C++lambda表达式使用介绍

目录
  • 前言
  • lambda表达式格式
  • 一些语法
  • 走进底层

前言

C++98中的一个例子。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>
using namespace std;
struct Goods
{
	string _name;
	float _price;
	int _evaluate;
	Goods(const char* str, double price, int evaluate)
		:_name(str)
		, _price(price)
		, _evaluate(evaluate)
	{}
};
struct PriceGreater
{
	bool operator()(const Goods& g1, const Goods& g2)
	{
		return g1._price < g2._price;
	}
};
struct PriceLess
{
	bool operator()(const Goods& g1, const Goods& g2)
	{
		return g1._price > g2._price;
	}
};
int main(void)
{
	vector<Goods> v{ {"苹果", 3.15, 5}, {"香蕉", 4.2, 3}, {"西瓜", 2.8, 4} };
	sort(v.begin(), v.end(), PriceLess()); //按价格的降序比较
	sort(v.begin(), v.end(), PriceGreater()); //按价格的升序比较
	return 0;
}

如果待排序的元素是自定义类型，使用sort算法排序时，需要用户去定义仿函数类。如果每次比较逻辑不同，就需要实现不同仿函数类，这是极其不方便的。所以c++11语法增加了Lambda表达式。

lambda表达式格式

lambda表达式的格式

[捕捉列表](参数列表)mutable->返回值类型{ 语句部分 };

其中参数列表、返回值类型是可选的，捕捉列表、函数体可以为空。

先来看一个较为简单的lamda表达式

int main(void)
{
	auto add = [](int a, int b)->int {return a + b; };
	cout << add(1, 2) << endl;
	return 0;
}

mutable可以省略，暂时不考虑。

  • 捕捉列表，捕捉列表的[]是千万不能省略的，编译器会根据[]判断该表达式是否为lambda表达式，捕捉列表能够捕捉上下文的变量提供给lambda表达式使用。
  • 参数列表，就和普通的函数传参是一样的，如果不需要参数，那么可以连同()一起省略
  • mutable：默认情况下，lambda表达式参数列表和捕捉列表被修饰成const属性，而mutable的作用就是取消它的const属性。如果使用了mutable参数一定不能省略，如果参数为空，那么需要保留()。
  • ->返回值类型。返回值类型明确或没有返回值的情况下，该部分可省略，编译器会对返回值类型进行推导。
  • 语句部分。和不同函数的函数体内语句部分是一样的含义，函数体内不仅可以使用它的参数，还可以使用所有捕获到的变量。

所以最简单的lambda表达式应该是[]{}

lambda表达式又被称为匿名函数，无法被直接调用，它的底层其实也是仿函数类。需要借助auto将表达式赋值给一个变量。

一些语法

lambda表达式的捕捉列表不能捕捉全局变量/静态变量

//lambda表达式的捕捉列表不能捕捉全局变量 / 静态变量
int c = 0, d = 0;
auto func1 = [c, d]() {};
int main(void)
{
	static int a = 0;
	static int b = 0;
	auto func1 = [a, b]() {};
	return 0;
}

如果想要改变参数/捕捉列表，那么就需要加mutable取消const 属性

//交换两个变量的值，方式一：
	int a = 1, b = 2;
	auto swap1 = [](int& x, int& y)mutable {int tmp = x; x = y; y = tmp; };
	swap1(a, b);

捕捉列表描述了上下文中那些数据可以被lambda使用，以及使用的方式传值还是传引用。

[var]：表示值传递方式捕捉变量var

[=]：表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this)

[&var]：表示引用传递捕捉变量var

[&]：表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this)

[this]：表示值传递方式捕捉当前的this指

默认情况下，使用值传递的方式，捕捉到的变量被修饰成const属性；引用传递方式没有被修饰。

函数体内使用捕捉到变量，实际上是捕捉变量的一份拷贝，所以需要对捕捉变量进行修改时，不能使用值传递的方式。

//交换两个变量的值，方式二：
	auto swap3 = [&c, &d](){int tmp = c; c = d; d = tmp; };
	swap3();

【捕捉列表注意】

同一个变量不能被同一种传递方式多次捕捉。捕捉的范围：父作用域中所有的非静态局部变量。

走进底层

调用lambda表达式的时候，先把它赋值给auto类型的对象，然后再使用()调用。

auto的作用是自动推导右边表达式的类型，那么lambda表达式的类型是什么？

add是一个类对象，类名为<lambda_+uuid>,点击此处了解uuid。

增加一个lambda表达式的调用
add(1, 2);

转到反汇编，发现它的类里重载了()，调用lambda表达式的底层是去调用类成员方法operator()。

可见lambda表达式的底层就是仿函数类，所以它的调用方法也和仿函数是一样的。

不同的lambda表达式生成的类，是不同的类。一个lambda表达式再写一份，生成的类也是不同的，可以认为一个lambda表达式语句生成一个自己唯一的类。

	//lambda表达式格式
	auto add = [](int a, int b)->int {return a + b; };
	add(1, 2);
	auto add2 = [](int a, int b)->int {return a + b; };
	add2(1, 2);

因此要注意，lambda表达式之间不能相互赋值。

到此这篇关于C++lambda表达式使用介绍的文章就介绍到这了,更多相关C++lambda内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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