分享

C 的 lambda 表达式,你总得知道一点儿

 mynotebook 2022-10-25 发布于湖南

1, 定义

lambda 表达式就是一个函数(匿名函数),也就是一个没有函数名的函数。为什么不需要函数名呢,因为我们直接(一次性的)用它,嵌入式用的它,不需要其他地方调用它。


lambda 表达式也叫闭包。闭就是封闭的意思(封闭就是其他地方都不调用它),包就是函数。


lambda 表达式其实就是一个函数对象,他内部创建了一个重载()操作符的类。


lambda 表达式的简单语法如下:
[capture] (parameters) -> return value { body }只有 [capture] 捕获列表和 { body } 函数体是必选的,其他可选。

2, 最简单的一个 lambda 表达式(调用)

int main()
{
    [] {}();//三部分,[] : 代表lambda表达式的开始;{} : 代表函数体,函数体里面什么都没有;() : 代表函数调用.
}


等价于:

void f()
{

}
int main()
{
    f();
}

像其他函数一样,我们需要一个参数列表:()。所以:
[] {}(); 也可以写为:

[](){}(); 

第二个位置加了一个()代表函数参数。如果什么参数都没有,就可以省略 ()。

3, 再加点打印的东西:

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
     [] { cout << 'Hello, World!'<<endl; }();
}


也可以这样:

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    auto lam = [] { cout << 'Hello, World!'<<endl; };
    lam();
}


4, 返回值

-> int :代表此匿名函数返回 int。大多数情况下lambda表达式的返回值可由编译器猜测得出,因此不需要我们指定返回值类型。

int main()
{
    auto lam =[]() -> int { cout << 'Hello, World!'return 88; };
    //auto lam =[]() { cout << 'Hello, World!'; return 88; };//自动推导返回值
    auto ret = lam();
    cout<<ret<<endl;//输出88
    auto lam2 =[]() -> string { cout << 'Hello, World!'return 'test'; };
    auto ret1 = lam2();
    cout<<ret1<<endl;//输出test
}


5, 捕捉变量


变量捕获才是成就 lambda 卓越的秘方。

[] 不捕获任何变量这种情况下lambda表达式内部不能访问外部的变量。

[&] 以引用方式捕获所有变量

[=] 用值的方式捕获所有变量(可能被编译器优化为const &)


[=, &foo] 以引用捕获变量foo, 但其余变量都靠值捕获
[&, foo] 以值捕获foo, 但其余变量都靠引用捕获
[bar] 以值方式捕获bar; 不捕获其它变量
[this] 捕获所在类的this指针 (Qt中使用很多,如此lambda可以通过this访问界面控件的数据)

    int a=1,b=2,c=3;
    auto lam2 = [&,a](){//b,c以引用捕获,a以值捕获。
        b=5;c=6;//a =1; a不能赋值
        cout << a<<b<<c<<endl;//输出 1 5 6
    };
    lam2();

6,

毋庸质疑,lambda最大的一个优势是在使用STL中的算法 (algorithms) 库时:

    vector<string> address{'111','222',',333','.org','wwwtest.org'};
    for_each(address.begin(),address.end(),[](const string& str){cout<<str<<endl;});

如此一行代码就可以循环打印容器的数据。


再看一个例子,以前数组排序代码(第二代排序,第一代是自己写)是这样的:

    int arr[] = {6,4,3,2,1,5};
    bool compare(int& a,int& b)//谓词函数
    
{
        return a>b;
    }
    std::sort(arr, arr+6, compare);

现在:

    std::sort(arr, arr+6, [](const int& a,const int& b){return a>b;});//降序排序
    //std::sort(arr, arr+6, [](const auto& a,const auto& b){return a>b;}); //C++14支持基于类型推断的泛型lambda表达式。
    std::for_each(begin(arr),end(arr),[](const int& e){cout<<'After:'<<e<<endl;});//6,5,4,3,2,1


lambda表达式取代了谓词函数,一行代码搞定排序,再一行代码搞定打印数组所有数据。

7, 打印类型

    auto lam = [](){cout<<'hi'<<endl;};
    cout<<typeid(lam).name()<<endl;//输出 class <lambda_6c3f764f39072358acd689d114b4c204>
    int i1;
    cout<<'typeid:'<<typeid(i1).name()<<endl;//输出 i
    cout<<'typeid:'<<typeid(float).name()<<endl;//输出 f


8,

创建lambda函数的一个原因是有些人创建了一个希望接受(lambda函数)参数的函数。

lambda 的引入给我们带来了一种全新的编程体验,它可以让我们把 “function” 当做是 “data” 一样传递,并且使我们从繁琐的语法中解放出来,更加关注于 “算法” 本身。


新的 std::function 是传递lambda函数的最好的方式,不管是传递参数还是返回值。


以下代码将lambda表达式作为函数参数传递。程序的作用很简单,是从一个地址簿中查找满足条件的地址(匹配字符串或长度等规则)。
( 参考: 「C++11」Lambda 表达式)

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <functional>
#include <algorithm>
using namespace std;

class AddressBook
{

public:
    //提供一个通用的查找方法,以供查询(匹配的地址),这个方法接受一个查找规则的函数作为参数
    std::vector<string> findMatchingAddresses (std::function<bool (const string&)> func)
    {
        std::vector<string> results;
        for ( auto it = _addresses.begin(), end = _addresses.end(); it != end; ++it ){
            // 调用传递到findMatchingAddresses的函数并检测是否匹配规则
            if ( func( *it ) ){
                results.push_back( *it );
            }
        }
        return results;
    }
    void SetAddress(const std::vector<std::string> &address)
    
{
        _addresses = address;
    }
private:
    std::vector<string> _addresses;
};
//声明一个全局的AddressBook对象
AddressBook global_address_book;
//查找匹配名字的地址
vector<string> findAddressesFromName (const string &name)
{
    return global_address_book.findMatchingAddresses(
                [&] (const string& addr) { return addr.find(name) != string::npos; }
    );
}
//查找匹配长度的地址(>min_len)
vector<string> findAddressesLen (const size_t &min_len)
{
    return global_address_book.findMatchingAddresses( [&] (const string& addr) { return addr.length() >= min_len; } );
}

int main()
{
    //初始化AddressBook对象的成员 _addresses
    vector<string> address{'China chengdu','China hunan','TaiWan taibei','American alasijia','Japan dongjing'};
    global_address_book.SetAddress(address);
    //查找包含 China 的地址
    auto ret = findAddressesFromName('China');
    for_each(ret.begin(),ret.end(),[](string &i){cout<<i<<' ';});cout<<endl;//输出: China chengdu 和 China hunan
    //查找长度大于 15 的地址
    auto ret2 = findAddressesLen(15);
    for_each(ret2.begin(),ret2.end(),[](string &i){cout<<i<<' ';});cout<<endl;//输出: American alasijia

    return 0;
}

完。

版权声明:本文为CSDN博主「宇宙379」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多