论C++的lambda是函数还是对象

论C++的lambda是函数还是对象，这是一个较为复杂的话题。事实上，lambda既可以看作函数，也可以看作对象。下面我会从lambda的定义、基本语法、底层实现等方面进行详细讲解。

Lambda的定义

在C++11标准之前，我们只能使用函数指针定义一个可调用对象。而C++11引入了lambda表达式，使得我们可以更方便地定义可调用对象。

lambda表达式的基本形式如下：

[capture list] (arguments) mutable
{
    // lambda 函数体
    return statement;
};

其中，方括号内是lambda表达式的捕获列表；圆括号是接收的参数列表；mutable关键字表示是否可以修改捕获的变量；花括号内是lambda表达式的函数体，包含了返回语句。

Lambda的语法

由于lambda表达式既可以看作函数，也可以看作对象，因此其语法也既有函数的特征，也有对象的特征。

Lambda作为函数

• 带参数列表的lambda表达式

auto f = [](int x, int y) -> int {
    return x + y;
};

• 无参数列表的lambda表达式

auto f = []() {
    std::cout << "Hello, world!" << std::endl;
};

Lambda作为对象

• 定义可调用对象

auto f = []() {
    std::cout << "Hello, world!" << std::endl;
};

• 调用可调用对象

f();

Lambda的底层实现

虽然我们可以将lambda表达式看作对象，但是lambda实际上是通过闭包实现的。闭包是指一种特殊的对象，它可以在内部包含函数，同时可以捕获一些外部变量。这使得闭包可以像普通函数一样被调用，同时可以访问外部变量的值。

在C++中，lambda表达式可以将自由变量捕获到其内部，从而形成一个闭包。这意味着，当我们调用lambda表达式时，它将自动创建一个闭包对象，并将自由变量的值捕获到闭包内部。另外，lambda表达式还可以使用move语义，确保捕获的变量不会被拷贝，而是直接转移所有权。

下面给出一个示例：

#include <iostream>
#include <utility>

auto lambda_creator = [](int x) {
    int y = 2;
    return [x, &y]() mutable {
        ++y;
        return x + y;
    };
};

int main()
{
    auto lambda1 = lambda_creator(1);
    auto lambda2 = lambda_creator(2);

    std::cout << lambda1() << std::endl; // 4
    std::cout << lambda1() << std::endl; // 5
    std::cout << lambda2() << std::endl; // 5
    std::cout << lambda2() << std::endl; // 6

    return 0;
}

在上面的例子中，我们通过lambda表达式创建了一个可调用的闭包对象。闭包对象可以在不同的lambda之间共享自由变量，并计算不同的结果。另外需要注意的是，由于y是通过引用捕获的，因此我们必须使用mutable关键字使其可变，才能对其进行自增操作。

综上所述，我们可以看到lambda表达式既具有函数的特征，又具有对象的特征。它可以创建、调用，并且还可以拥有数据成员，实际上lambda表达式就是一个闭包对象。