C++11のラムダ式とは？匿名関数の基本と使い方をわかりやすく解説

C++のSTL（標準テンプレートライブラリ）には、std::for_eachのような便利な汎用関数が多数含まれています。しかし、これらの関数は使い勝手がやや煩雑な場合があります。特に、適用したい関数オブジェクト（ファンクタ）がその関数専用の一時的なものである場合、そのためだけに名前付き関数を定義しなければならず、コードが冗長になりがちです。

この問題を解決するのが「匿名関数（無名関数）」です。C++11ではラムダ式が導入され、その場で簡単に匿名関数を作成できるようになりました。

ラムダ式の使用例

以下は、ラムダ式を使ってベクター内の各要素を2乗して出力する例です。

#include<iostream>
#include<vector>
#include <algorithm> // for_each

using namespace std;

int main() {
    vector<int> myvector;
    myvector.push_back(1);
    myvector.push_back(2);
    myvector.push_back(3);

    for_each(myvector.begin(), myvector.end(), [](int x) {
        cout << x*x << endl;
    });
}

実行結果

このプログラムを実行すると、次の出力が得られます。

1
4
9

ラムダ式の構成要素

(int x) の部分は、ラムダ式が呼び出される際に受け取る引数を定義しています。

[] の部分は、ローカルスコープにある変数をラムダ式の内部スコープへ渡すために使われます。この仕組みは変数のキャプチャと呼ばれます。たとえば [=] と書けば外部の変数を値渡しで、[&] と書けば参照渡しでキャプチャできます。

また、単純な式であれば戻り値の型は自動的に推論されます。型を明示的に指定したい場合は、次のような構文を使用します。

戻り値の型を明示する構文

[](int x) -> double {
    return x/2.0;
}

このように -> に続けて戻り値の型を記述することで、コンパイラに明示的に型情報を伝えることができます。

C++のラムダ式についてさらに詳しく学びたい方は、StackOverflowの以下のスレッドも参考になります。
What is a lambda expression in C++11? - StackOverflow