C++11 Lambda表达式(匿名函数)

C++11引入了lambda表达式,使得程序员可以定义匿名函数,该函数是一次性执行的,既方便了编程,又能防止别人的访问。

Lambda表达式的语法通过下图来介绍:

         这里假设我们定义了一个如上图的lambda表达式。现在来介绍途中标有编号的各个部分是什么意思。

  1. Lambda表达式的引入标志,在‘[]’里面可以填入‘=’或‘&’表示该lambda表达式“捕获”(lambda表达式在一定的scope可以访问的数据)的数据时以什么方式捕获的,‘&’表示一引用的方式;‘=’表明以值传递的方式捕获,除非专门指出。
  2. Lambda表达式的参数列表
  3. Mutable 标识
  4. 异常标识
  5. 返回值
  6. “函数”体,也就是lambda表达式需要进行的实际操作
语法 序号
[ 捕获列表 ] ( 形参数列表 ) mutable(可选) 异常属性 -> 返回值类型 { 函数体 } (1)
[ capture-list ] ( params ) -> ret { body } (2)
[ capture-list ] ( params ) { body } (3)
[ capture-list ] { body } (4)
  • (1)为完整的形式,包含变量捕获列表、形参列表、可变属性(可选)和返回值类型等。
  • (2)省略了mutable,表示Lambda不能修改捕获的变量。
  • (3)Lambda的返回值类型如果可以由函数体中的实际返回值推导出,可以省略。
  • (4)如果没有形参,可以省略圆括号。

将上图的代码片段补充完整:

    int x = 10;
    int y = 3;
    int z ;
    z = [=]()mutable throw() -> int { int n = x + y; x = y ; y = n; return n;}();
    cout<<z<<endl;
    cout<<"x:"<<x<<"\t"<<"y:"<<y<<endl;

运行结果为:

13

x: 10  y: 3

因为是以值传递的方式访问x,y所以x,y的值并没有发生改变

现在我们对lambda表达式的基本语法已经有一些了解,下面来举几个例子。

首先这个例子说明如何向lambda表达式里面传递参数:

复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
   int n = [] (int x, int y) { return x + y; }(5, 4);
   cout << n << endl;
}
复制代码

运行结果为:9

通过这个例子我们可以看出,通过“函数体”后面的‘()’传入参数。

接下来这个例子可以看出,可以像调用函数一样使用lambda表达式,但是感觉这种方式和普通函数的定义与调用就差不多了,这里只是学习使用方式而已。

复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
   auto f = [] (int x, int y) { return x + y; };
   cout << f(21, 12) << endl;
}
复制代码

运行结果为:33

Lambda表达式与STL算法一起使用,自己写测试代码的时候经常用到排序、输出数组什么的,通过下面列举的几个算法也比较方便:

复制代码
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <ctime>
using namespace std;
int main()
{
    int a[10] = {0};
    srand(time(NULL));
    generate(a,a+10,[]()->int { return rand() % 100; });
    cout<<"before sort: "<<endl;
    for_each(a, a+10, [&](int i){ cout<< i <<" "; });
    cout<<endl;
    cout<<"After sort"<<endl;
    sort(a,a+10);
    for_each(a, a+10, [&](int i){ cout<< i <<" "; });
    return 0;



下面是各种变量截取的选项:
  • [] 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。

Lambda函数的用处

 
假设你设计了一个地址簿的类。现在你要提供函数查询这个地址簿,可能根据姓名查询,可能根据地址查询,还有可能两者结合。要是你为这些情况都写个函数,那么你一定就跪了。所以你应该提供一个接口,能方便地让用户自定义自己的查询方式。在这里可以使用lambda函数来实现这个功能。
[cpp]  view plain copy
 
  1. #include <string>  
  2. #include <vector>  
  3.   
  4. class AddressBook  
  5. {  
  6.     public:  
  7.     // using a template allows us to ignore the differences between functors, function pointers   
  8.     // and lambda  
  9.     template<typename Func>  
  10.     std::vector<std::string> findMatchingAddresses (Func func)  
  11.     {   
  12.         std::vector<std::string> results;  
  13.         for ( auto itr = _addresses.begin(), end = _addresses.end(); itr != end; ++itr )  
  14.         {  
  15.             // call the function passed into findMatchingAddresses and see if it matches  
  16.             if ( func( *itr ) )  
  17.             {  
  18.                 results.push_back( *itr );  
  19.             }  
  20.         }  
  21.         return results;  
  22.     }  
  23.   
  24.     private:  
  25.     std::vector<std::string> _addresses;  
  26. };  
从上面代码可以看到,findMatchingAddressses函数提供的参数是Func类型,这是一个泛型类型。在使用过程中应该传入一个函数,然后分别对地址簿中每一个entry执行这个函数,如果返回值为真那么表明这个entry符合使用者的筛选要求,那么就应该放入结果当中。那么这个Func类型的参数如何传入呢?
 
[cpp]  view plain copy
 
  1. AddressBook global_address_book;  
  2.   
  3. vector<string> findAddressesFromOrgs ()  
  4. {  
  5.     return global_address_book.findMatchingAddresses(   
  6.         // we're declaring a lambda here; the [] signals the start  
  7.         [] (const string& addr) { return addr.find( ".org" ) != string::npos; }   
  8.     );  
  9. }  
可以看到,我们在调用函数的时候直接定义了一个lambda函数。参数类型是
[cpp]  view plain copy
 
  1. const string& addr  
返回值是bool类型。
如果用户要使用不同的方式查询的话,只要定义不同的lambda函数就可以了。

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转载自blog.csdn.net/tuyerv/article/details/79026568
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