一、lambda表达式概述
- lambda自C++11引入。这带来一种很具为例又十分便利的方法，允许我们提供局部机能，特别是用来具体指明算法和成员函数的细节lambda为C++带来十分重要而深具意义的改善（当我们使用STL时）。因为如今你有了一个直观、易读的方式，可以将独特的行为传递给算法和容器的成员函数
- 一个lambda表达式可表示一个可调用的代码单元，可以将其理解为一个未命名的内联函数
二、格式
- 与任何函数相同：一个lambda包含：返回类型、参数列表、函数体
- 与普通函数不同：lambda使用尾指返回来指定返回类型
- capture list（捕获列表）：是一个lambda所在函数中定义的局部变量的列表（通常为空）
- return type：返回类型。如果忽略返回类型，lambda根据函数体的代码自动推断出返回类型
- parameter list：参数列表
- function body：函数体。如果是一条定义语句花括号后面要有分号;。如果是调用则分号可省去
例如
- lambda的参数列表/捕获列表为空，忽略了返回类型
三、向lambda传递参数
- lambda的实参与形参类型必须匹配，并且不能有默认参数
-
auto f = [](
int a,
int b)->
int {
return a + b; };
-
cout << f(
1,
2)<<
endl;
-
//实现sort的从大到小排序算法
-
auto f = [](
const
int& a,
const
int& b) {
return a > b; };
-
vector<
int> vec{
1,
2,
10,
1545,
151 };
-
-
sort(vec.begin(), vec.end(),
-
[](
const
int& a,
const
int& b) {
return a > b; });
-
-
sort(vec.begin(), vec.end(),f);
四、lambda捕获
- lambda的函数体中只能使用捕获列表指定的参数，如果捕获列表没有则不能使用
-
int sz=
10;
-
int a;
-
-
//lambda捕获了sz，但是没有捕获a
-
[sz](
const
string &a) {
-
//a=10; //错误，不能调用a
-
return a.size() >= sz;
//正确
-
};
- 捕获分为：
- 值捕获
- 引用捕获
- 隐式捕获
- 混合隐式捕获
值捕获
- 值捕获的传参方式是拷贝传参
- 值的拷贝是在lambda表达式创建时的拷贝，而不是调用时的拷贝
- 因为是值拷贝，所以当捕获的值在外部改变时，该值在lambda内不会跟随变化
- 重点：使用值捕获时，该值在lambda内不能被改变（下面会介绍使用mutable关键字改变）
引用捕获
- 引用捕获的值是以引用的方式使用该值
- 所以当值在外部发生变化时，该值lambda中也会改变
- 引用捕获可以在lambda内改变该值的值
- 因为采用引用方式捕获一个变量，所以在调用lambda表达式时，必须保证这个值是存在的（例如局部变量在函数执行完之后消失。例如函数返回一个lambda表达式，而该表达式引用函数内的一个局部变量）
隐式捕获
- 可以在lambda的[]号中输入符号，让编译器自己捕获的类型。并且可以省去参数
- 如果在捕获列表写一个&：告诉编译器该lambda使用引用捕获。如果在捕获列表写一个=：告诉编译器该lambda使用值捕获
混合隐式捕获方式
- 使用混合隐式捕获时，第一个元素必须是一个&或者=
- 显示捕获的变量必须使用与隐式捕获不同的方式：如果隐式捕获是引用方式（使用了&），则显式捕获命名变量必须采用值方式，因为不能在其名字前使用&。
- 类似的，如果隐式捕获采用的是值捕获（使用了=），则显式捕获命名变量必须采用引用方式（在名字前使用&）
五、可变lambda（mutable关键字）
- 默认情况下：lambda值捕获时，该值在lambda内不能被改变
- 使用mutable关键字之后：该值可以在lambda表达式内被改变。但是lambda内的值仍与外界值的改变无关
-
int val=
1;
-
auto f = [val]()
mutable {
return ++val; };
-
-
val =
0;
//将val变为0
-
auto j = f();
//j=2
-
cout << j <<
endl;
六、指定lambda的返回类型
- 一般情况下，lambda会自动推断出表达式的返回值类型
- 但是某些情况下需要显式的给出返回值类型，返回值类型使用尾指返回类型
-
//隐式的返回类型int
-
[](
int i) {
return i <
0 ? -i : i; }
-
//显式给出返回类型int
-
[](
int i)->
int
-
{
-
if (i <
0)
return -i;
-
else
return i;
-
};
七、lambda的类型
- lambda的类型，是个不具名的function object（或functor）
- 如果你想使用lambda的类型声明对象，可以借助于template std::function<>或auto
- 如果你想写下该类型，则可以使用decltype()（见下面“十一”的演示案例②）
演示案例
八、lambda与binder
- 例如我们在前面一篇文章中使用函数对象和函数适配器binder来书写代码，如下所示：
-
#include <iostream>
-
#include <functional>
-
using
namespace
std::placeholders;
-
-
int main()
-
{
-
auto plus10 =
std::bind(
std::plus<
int>(), _1,
10);
-
//相等于调用std::plus<int>(7,10)
-
std::
cout <<
"7+10=" << plus10(
7) <<
std::
endl;
-
-
auto plus10times2 =
std::bind(
std::multiplies<
int>(),
-
std::bind(
std::plus<
int>(), _1,
10),
-
2);
-
//相等于调用std::multiplies<int>(std::plus<int>(10,10),2)
-
std::
cout <<
"(10+10)*2=" << plus10times2(
10) <<
std::
endl;
-
-
//相等于调用std::multiplies<int>(std::multiplies<int>(7,7),7)
-
auto pow3 =
std::bind(
std::multiplies<
int>(),
-
std::bind(
std::multiplies<
int>(), _1, _1),
-
_1);
-
std::
cout <<
"7*7*7=" << pow3(
7) <<
std::
endl;
-
-
//相等于调用std::divides<double>(7,49)
-
auto inversDivide =
std::bind(
std::divides<
double>(), _2, _1);
-
std::
cout <<
"7/49=" << inversDivide(
49,
7) <<
std::
endl;
-
}
- 对于上面的binder，代码比较复杂，如果使用lambda则可以如下所示：
-
//头文件同上
-
int main()
-
{
-
auto plus10 = [](
int i) {
return i +
10; };
-
std::
cout <<
"7+10=" << plus10(
7) <<
std::
endl;
-
-
auto plus10times2 = [](
int i) {
return (i +
10) *
2; };
-
std::
cout <<
"(10+10)*2=" << plus10times2(
10) <<
std::
endl;
-
-
auto pow3 = [](
int i) {
return i*i*i; };
-
std::
cout <<
"7*7*7=" << pow3(
7) <<
std::
endl;
-
-
auto inversDivide = [](
double d1,
double d2) {
return d2 / d1; };
-
std::
cout <<
"7/49=" << inversDivide(
49,
7) <<
std::
endl;
-
}
九、lambda与带有状态的函数对象
演示案例①
- lambda是不带状态的
- 例如下面我们修改C++(标准库):31文章中的演示案例：
演示案例②
- 例如我们修改C++(标准库):31文章中“七”的演示案例。如下：
- 上面运行的代码与那篇文章演示案例运行的结果一样，第3和第6个元素都会被移除：
- lambda使用了mutable，remove_if()算法在执行过程中复制了一份，于是存在两个lambda对象都移除第三元素，导致重复行为
- 如果你已by reference方式传递实参，那么结果就正确了，只移除第三个元素：
十、lambda调用全局函数和成员函数
演示案例（调用全局函数）
- 下面的演示案例是《C++标准库》p490页演示案例的lambda版本。代码如下：
演示案例（调用成员函数）
- 下面的演示案例是前面一篇文章(https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/105486301)演示案例的lambda版本。代码如下：
十一、lambda作为Hash函数、排序准则或相等准则
演示案例①
- 例如，下面我们使用deque<>存储自定义的Person对象，然后调用sort()算法对deque<>内的Person对象进行排序，其中排序的时候使用lambda设计排序准则
演示案例②
- 例如，下面使用lambda指定unordered_set<>的hash函数和等价准则
- 因为hash和eq都是lambda，因此需要使用decltype()产生lambda的类型，然后再传递给容器
- 此外你也必须传递一个hash函数和相等准则给构造函数，构造构造函数会调用hash函数和相等准则的默认构造函数，而那对lambda而言是未定义的
十二、lambda的局限
- 局限1：例如，我们想使用lambda作为关联式容器set的排序准则，但是不能直接将lambda表达式声明为set<>的模板参数2，而是要使用decltype()声明lambda的类型
- 局限2：另外，你也必须把lambda对象传给coll的构造函数，构造coll会调用被传入的排序准则的默认构造函数，而lambda没有默认构造函数，也没有赋值运算符
- 基于这些局限，“以class定义某个函数对象作为排序准则”说不定该比较直观些
- 局限3：它们无法拥有“跨越多次调用”都能被保存下来的内部状态，如果你需要这样的状态，必须在外围作用域中声明一个对象或变量，将其以by-reference方式传入lambda
- 与此相比，函数对象允许你封装内部状态（见前面几篇“函数对象”文章的介绍）
- 尽管如此，你还是可以使用lambda为无序容器指出一个hash函数或一个等效准则（见上面“十一”中的演示案例②）
转载：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/105486309
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