C++超詳細梳理lambda和function的使用方法
lambda表達式
lambda表達式又稱為匿名表達式，是C11提出的新語法。[]存儲lambda表達式要捕獲的值，()內的參數為形參，可供外部調用傳值。lambda表達式可以直接調用
// 1 匿名調用
[](string name)
{
cout << "this is anonymous" << endl;
cout << "hello " << name << endl;
}("zack");
上述代碼定義瞭一個匿名函數後直接調用。我們可以通過auto初始化一個變量存儲lambda表達式
// 2 通過auto賦值
auto fname = [](string name)
{
cout << "this is auto " << endl;
cout << "hello " << name << endl;
};
fname("Rolin");
通過auto定義fname，然後存儲瞭lambda表達式，之後調用fname即可。也可以通過函數指針的方式接受lambda表達式
typedef void (*P_NameFunc)(string name);
// 3 函數指針
P_NameFunc fname2 = [](string name)
{
cout << "this is P_NameFunc " << endl;
cout << "hello " << name << endl;
};
fname2("Vivo");
P_NameFunc定義瞭fname2函數指針接受瞭lambda表達式。也可以通過function對象接受lambda表達式，function類是C11新增的語法。
// 4 function
function<void(string)> funcName;
funcName = [](string name)
{
cout << "this is function " << endl;
cout << "hello " << name << endl;
};
funcName("Uncle Wang");
用一個function對象接受瞭lambda表達式，同樣可以調用該function對象funcName達到調用lambda的效果。
談談lambda的捕獲
1 值捕獲
int age = 33;
string name = "zack";
int score = 100;
string job = "softengineer";
//值捕獲
[age, name](string name_)
{
cout << "age is " << age << " name is " << name << " self-name is " << name_ << endl;
}("Novia");
上述lambda表達式捕獲瞭age和name，是以值的方式來捕獲的。所以無法在lambda表達式內部修改age和name的值，如果修改age和name，編譯器會報錯，提示無法修改const常量，因為age和name是以值的方式被捕獲的。
2 引用捕獲
int age = 33;
string name = "zack";
int score = 100;
string job = "softengineer";
[&age, &name](string name_)
{
cout << "age is " << age << " name is " << name << " self-name is " << name_ << endl;
name = "Xiao Li";
age = 18;
}("Novia");
[]裡age和name前邊添加瞭&，此時age和name是以引用方式捕獲的。所以可以在lambda表達式中修改age和name的值。
C++的lambda表達式雖然可以捕獲局部變量的引用，達到類似閉包的效果，但不是真的閉包，golang和python等語言通過閉包捕獲局部變量後可以增加局部變量的聲明周期，C++無法做到這一點，所以下面的調用會出現崩潰。
vector<function<void(string)>> vec_Funcs;
void use_lambda2()
{
int age = 33;
string name = "zack";
int score = 100;
string job = "softengineer";
vec_Funcs.push_back([age, name](string name_)
{ cout << "this is value catch " << endl;
cout << "age is " << age << " name is " << name << " self-name is " << name_ << endl; });
//危險，不要捕獲局部變量的引用
vec_Funcs.push_back([&age, &name](string name_)
{ cout << "this is referenc catch" << endl;
cout << "age is " << age << " name is " << name << " self-name is " << name_ << endl; });
}
void use_lambda3()
{
for (auto f : vec_Funcs)
{
f("zack");
}
}
int main(){
use_lambda2();
use_lambda3();
}
use_lambda2中將lambda表達式存儲在function類型的vector裡，當use_lambda2結束後，裡邊的局部變量都被釋放瞭，而vector中的lambda表達式還存儲著局部變量的引用，在調用use_lambda3時調用lambda表達式，此時訪問局部變量已經被釋放瞭，所以導致程序崩潰。
3 全部用值捕獲，name用引用捕獲
int age = 33;
string name = "zack";
int score = 100;
string job = "softengineer";
[=, &name]()
{
cout << "age is " << age << " name is " << name << " score is " << score << " job is " << job << endl;
name = "Cui Hua";
}();
通過=表示所有變量都以值的方式捕獲，如果希望某個變量以引用方式捕獲則單獨在這個變量前加&。
4 全部用引用捕獲，隻有name用值捕獲
int age = 33;
string name = "zack";
int score = 100;
string job = "softengineer";
[&, name]()
{
cout << "age is " << age << " name is " << name << " score is " << score << " job is " << job << endl;
}();
通過&方式表示所有變量都已引用方式捕獲，如果希望某個變量以值方式捕獲則單獨在這個變量前加=。
萬能的function
我們可以用function存儲形參和返回值相同的一類函數指針，可調用對象，lambda表達式等。
void use_function()
{
list<function<void(string)>> list_Funcs;
//存儲函數對象
list_Funcs.push_back(FuncObj());
//存儲lambda表達式
list_Funcs.push_back([](string str)
{ cout << "this is lambda call " << str << endl; });
//存儲全局函數
list_Funcs.push_back(globalFun);
for (const auto &f : list_Funcs)
{
f("hello zack");
}
}
bind操作
C11同樣提供瞭bind操作，將原函數的幾個參數通過bind綁定傳值，返回一個新的可調用對象。
//綁定全局函數
auto newfun1 = bind(globalFun2, placeholders::_1, placeholders::_2, 98, "worker");
//相當於調用globalFun2("Lily",22, 98,"worker");
newfun1("Lily", 22);
//多傳參數沒有用，相當於調用globalFun2("Lucy",28, 98,"worker");
newfun1("Lucy", 28, 100, "doctor");
auto newfun2 = bind(globalFun2, "zack", placeholders::_1, 100, placeholders::_2);
//相當於調用globalFun2("zack",33,100,"engineer");
newfun2(33, "engineer");
auto newfun3 = bind(globalFun2, "zack", placeholders::_2, 100, placeholders::_1);
newfun3("coder", 33);
placeholders表示占位符，_1表示新生成函數的第一個參數, _2表示新生成函數的第二個參數，將這些參數傳遞給原函數達到占位的效果，原函數的其餘參數通過bind綁定固定值。
接下來定義類
class BindTestClass
{
public:
BindTestClass(int num_, string name_) : num(num_), name(name_) {}
static void StaticFun(const string &str, int age);
void MemberFun(const string &job, int score);
public:
int num;
string name;
};
實現靜態函數和成員函數
void BindTestClass::StaticFun(const string &str, int age)
{
cout << "this is static function" << endl;
cout << "name is " << str << endl;
cout << "age is " << age << endl;
}
void BindTestClass::MemberFun(const string &job, int score)
{
cout << "this is member function" << endl;
cout << "name is " << name << endl;
cout << "age is " << num << endl;
cout << "job is " << job << endl;
cout << "score is " << score << endl;
}
我們通過bind綁定靜態成員函數
//綁定類的靜態成員函數,加不加&都可以
// auto staticbind = bind(BindTestClass::StaticFun, placeholders::_1, 33);
auto staticbind = bind(&BindTestClass::StaticFun, placeholders::_1, 33);
staticbind("zack");
新生成的staticbind函數可以直接傳遞一個參數zack就完成瞭調用。接下來用bind綁定成員函數
BindTestClass bindTestClass(33, "zack");
// 綁定類的成員函數,一定要傳遞對象給bind的第二個參數，可以是類對象，也可以是類對象的指針
// 如果要修改類成員，必須傳遞類對象的指針
auto memberbind = bind(BindTestClass::MemberFun, &bindTestClass, placeholders::_1, placeholders::_2);
memberbind("coder", 100);
auto memberbind2 = bind(BindTestClass::MemberFun, placeholders::_3, placeholders::_1, placeholders::_2);
memberbind2("coder", 100, &bindTestClass);
//綁定類成員時，對象必須取地址
auto numbind = bind(&BindTestClass::num, placeholders::_1);
std::cout << numbind(bindTestClass) << endl;
當然也可以直接用function對象接受bind返回的結果
// function接受bind返回的函數
function<void(int, string)> funcbind = bind(globalFun2, "zack", placeholders::_1, 100, placeholders::_2);
funcbind(33, "engineer");
// function接受bind 成員函數
function<void(string, int)> funcbind2 = bind(BindTestClass::MemberFun, &bindTestClass, placeholders::_1, placeholders::_2);
funcbind2("docker", 100);
function<void(string, int, BindTestClass *)> funcbind3 = bind(BindTestClass::MemberFun, placeholders::_3, placeholders::_1, placeholders::_2);
funcbind3("driver", 100, &bindTestClass);
// function 直接接受成員函數,function的模板列表裡第一個參數是類對象引用
function<void(BindTestClass &, const string &, int)> functomem = BindTestClass::MemberFun;
functomem(bindTestClass, "functomem", 88);
// function 綁定類的靜態成員函數
function<void(const string &)> funbindstatic = bind(&BindTestClass::StaticFun, placeholders::_1, 33);
funbindstatic("Rolis");
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