C++11 lambda表达式解析

Lambda表达式的使用场景

其实我在刚开始使用lambda的时候就挺好奇什么时候使用好,经常在不需要使用的时候使用上了,真的是多此一举,那么要在什么情况下使用呢?
因为lambda表达式又叫匿名函数(当然我们也可以理解为是一个未命名的内联函数),那么肯定就跟函数挂上关系了,通常情况写你在编程的时候需要将这段代码封装到一个函数里面再来调用,那这个时候就避免不了想函数名了,其实有时候取名字真的是件麻烦事,有时脑子突然短路都不知道命什么名字好了,那么这个时候你就要想起我们的lambda表达式了,它可以很好的帮你解决命名困难症这个问题。
那么还有什么情况下可以去考虑使用lambda表达式呢?在你的整个项目编程中,你独立出来一个函数,但这个函数实现相对简单并且可能在整个项目只使用了一次(即不存在复用的情况),那么这个时候我们就可以考虑使用下lambda表达式了,这样可以让代码更加紧凑,更加容易维护,下面我们来看看lambda表达式的简单运用。

Lambda表达式的简单应用

先看看lambda表达式变量截取的方式

[] 不截取任何变量
[&] 截取外部作用域中所有变量，并作为引用在函数体中使用
[=] 截取外部作用域中所有变量，并拷贝一份在函数体中使用
[=, &foo] 截取外部作用域中所有变量，并拷贝一份在函数体中使用，但是对foo变量使用引用
[bar] 截取bar变量并且拷贝一份在函数体重使用，同时不截取其他变量
[this] 截取当前类中的this指针。如果已经使用了&或者=就默认添加此选项。

场景一:

我们在做算法题的时候经常会遇到一个问题,比较两个数的大小,第一个数比第二个数大的时候返回true,反之返回false。

我们先来写下我们传统的解决办法:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

bool compare(int& a, int& b)
{
    return a > b;
}

int main(void)
{
    int data[6] = { 3, 4, 12, 2, 1, 6 };
    vector<int> testdata;
    testdata.insert(testdata.begin(), data, data + 6);

    // 排序算法
    sort(testdata.begin(), testdata.end(), compare);    // 升序

    return 0;
}

有没觉得这段代码太简单了,然而我们这种方法却还给他取了个名字,名字都占了整个函数的大部分字母了,但是别怕,我们有lambda表达是呢,下面来看看我们的lambda表达式的解法:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

int main(void)
{
    int data[6] = { 3, 4, 12, 2, 1, 6 };
    vector<int> testdata;
    testdata.insert(testdata.begin(), data, data + 6);

    sort(testdata.begin(), testdata.end(), [](int a, int b){ return a > b; });

    return 0;
}

场景二

使用auto来接收一个lambda表达式,当然我们也可以直接使用C++11里面的新特性function来接收lambda表达式,两者等价的,因为auto是自动类型转换,所以在某些场合使用起来更方便。

温馨提示：对function不大了解的读者可以到网上查找相关资料，function的头文件为 “functional”。

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;

int main(void)
{
    int x = 8, y = 9;
    auto add = [](int a, int b) { return a + b; };
    std::function<int(int, int)> Add = [=](int a, int b) { return a + b; };

    cout << "add: " << add(x, y) << endl;
    cout << "Add: " << Add(x, y) << endl;

    return 0;
}

最终的运行结果都是：17
解析： function中的第一个int是返回值类型，括号里面的两个int都是函数的参数类型。

场景三

使用lambda表达式来实现递归算法
我大概的解释下这个的递归题目:已知f(1)=1,f(2)=2,那么请实现f(n)=f(n-1)+f(n-2),此处的n>2
这不明显的递归算法吗？太简单了。

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;

int main(void)
{
    std::function<int(int)> recursion = [&recursion](int n) { 
        return n < 2 ? 1 : recursion(n - 1) + recursion(n - 2); 
    };

    // 我们来检测下我们的结果
    cout << "recursion(2):" << recursion(2) << endl;
    cout << "recursion(3):" << recursion(3) << endl;
    cout << "recursion(4):" << recursion(4) << endl;

    return 0;
}

运行结果:

recursion(2):2  
recursion(3):3  
recursion(4):5

解析：为什么这里我们不使用auto呢?因为会报错,它会提示你使用auto类型说明符声明的变量不能出现在自己的初始值设定项中,我个人认为因为auto是自动类型转换的,如上面的例子它需要靠lambda表达式的返回值才能确认recursion的类型,因此在先执行lambda表达式的时候是无法识别recursion的类型的,所以这里使用auto会报错,这里是我个人的理解,因为个人的能力有限,也不知道这样解释对不对,如果不对,欢迎大牛们给小弟指点一二。