lambda表达式完整声明
选自博主:https://www.cnblogs.com/DswCnblog/p/5629165.html
[capture list] (params list) mutable exception-> return type { function body }
- capture list:捕获外部变量列表
- params list:形参列表
- mutable指示符:用来说用是否可以修改捕获的变量
- exception:异常设定
- return type:返回类型
- function body:函数体
此外,我们还可以省略其中的某些成分来声明“不完整”的Lambda表达式,常见的有以下几种:
- 格式1声明了const类型的表达式,这种类型的表达式不能修改捕获列表中的值。
- 格式2省略了返回值类型,但编译器可以根据以下规则推断出Lambda表达式的返回类型:
- (1):如果function body中存在return语句,则该Lambda表达式的返回类型由return语句的返回类型确定;
- (2):如果function body中没有return语句,则返回值为void类型。
-
格式3中省略了参数列表,类似普通函数中的无参函数。
格式二和三常用
简单使用一:
vector<int> vec = {1,3,2,34,2,11};
int m = [](int x) { return [](int y) { return y * 2; }(x)+6; }(5);
cout << m << endl;
auto func1 = [](int i) { return i + 4; }(2); // int i 这个i的值是2,
cout << func1 << endl; // 6
auto f5 = [](int a, int b) {return a + b; };
cout << f5(1,2); // 注意这里的写法
// i 这个也可以从前面获取
sort(vec.begin(), vec.end(), [](int a, int b){return a < b;});
for(auto it : vec) // 1 2 2 3 11 34
cout << it <<" ";
cout << endl;
// for_each 遍历
for_each(vec.begin(), vec.end(), [](int a){cout <<a << " ";});
// 1 2 2 3 11 34
STL中使用方法
#include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; bool cmp(int a, int b) { return a < b; } int main() { vector<int> myvec{ 3, 2, 5, 7, 3, 2 }; vector<int> lbvec(myvec); sort(myvec.begin(), myvec.end(), cmp); // 旧式做法 cout << "predicate function:" << endl; for (int it : myvec) cout << it << ' '; cout << endl;
// 这里的a和b是形参 sort(lbvec.begin(), lbvec.end(), [](int a, int b) -> bool { return a < b; }); // Lambda表达式 cout << "lambda expression:" << endl; for (int it : lbvec) cout << it << ' '; }
在C++11之前,我们使用STL的sort函数,需要提供一个谓词函数。如果使用C++11的Lambda表达式,
我们只需要传入一个匿名函数即可,方便简洁,而且代码的可读性也比旧式的做法好多了。
下面,我们就重点介绍一下Lambda表达式各项的具体用法。
1、值捕获
值捕获和参数传递中的值传递类似,被捕获的变量的值在Lambda表达式创建时通过值拷贝的方式传入,因此随后对该变量的修改不会影响影响Lambda表达式中的值。
int main() { int a = 123; auto f = [a] { cout << a << endl; }; a = 321; f(); // 输出:123 }
这里需要注意的是,如果以传值方式捕获外部变量,则在Lambda表达式函数体中不能修改该外部变量的值。
2、引用捕获
使用引用捕获一个外部变量,只需要在捕获列表变量前面加上一个引用说明符&。如下:
int main() { int a = 123; auto f = [&a] { cout << a << endl; }; a = 321; f(); // 输出:321 }
从示例中可以看出,引用捕获的变量使用的实际上就是该引用所绑定的对象。
3、隐式捕获
上面的值捕获和引用捕获都需要我们在捕获列表中显示列出Lambda表达式中使用的外部变量。
除此之外,我们还可以让编译器根据函数体中的代码来推断需要捕获哪些变量,这种方式称之为隐式捕获。
隐式捕获有两种方式,分别是[=]和[&]。
总结下来就是:[=]表示以值捕获的方式捕获外部变量,[&]表示以引用捕获的方式捕获外部变量。
隐式值捕获示例:
int main() { int a = 123; auto f = [=] { cout << a << endl; }; // 值捕获 f(); // 输出:123 }
隐式引用捕获示例:
int main() { int a = 123; auto f = [&] { cout << a << endl; }; // 引用捕获 a = 321; f(); // 输出:321 }
4、混合方式
上面的例子,要么是值捕获,要么是引用捕获,Lambda表达式还支持混合的方式捕获外部变量,这种方式主要是以上几种捕获方式的组合使用。
到这里,我们来总结一下:C++11中的Lambda表达式捕获外部变量主要有以下形式:
捕获形式 | 说明 |
---|---|
[] | 不捕获任何外部变量 |
[变量名, …] | 默认以值得形式捕获指定的多个外部变量(用逗号分隔),如果引用捕获,需要显示声明(使用&说明符) |
[this] | 以值的形式捕获this指针 |
[=] | 以值的形式捕获所有外部变量 |
[&] | 以引用形式捕获所有外部变量 |
[=, &x] | 变量x以引用形式捕获,其余变量以传值形式捕获 |
[&, x] | 变量x以值的形式捕获,其余变量以引用形式捕获 |
修改捕获变量
前面我们提到过,在Lambda表达式中,如果以传值方式捕获外部变量,则函数体中不能修改该外部变量,否则会引发编译错误。那么有没有办法可以修改值捕获的外部变量呢?这是就需要使用mutable关键字,该关键字用以说明表达式体内的代码可以修改值捕获的变量,示例:
int main() { int a = 123; auto f = [a]()mutable { cout << ++a; }; // 不会报错 cout << a << endl; // 输出:123 f(); // 输出:124 }
Lambda表达式的参数
Lambda表达式的参数和普通函数的参数类似,那么这里为什么还要拿出来说一下呢?原因是在Lambda表达式中传递参数还有一些限制,主要有以下几点:
- 参数列表中不能有默认参数
- 不支持可变参数
- 所有参数必须有参数名
常用举例:
{
int m = [](int x) { return [](int y) { return y * 2; }(x)+6; }(5); std::cout << "m:" << m << std::endl; //输出m:16 std::cout << "n:" << [](int x, int y) { return x + y; }(5, 4) << std::endl; //输出n:9 auto gFunc = [](int x) -> function<int(int)> { return [=](int y) { return x + y; }; }; auto lFunc = gFunc(4); std::cout << lFunc(5) << std::endl; auto hFunc = [](const function<int(int)>& f, int z) { return f(z) + 1; }; auto a = hFunc(gFunc(7), 8); int a = 111, b = 222; auto func = [=, &b]()mutable { a = 22; b = 333; std::cout << "a:" << a << " b:" << b << std::endl; }; func(); std::cout << "a:" << a << " b:" << b << std::endl; a = 333; auto func2 = [=, &a] { a = 444; std::cout << "a:" << a << " b:" << b << std::endl; }; func2(); auto func3 = [](int x) ->function<int(int)> { return [=](int y) { return x + y; }; };
std::function<void(int x)> f_display_42 = [](int x) { print_num(x); }; f_display_42(44);
}