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1.Lambda函数与表达式
- C++11提供了对匿名函数的支持,称为Lambda函数(也叫Lambda表达式)。Lambda表达式把函数看作对象。Lambda表达式可以像对象一样使用,比如可以将它们赋给变量和作为参数传递,还可以像函数一样对其求值。Lambda 表达式本质上与函数声明非常类似,Lambda表达式具体形式如下:
[capture](parameters) mutable ->return-type{statement}
例如:
[](int a, int b) -> int { return a + b; };
- 参数介绍:
- [capture]:捕捉列表。捕捉列表总是出现在lambda表达式的开始处。事实上,[]是lambda引出符。编译器根据该引出符判断接下来的代码是否是lambda函数。捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda函数使用。
- (parameters):参数列表。与普通函数的参数列表一致。如果不需要参数传递,则可以连同括号()一起省略。
- mutable:mutable修饰符。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)。
- ->return_type:返回类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回类型。出于方便,不需要返回值的时候也可以连同符号->一起省略。此外,在返回类型明确的情况下,也可以省略该部分,让编译器对返回类型进行推导。
- {statement}:函数体。内容与普通函数一样,不过除了可以使用参数之外,还可以使用所有捕获的变量。在lambda函数的定义式中,参数列表和返回类型都是可选部分,而捕捉列表和函数体都可能为空,C++中最简单的lambda函数只需要声明为:[]{};
// 定义一个简单的lambda表达式
auto basicLamda = [] {cout << "hello world!" << endl; };
basicLamda(); // 调用
// 如果需要参数,那么就要像函数那样,放在圆括号里面,如果有返回值,返回类型要放在->后面,即拖尾返回类型
// 当然你也可以忽略返回类型,lambda会帮你自动推断出返回类型
auto add = [](int a, int b) -> int {return a + b; };
int result = add(4, 5);
cout << "result = " << result << endl;
// 自动推断出返回类型
auto multiply = [](int a, int b) {return a * b; };
int result1 = multiply(5, 6);
cout << "result1 = " << result1 << endl;
- 在Lambda表达式内可以访问当前作用域的变量,这是Lambda表达式的闭包(Closure)行为。C++变量传递有传值和传引用的区别。可以通过前面的[]来指定:
- [] // 沒有定义任何变量。使用未定义变量会引发错误
- [x, &y] // x以传值方式传入(默认),y以引用方式传入
- [&] // 任何被使用到的外部变量都隐式地以引用方式加以引用
- [=] // 任何被使用到的外部变量都隐式地以传值方式加以引用
- [&, x] // x显式地以传值方式加以引用。其余变量以引用方式加以引用
- [=, &z] // z显式地以引用方式加以引用。其余变量以传值方式加以引用
- 对于[=]或[&]的形式,lambda表达式可以直接使用this指针。但是,对于[]的形式,如果要使用this指针,必须显式传入:[this]() { this->someFunc(); }();
#include "iostream"
using namespace std;
class Test{
public:
void hello(){
cout << "test hello!\n";
};
void lambda(){
auto fun = [this]{ // 捕获了 this 指针
this->hello();
}; // 这里 this 调用的就是 class Test 的对象了
fun();
}
};
int main(){
// 定义一个简单的lambda表达式
auto basicLamda = [] {cout << "hello world!" << endl; };
basicLamda(); // 调用
// 如果需要参数,那么就要像函数那样,放在圆括号里面,如果有返回值,返回类型要放在->后面,即拖尾返回类型
// 当然你也可以忽略返回类型,lambda会帮你自动推断出返回类型
auto add = [](int a, int b) -> int {return a + b; };
int result = add(4, 5);
cout << "result = " << result << endl;
// 自动推断出返回类型
auto multiply = [](int a, int b) {return a * b; };
int result1 = multiply(5, 6);
cout << "result1 = " << result1 << endl;
// 1、什么也不捕获,或者是故意不用 Lambda 函数外部的变量
int i = 1024;
// auto f = []{cout << "i = " << i << endl; }; 报错!应该使用了lambda函数外部的变量
auto f = [=] { cout << "i = " << i << endl; }; // 使用传值的方式使用外lambda函数外部的变量i
f(); // 调用函数
// 2、引用捕捉
int i1 = 666;
cout << "变量i1的引用: " << &i1 << endl;
auto f1 = [&] { cout << "变量i1的引用: " << &i1 << endl; };
f1();
// 3、复制并引用捕获
int i2 = 777, j2 = 888;
cout << "i2 = " << i2 << endl;
cout << "j2 = " << j2 << endl;
auto f2 = [=, &i2] { cout << "i2 = " << &i2 << " ,j2 = " << &j2 << endl; }; // 默认拷贝外部所有变量,但引用变量i2
f2();
// 4、指定引用或复制
int i3 = 444, j3 = 555;
cout << "外部变量i3 = " << i3 << " i3的地址是: " << &i3 << endl;
auto f3 = [i3] { cout << "内部变量i3 = " << i3 << " i3的地址是: " << &i3 << endl; };
f3();
// 5、捕获this指针
Test t;
t.lambda();
return 0;
}