C++lambda表達式使用介紹

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前言

C++98中的一個例子。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>
using namespace std;
struct Goods
{
	string _name;
	float _price;
	int _evaluate;
	Goods(const char* str, double price, int evaluate)
		:_name(str)
		, _price(price)
		, _evaluate(evaluate)
	{}
};
struct PriceGreater
{
	bool operator()(const Goods& g1, const Goods& g2)
	{
		return g1._price < g2._price;
	}
};
struct PriceLess
{
	bool operator()(const Goods& g1, const Goods& g2)
	{
		return g1._price > g2._price;
	}
};
int main(void)
{
	vector<Goods> v{ {"蘋果", 3.15, 5}, {"香蕉", 4.2, 3}, {"西瓜", 2.8, 4} };
	sort(v.begin(), v.end(), PriceLess()); //按價格的降序比較
	sort(v.begin(), v.end(), PriceGreater()); //按價格的升序比較
	return 0;
}

如果待排序的元素是自定義類型，使用sort算法排序時，需要用戶去定義仿函數類。如果每次比較邏輯不同，就需要實現不同仿函數類，這是極其不方便的。所以c++11語法增加瞭Lambda表達式。

lambda表達式格式

lambda表達式的格式

[捕捉列表](參數列表)mutable->返回值類型{ 語句部分 };

其中參數列表、返回值類型是可選的，捕捉列表、函數體可以為空。

先來看一個較為簡單的lamda表達式

int main(void)
{
	auto add = [](int a, int b)->int {return a + b; };
	cout << add(1, 2) << endl;
	return 0;
}

mutable可以省略，暫時不考慮。

  • 捕捉列表，捕捉列表的[]是千萬不能省略的，編譯器會根據[]判斷該表達式是否為lambda表達式，捕捉列表能夠捕捉上下文的變量提供給lambda表達式使用。
  • 參數列表，就和普通的函數傳參是一樣的，如果不需要參數，那麼可以連同()一起省略
  • mutable：默認情況下，lambda表達式參數列表和捕捉列表被修飾成const屬性，而mutable的作用就是取消它的const屬性。如果使用瞭mutable參數一定不能省略，如果參數為空，那麼需要保留()。
  • ->返回值類型。返回值類型明確或沒有返回值的情況下，該部分可省略，編譯器會對返回值類型進行推導。
  • 語句部分。和不同函數的函數體內語句部分是一樣的含義，函數體內不僅可以使用它的參數，還可以使用所有捕獲到的變量。

所以最簡單的lambda表達式應該是[]{}

lambda表達式又被稱為匿名函數，無法被直接調用，它的底層其實也是仿函數類。需要借助auto將表達式賦值給一個變量。

一些語法

lambda表達式的捕捉列表不能捕捉全局變量/靜態變量

//lambda表達式的捕捉列表不能捕捉全局變量 / 靜態變量
int c = 0, d = 0;
auto func1 = [c, d]() {};
int main(void)
{
	static int a = 0;
	static int b = 0;
	auto func1 = [a, b]() {};
	return 0;
}

如果想要改變參數/捕捉列表，那麼就需要加mutable取消const 屬性

//交換兩個變量的值，方式一：
	int a = 1, b = 2;
	auto swap1 = [](int& x, int& y)mutable {int tmp = x; x = y; y = tmp; };
	swap1(a, b);

捕捉列表描述瞭上下文中那些數據可以被lambda使用，以及使用的方式傳值還是傳引用。

[var]：表示值傳遞方式捕捉變量var

[=]：表示值傳遞方式捕獲所有父作用域中的變量(包括this)

[&var]：表示引用傳遞捕捉變量var

[&]：表示引用傳遞捕捉所有父作用域中的變量(包括this)

[this]：表示值傳遞方式捕捉當前的this指

默認情況下，使用值傳遞的方式，捕捉到的變量被修飾成const屬性；引用傳遞方式沒有被修飾。

函數體內使用捕捉到變量，實際上是捕捉變量的一份拷貝，所以需要對捕捉變量進行修改時，不能使用值傳遞的方式。

//交換兩個變量的值，方式二：
	auto swap3 = [&c, &d](){int tmp = c; c = d; d = tmp; };
	swap3();

【捕捉列表註意】

同一個變量不能被同一種傳遞方式多次捕捉。捕捉的范圍：父作用域中所有的非靜態局部變量。

走進底層

調用lambda表達式的時候，先把它賦值給auto類型的對象，然後再使用()調用。

auto的作用是自動推導右邊表達式的類型，那麼lambda表達式的類型是什麼？

add是一個類對象，類名為<lambda_+uuid>,點擊此處瞭解uuid。

增加一個lambda表達式的調用
add(1, 2);

轉到反匯編，發現它的類裡重載瞭()，調用lambda表達式的底層是去調用類成員方法operator()。

可見lambda表達式的底層就是仿函數類，所以它的調用方法也和仿函數是一樣的。

不同的lambda表達式生成的類，是不同的類。一個lambda表達式再寫一份，生成的類也是不同的，可以認為一個lambda表達式語句生成一個自己唯一的類。

	//lambda表達式格式
	auto add = [](int a, int b)->int {return a + b; };
	add(1, 2);
	auto add2 = [](int a, int b)->int {return a + b; };
	add2(1, 2);

因此要註意，lambda表達式之間不能相互賦值。

到此這篇關於C++lambda表達式使用介紹的文章就介紹到這瞭,更多相關C++lambda內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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