12.8 lambda 運算式（延伸知識）

11.6 寫比較函式時有個小彆扭：函式得定義在 main 外面，但用它的地方在 main 裡面——規則明明只有一行，卻要跑到程式頂端去讀。lambda 運算式（lambda expression）讓你把函式寫在使用的地方：

[](參數列表) -> 回傳型態 { 函式本體 }

[] 是 lambda 的招牌（角色下一段講），後面跟一般函式一樣：參數、回傳型態、本體。回傳型態通常連箭頭一起省略——編譯器從 return 推得出來（12.2 的精神）。整個 lambda 是一個「值」，可以存進變數（型態很怪，交給 auto）再呼叫：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    auto square = [](int x) { return x * x; };   // 定義一個小函式，存進 square

    cout << square(5) << '\n';     // 呼叫方式跟一般函式一樣
    cout << square(12) << '\n';
    return 0;
}

執行結果：

25
144

¶最實用的場景：sort 的比較函式

lambda 既然是值，就能直接塞進 sort 的第三個參數——比較函式不用再定義在老遠的全域。11.6 的「由大到小」改寫成 lambda 版：

✘ 11.6 的寫法（函式在天邊）：

bool cmp(int x, int y) {
    return x > y;
}
// ……隔了很遠之後……
sort(a, a + 5, cmp);

✔︎ lambda 版（規則就在眼前）：

sort(a, a + 5, [](int x, int y) { return x > y; });

排序規則跟 sort 這行黏在一起，讀的人視線不用跳。當然，11.7 的鐵則原封不動適用——lambda 只是換個地方寫，「相等必須回傳 false」一個字都不能鬆。

¶capture list：[] 與 [&]

那對中括號叫 capture list，管的是「lambda 本體能不能用到外面的變數」：

• []：什麼都不抓——本體只能用自己的參數與內部變數。
• [&]：外面的變數全部可用（以參考的方式，12.3 的別名）。

差別看 11.6 的「排編號」例子最清楚。當時比較的依據 height 被迫開成全域，因為全域函式 cmp 搆不到 main 裡的變數；lambda 用 [&] 就地取材，height 終於可以待在 main 裡：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    int height[5] = {0, 160, 155, 170, 158};   // 不用開全域了
    int id[4] = {1, 2, 3, 4};
    sort(id, id + 4, [&](int x, int y) { return height[x] < height[y]; });
    for (int x : id) cout << x << ' ';
    cout << '\n';
    return 0;
}

執行結果：

2 4 1 3

寫 [] 的話，本體裡的 height 會編譯錯誤（'height' is not captured）——看到這個錯誤訊息，就是提醒你把 [] 改成 [&]。

整理 lambda 的兩個賣點：定義在使用處附近（規則與用途零距離）、少開全域變數（[&] 就地取材）。capture list 還有 [=]、[x] 等抓法，競程用 [] 與 [&] 兩種就夠，其他的等你好奇時再查 cppreference: Lambda expressions。

動手試試看：把 11.6 動手試試看解過的特殊數字排序翻出來，比較函式改寫成 lambda 版重新提交。再試試 12.4 的限制能不能用 lambda 繞開——寫一個 [&](int i) 印出 v[i] 的 lambda，體會「抓得到外面的 v」是什麼感覺。