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。
- 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。
- Lambda表达式的参数列表
- Mutable 标识
- 异常标识
- 返回值
- “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:
#include <iostream> using namespace std; int main() { int n = [] (int x, int y) { return x + y; }(5, 4); cout << n << endl; }
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。
#include <iostream> using namespace std; int main() { auto f = [] (int x, int y) { return x + y; }; cout << f(21, 12) << endl; }
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:
#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。
- #include <string>
- #include <vector>
- class AddressBook
- {
- public:
- // using a template allows us to ignore the differences between functors, function pointers
- // and lambda
- template<typename Func>
- std::vector<std::string> findMatchingAddresses (Func func)
- {
- std::vector<std::string> results;
- for ( auto itr = _addresses.begin(), end = _addresses.end(); itr != end; ++itr )
- {
- // call the function passed into findMatchingAddresses and see if it matches
- if ( func( *itr ) )
- {
- results.push_back( *itr );
- }
- }
- return results;
- }
- private:
- std::vector<std::string> _addresses;
- };
- AddressBook global_address_book;
- vector<string> findAddressesFromOrgs ()
- {
- return global_address_book.findMatchingAddresses(
- // we're declaring a lambda here; the [] signals the start
- [] (const string& addr) { return addr.find( ".org" ) != string::npos; }
- );
- }
- 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。