C++11 lambda

时间：2021-06-12 00:37:42


 Lambda 介绍

   Lambda 函数也叫匿名函数， 是C++ 11中新增的特性;

1. Lambda函数的好处

 如果你的代码里面存在大量的小函数，而这些函数一般只被调用一次，那么将他们重构成 lambda 表达式。

Lambda函数使代码变得更加紧凑、更加结构化和更富有表现力；

lambda在c++作用主要是作为内嵌函数，逻辑更加清楚，代码可读性更好；

例：

void main()
{
  thread t1([]() { 
    printf("hello..."); 
  });
  t1.join();

}

2. C++11 的 lambda 表达式规范如下：

C++11 lambda

此图显示了 lambda 的组成部分：

  1. capture 子句（在 C++ 规范中也称为 Lambda 引导。）
  2. 参数列表（可选）。 （也称为 Lambda 声明符）
  3. mutable 规范（可选）。
  4. exception-specification（可选）。
  5. trailing-return-type（可选）。
  6. Lambda 体。

具体见：

​​C++ 中的 Lambda 表达式 | Microsoft Learn​​

Lambda 表达式的定义形式如下：

[外部变量访问方式说明符] (参数表) -> 返回值类型
{
   语句块
}

 example

[=] (int x, int y) -> bool {return x%10 < y%10; }

Lambda捕获列表

Lambda表达式与普通函数最大的区别是，除了可以使用参数以外，Lambda函数还可以通过捕获列表访问一些上下文中的数据;

语法上，在“​​[]​​”包括起来的是捕获列表

捕获列表由多个捕获项组成，并以逗号分隔。捕获列表有以下几种形式：

​​[]​​表示不捕获任何变量

​​[var]​​​表示值传递方式捕获变量​​var​​

int num = 100;
auto function = ([num]{
    std::cout << num << std::endl;
  }
);

 [&var]表示引用传递捕捉变量var  (可修改值)

​​[=]​​表示值传递方式捕获所有父作用域的变量（包括​​this​​）

​​[=, &a, &b]​​​表示以引用传递的方式捕捉变量​​a​​​和​​b​​，以值传递方式捕捉其它所有变量

​​[&, a, this]​​​表示以值传递的方式捕捉变量​​a​​​和​​this​​，引用传递方式捕捉其它所有变量。

不过值得注意的是，捕捉列表不允许变量重复传递。下面一些例子就是典型的重复，会导致编译时期的错误。例如：

[=,a]这里已经以值传递方式捕捉了所有变量，但是重复捕捉a了，会报错的；
    [&,&this]这里&已经以引用传递方式捕捉了所有变量，再捕捉this也是一种重复。

Lambda参数列表

Lambda还可以接受输入参数。参数列表是可选的， 类似于函数的参数列表

auto function = [] (int a, int b){
    return a+ b;
};

function(100, 200);

可变规格mutable

默认情况下Lambda函数总是一个​​const​​​函数，​​mutable​​可以取消其常量性。在使用该修饰符时，参数列表不可省略（即使参数为空）。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
   int m = 5;
   [&] (int a) mutable { m += a; }(6);   // a=6;
   cout << m     << endl;
}

输出 11;

返回类型

Lambda表达式的返回类型会自动推导。除非你指定了返回类型，否则不必使用关键字

auto x1 = [](int i){ return i; };

Lambda表达式的缺点

  • Lamdba表达式语法比较灵活，增加了阅读代码的难度
  • 对于函数复用无能为力

Lamdba 表达式应用于STL算法库 

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
{
    int a[4] = { 1, 2, 3, 4 };
    int total = 0;
    for_each(a, a + 4, [&](int & x) { total += x; cout << total << endl; });
    cout << total << endl;  //输出 10

    return 0;
}
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