• Qt5中的lambda表达式和使用lambda来写connect


    c11新特性中加入了lambda表达式,所以Qt 也支持

    需在.pro文件中加入

    CONFIG += c++11

    例子:
    QString program = "C:/Windows/System32/cmd.exe";
        QStringList arguments;
        arguments << "/c" << "dir" << "C:\";
        QProcess* cmdProcess = new QProcess;
        QObject::connect(cmdProcess, &QProcess::readyRead,[=](){
            QTextCodec *codec = QTextCodec::codecForName("GBK");
            QString dir = codec->toUnicode(cmdProcess->readAll());
            qDebug() << dir;
        });
        cmdProcess->start(program, arguments);

    一段简单的Code

    我也不是文艺的人,对于Lambda的历史,以及Lambda与C++的那段渊源,我也不是很熟悉,技术人,讲究拿代码说事。

     代码如下:

    #include<iostream>
    using namespace std;
    
    int main()
    {
    int a = 1;
    int b = 2;
    
    auto func = [=, &b](int c)->int {return b += a + c;};
    return 0;
    }

    当我第一次看到这段代码时,我直接凌乱了,直接看不懂啊。上面这段代码,如果你看懂了,下面的内容就当时复习了;如果看不懂了,就接着和我一起总结吧。

    基本语法

    简单来说,Lambda函数也就是一个函数,它的语法定义如下:


     代码如下:

    [capture](parameters) mutable ->return-type{statement}

    1.[capture]:捕捉列表。捕捉列表总是出现在Lambda函数的开始处。实际上,[]是Lambda引出符。编译器根据该引出符判断接下来的代码是否是Lambda函数。捕捉列表能够捕捉上下文中的变量以供Lambda函数使用;

    2.(parameters):参数列表。与普通函数的参数列表一致。如果不需要参数传递,则可以连同括号“()”一起省略;

    3.mutable:mutable修饰符。默认情况下,Lambda函数总是一个const函数,mutable可以取消其常量性。在使用该修饰符时,参数列表不可省略(即使参数为空);

    4.->return-type:返回类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回类型。我们可以在不需要返回值的时候也可以连同符号”->”一起省略。此外,在返回类型明确的情况下,也可以省略该部分,让编译器对返回类型进行推导;

    5.{statement}:函数体。内容与普通函数一样,不过除了可以使用参数之外,还可以使用所有捕获的变量。

    与普通函数最大的区别是,除了可以使用参数以外,Lambda函数还可以通过捕获列表访问一些上下文中的数据。具体地,捕捉列表描述了上下文中哪些数据可以被Lambda使用,以及使用方式(以值传递的方式或引用传递的方式)。语法上,在“[]”包括起来的是捕捉列表,捕捉列表由多个捕捉项组成,并以逗号分隔。捕捉列表有以下几种形式:

    1.[var]表示值传递方式捕捉变量var;
    2.[=]表示值传递方式捕捉所有父作用域的变量(包括this);
    3.[&var]表示引用传递捕捉变量var;
    4.[&]表示引用传递方式捕捉所有父作用域的变量(包括this);
    5.[this]表示值传递方式捕捉当前的this指针。

    上面提到了一个父作用域,也就是包含Lambda函数的语句块,说通俗点就是包含Lambda的“{}”代码块。上面的捕捉列表还可以进行组合,例如:

    1.[=,&a,&b]表示以引用传递的方式捕捉变量a和b,以值传递方式捕捉其它所有变量;
    2.[&,a,this]表示以值传递的方式捕捉变量a和this,引用传递方式捕捉其它所有变量。

    不过值得注意的是,捕捉列表不允许变量重复传递。下面一些例子就是典型的重复,会导致编译时期的错误。例如:

    3.[=,a]这里已经以值传递方式捕捉了所有变量,但是重复捕捉a了,会报错的;
    4.[&,&this]这里&已经以引用传递方式捕捉了所有变量,再捕捉this也是一种重复。

    Lambda的使用

    对于Lambda的使用,说实话,我没有什么多说的,个人理解,在没有Lambda之前的C++ , 我们也是那样好好的使用,并没有对缺少Lambda的C++有什么抱怨,而现在有了Lambda表达式,只是更多的方便了我们去写代码。不知道大家是否记得C++ STL库中的仿函数对象,仿函数想对于普通函数来说,仿函数可以拥有初始化状态,而这些初始化状态是在声明仿函数对象时,通过参数指定的,一般都是保存在仿函数对象的私有变量中;在C++中,对于要求具有状态的函数,我们一般都是使用仿函数来实现,比如以下代码:


    代码如下:

    #include<iostream>
    using namespace std;
    
    typedef enum
    {
    add = 0,
    sub,
    mul,
    divi
    }type;
    
    class Calc
    {
    public:
    Calc(int x, int y):m_x(x), m_y(y){}
    
    int operator()(type i)
    {
    switch (i)
    {
    case add:
    return m_x + m_y;
    case sub:
    return m_x - m_y;
    case mul:
    return m_x * m_y;
    case divi:
    return m_x / m_y;
    }
    }
    
    private:
    int m_x;
    int m_y;
    };
    
    int main()
    {
    Calc addObj(10, 20);
    cout<<addObj(add)<<endl; // 发现C++11中,enum类型的使用也变了,更“强”了
    return 0;
    }

    现在我们有了Lambda这个利器,那是不是可以重写上面的实现呢?看代码:


    代码如下:

    #include<iostream>
    using namespace std;
    
    typedef enum
    {
    add = 0,
    sub,
    mul,
    divi
    }type;
    
    int main()
    {
    int a = 10;
    int b = 20;
    
    auto func = [=](type i)->int {
    switch (i)
    {
    case add:
    return a + b;
    case sub:
    return a - b;
    case mul:
    return a * b;
    case divi:
    return a / b;
    }
    };
    
    cout<<func(add)<<endl;
    }

    显而易见的效果,代码简单了,你也少写了一些代码,也去试一试C++中的Lambda表达式吧。

    关于Lambda那些奇葩的东西

    看以下一段代码:


    代码如下:

    #include<iostream>
    using namespace std;
    
    int main()
    {
    int j = 10;
    auto by_val_lambda = [=]{ return j + 1; };
    auto by_ref_lambda = [&]{ return j + 1; };
    cout<<"by_val_lambda: "<<by_val_lambda()<<endl;
    cout<<"by_ref_lambda: "<<by_ref_lambda()<<endl;
    
    ++j;
    cout<<"by_val_lambda: "<<by_val_lambda()<<endl;
    cout<<"by_ref_lambda: "<<by_ref_lambda()<<endl;
    
    return 0;
    }

    程序输出结果如下:


     代码如下:

    by_val_lambda: 11
    by_ref_lambda: 11
    by_val_lambda: 11
    by_ref_lambda: 12

    你想到了么???那这又是为什么呢?为什么第三个输出不是12呢?

    在by_val_lambda中,j被视为一个常量,一旦初始化后不会再改变(可以认为之后只是一个跟父作用域中j同名的常量),而在by_ref_lambda中,j仍然在使用父作用域中的值。所以,在使用Lambda函数的时候,如果需要捕捉的值成为Lambda函数的常量,我们通常会使用按值传递的方式捕捉;相反的,如果需要捕捉的值成成为Lambda函数运行时的变量,则应该采用按引用方式进行捕捉。

    再来一段更晕的代码:


    代码如下:

    #include<iostream>
    using namespace std;
    
    int main()
    {
    int val = 0;
    // auto const_val_lambda = [=](){ val = 3; }; wrong!!!
    
    auto mutable_val_lambda = [=]() mutable{ val = 3; };
    mutable_val_lambda();
    cout<<val<<endl; // 0
    
    auto const_ref_lambda = [&]() { val = 4; };
    const_ref_lambda();
    cout<<val<<endl; // 4
    
    auto mutable_ref_lambda = [&]() mutable{ val = 5; };
    mutable_ref_lambda();
    cout<<val<<endl; // 5
    
    return 0;
    }

    这段代码主要是用来理解Lambda表达式中的mutable关键字的。默认情况下,Lambda函数总是一个const函数,mutable可以取消其常量性。按照规定,一个const的成员函数是不能在函数体内修改非静态成员变量的值。例如上面的Lambda表达式可以看成以下仿函数代码:


     代码如下:

    class const_val_lambda
    {
    public:
    const_val_lambda(int v) : val(v) {}
    void operator()() const { val = 3; } // 常量成员函数
    
    private:
    int val;
    };

    对于const的成员函数,修改非静态的成员变量,所以就出错了。而对于引用的传递方式,并不会改变引用本身,而只会改变引用的值,因此就不会报错了。都是一些纠结的规则。慢慢理解吧。

    应用举例

    最近学习Qt,发现新大陆,这里做下记录。

    主要内容就是原始Qt4的信号槽连接方式,以及Qt5新版的连接方式,还有件事简单演示一下lambda表达式的使用方式

    代码如下:

    /*
     * 作者:张建伟
     * 时间:2018年4月1日
     * 简述:该Demo仅仅用于测试和演示Qt5与Qt4的连接方式以及最新的槽函数支持lambda表达式
     */
     
    #include "widget.h"
    #include "ui_widget.h"
    #include <QDebug>
    Widget::Widget(QWidget *parent) :
        QWidget(parent),
        ui(new Ui::Widget)
    {
        ui->setupUi(this);
     
        // 传统Qt是连接方式
        // 传统Qt4连接方式为 信号发送者,信号,信号接受者,处理函数
        QObject::connect(ui->pushButton,SIGNAL(clicked(bool)),this,SLOT(qT4_slot()));
     
        //Qt5连接方式
        //其实这么写的方式和Qt4没有啥却别,只是在Qt4 中引用了信号槽,在简单的使用时没有问题,但是在庞大的工程中,信号和曹 仅仅是宏替换,在编译的时候没有安全监测
        //Qt5的新方法,在编译的时候就会有监测,如果我们手误操作失误,就会出现问题
        QObject::connect(ui->pushButton_2,&QPushButton::clicked,this,&Widget::qT5_slot);
     
     
     
        //Qt5 Lambda表达式
        //这里需要注意 Lambda表达式是C++ 11 的内容,所以,需要再Pro项目文件中加入 CONFIG += C++ 11
        QObject::connect(ui->pushButton_3,&QPushButton::clicked,[=](){qDebug()<<"lambda 表达式";});
     
     
     
    }
     
    Widget::~Widget()
    {
        delete ui;
    }
     
    void Widget::qT4_slot()
    {
        qDebug()<< "This is Qt 4 Connect method";
    }
     
    void Widget::qT5_slot()
    {
        qDebug()<< "This is Qt 5 Connect method";
    }

    参考链接:

    1、Qt5中使用lambda表达式

    2、在connect中使用lambda实现高效的信号/槽关联

    3、QT 使用 lambda来写connect

    4、如何利用 C++ 的 Lambda 表达式提升 Qt 代码

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