lambda表达式
:也就是匿名函数,也可以称作闭包(Closure),字面意义是没有名字的函数。它可以很方便地让我们随手定义函数,并把函数当做参数,给其他函数调用。这样的代码写起来很简洁,读起来也直观。
举例1:对序列{0,11,3,19,22,7,1,5}
如何从小到大排序呢?,可以通过定义匿名函数的方式实现。
#include
#include#includeusing namespace std;
int main()
{vectorvec {0,11,3,19,22,7,1,5};
auto f =[](int a, int b)
{return ab从大到小排序
};
sort(vec.begin(),vec.end(),f);
}
- sort第3个参数,传入的就是匿名函数,这样的写法相比原始的c++要灵活简洁很多。
- 首先需要写一个方括号
[ ]
, 里面可以传入捕获变量的形式或者为空 - 然后是
()
包起来的参数列表 - 然后是
->
并跟着返回值类型
- 最后是函数的实现主体
body
举例2:
auto f = [](int a, int b) ->int {return a+b;
};
cout<< f(1,2)<
>>3
- 方括号
[ ]
里面是空的,表示不捕获外围的变量 - 这里lambda的
返回值int 是可以忽略的
,因为编译器可通过return a+b
以及参数类型,自行推断它的返回类型。所以可以等价于如下:
auto f = [](int a, int b){return a+b;
};
cout<< f(1,2)<
一般情况下,不指定 lambda 表达式的返回值,编译器会根据 return 语句自动推导返回值的类型,但需要注意的是 labmda表达式不能通过列表初始化自动推导出返回值类型。
// ok,可以自动推导出返回值类型
auto f = [](int i)
{return i;
}
// error,不能推导出返回值类型
auto f1 = []()
{return {1, 2}; // 基于列表初始化推导返回值,错误
}
2.1 变量捕获(Capture Cluse)- 变量捕获就是方括号部分,作用是让我们匿名函数可以访问,甚至修改函数外部的变量,
[ ]
中可以指定一些外围的变量,这样在匿名函数内部就可以访问这些变量。如果是空的[]
表示不捕获任何变量。- 如果变量名前面有引用符号
&
,表示按引用捕获,可以修改
外部变量的值。如果不加引用符号&
,就表示按值捕获,不能修改外围变量的值
举例3:
int N =100, M =10;
auto g = [N,&M](int i)
{M=20;
return N*i;
}
cout<< g(10)<< endl;
cout<< M<< endl;
输出
>>1000 // 100*10
>>20 // 匿名函数内部M赋值为20
注:这里N是没有加&
号,只能访问,不能修改。如果尝试给N
赋值编译器会报错
按引用捕获
:如果捕获的语句只有引用符号:[&]
,表示所有的变量都按引用捕获,即可以修改外围变量的值。
按值捕获: 如果捕获语句为[=]
, 表示所有变量都按值捕获。
可以单独指定一些变量按值捕获,其他变量都按引用捕获。[&,=N]
,这种写法表示按值捕获变量N
,其他变量按引用捕获。
可以用this
捕获当前实例的指针,在c++17之后,还可以用[*this]
按值捕获该实例。
举例
#include#includeusing namespace std;
class Test
{public:
void output(int x, int y)
{auto x1 = [] {return m_number; }; // error
auto x2 = [=] {return m_number + x + y; }; // ok
auto x3 = [&] {return m_number + x + y; }; // ok
auto x4 = [this] {return m_number; }; // ok
auto x5 = [this] {return m_number + x + y; }; // error
auto x6 = [this, x, y] {return m_number + x + y; }; // ok
auto x7 = [this] {return m_number++; }; // ok
}
int m_number = 100;
};
- x1:错误,没有捕获外部变量,不能使用类成员 m_number
- x2:正确,以值拷贝的方式捕获所有外部变量
- x3:正确,以引用的方式捕获所有外部变量
- x4:正确,捕获 this 指针,可访问对象内部成员
- x5:错误,捕获 this 指针,可访问类内部成员,没有捕获到变量 x,y,因此不能访问。
- x6:正确,捕获 this 指针,x,y
- x7:正确,捕获 this 指针,并且可以修改对象内部变量的值
int main(void)
{int a = 10, b = 20;
auto f1 = [] {return a; }; // error
auto f2 = [&] {return a++; }; // ok
auto f3 = [=] {return a; }; // ok
auto f4 = [=] {return a++; }; // error
auto f5 = [a] {return a + b; }; // error
auto f6 = [a, &b] {return a + (b++); }; // ok
auto f7 = [=, &b] {return a + (b++); }; // ok
return 0;
}
- f1:错误,没有捕获外部变量,因此无法访问变量 a
- f2:正确,使用引用的方式捕获外部变量,可读写
- f3:正确,使用值拷贝的方式捕获外部变量,可读
- f4:错误,使用值拷贝的方式捕获外部变量,可读不能写
- f5:错误,使用拷贝的方式捕获了外部变量 a,没有捕获外部变量 b,因此无法访问变量 b
- f6:正确,使用拷贝的方式捕获了外部变量 a,只读,使用引用的方式捕获外部变量 b,可读写
- f7:正确,使用值拷贝的方式捕获所有外部变量以及 b 的引用,b 可读写,其他只读
2.2 使用mutable修改按值捕获的外部变量在匿名函数内部,需要通过 lambda 表达式的捕获列表控制如何捕获外部变量,以及访问哪些变量。默认状态下 lambda 表达式无法修改通过复制方式捕获外部变量,如果希望修改这些外部变量,需要通过引用的方式进行捕获。
使用 lambda 表达式捕获列表捕获外部变量,如果希望去修改按值捕获
的外部变量,那么应该如何处理呢?这就需要使用mutable
选项,被mutable修改是lambda表达式就算没有参数也要写明参数列
表,并且可以去掉按值捕获的外部变量的只读(const)属性。
int a = 0;
auto f1 = [=] {return a++; }; // error, 按值捕获外部变量, a是只读的
auto f2 = [=]()mutable {return a++; }; // ok
最后再剖析一下为什么通过值拷贝的方式捕获的外部变量是只读的:
- lambda表达式的类型在C++11中会被看做是一个带operator()的类,即仿函数。
- 按照C++标准,lambda表达式的operator()默认是const的,一个const成员函数是无法修改成员变量值的。
mutable
选项的作用就在于取消 operator () 的 const 属性
。
因为 lambda 表达式在 C++ 中会被看做是一个仿函数,因此可以使用std::function和std::bind来存储和操作lambda表达式:
#include#includeusing namespace std;
int main(void)
{// 包装可调用函数
std::functionf1 = [](int a) {return a; };
// 绑定可调用函数
std::functionf2 = bind([](int a) {return a; }, placeholders::_1);
// 函数调用
cout<< f1(100)<< endl;
cout<< f2(200)<< endl;
return 0;
}
对于没有捕获
任何变量
的 lambda 表达式,还可以转换
成一个普通的函数指针
:
using func_ptr = int(*)(int);
// 没有捕获任何外部变量的匿名函数
func_ptr f = [](int a)
{return a;
};
// 函数调用
f(1314);
2.2 其他特性(c++14后)支持在捕获语句中定义新变量
在c++14之后,可以在捕获语句中定义新的变量,并且初始化,这些变量无需出现在匿名函数外围环境中
void foo()
{int N=100,M=10;
auto g = [N,&M,K=5](int i)
{M = 20;
cout<< K<< endl;
return N*i;
};
cout<
在匿名函数中,引入了一个新的变量K
,并且给它赋值5,然后再函数主体中打印它
参数类别支持auto类型[](auto a, auto b) {return a+b;}
在c++14新增的功能,参数列表支持auto类型,这让匿名函数变得更通用,这样只要支出加号类型的变量都可以利用该匿名函数。
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新闻名称:C++11Lambda表达式-创新互联
转载来源:http://lswzjz.com/article/jeeds.html