看懂别人的代码,总得懂点 C++ lambda 表达式吧
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。
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