所示程序将会输出正确的结果，但是也存在着问题，既当lambda的生命周期更长时，可能不会得到正确的结果。但是在C++14中，提出了一个解决方案，代码可以修改成如下所示：
void foo() const
{
auto Type1 = [thisCopy=*this] {std::cout << thisCopy.name << endl;};
Type1();
}在C++17中，就可以显示的使用*this进行捕获，代码如下修改：
void foo() const
{
auto Type1 = [*this] { std::cout << name << endl; };
Type1();
}当然，也可以在捕获this的时候捕获其它对象，如：
auto Type1 = [&,*this] { std::cout << name << endl; };4 相关背景
constexpr lambda 由 Faisal Vali、 Ville Voutilainen和 Gabriel Dos Reis 在https://wg21.link/n4487中首次提出的。但是最终被接受的正式谈是由Faisal Vali、Jens Maurer、 Richard Smith 发表于https://wg21.link/p0170r1。
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