c++ lambda表达式

2021-10-13  本文已影响0人  小阿牛的爸爸

lambda其实就是匿名函数,有时候我们创建一个函数,只有一个地方使用这个函数。或者某类函数的函数体经常变化,需要动态生成。

我们没必要按照正常创建其他函数一样,所以可以使用lambda表达式。

语法格式

[Capture](paramlist) mutable throw() -> reutrnType

{

    函数体;

}

一个完整的lambda表达式总共有六部分,其中部分是可以省略的。基本上我们看到lambda表达式和上面都是不一样的,就是因为其中某一部分或某几部分被省略了的缘故:

1. 捕获子句

2. 参数列表 

3. 可变规范(可省略)

4. 异常规范(可省略)

5. 尾随-返回类型(可省略)

6. lambda 体

来看一个例子:

我定义一个函数来操作A、B两个整数,具体的操作类型提前不能确定下来,而只能在实际使用的地方去定义。

示例1

详细介绍

下面对每一部分都进行一个详细的介绍。

一、捕获子句

捕获子句的意思就是你可以在lambda方法体内使用外部的变量。

如上面的例子:我在main方法里面定义了一个局部变量,那么,我就可以在捕获子句中把它传给lambda表达式方法体内。我在整个文件中定义了一个全局变量,也可以把它在捕获子句中传给lambda方法体内。

int main()

{

    int count = 6;

    // 把count传入lambda表达式中

    int result = operAandB(1, 2, [count](int a, int b) {return a + b + count;});

    printf("result is %d\n", result);

    int result1 = operAandB(1, 2, [](int a, int b) {return a * b;});

    printf("result1 is %d\n", result1);

}

当然,把外部变量传入lambda表达式中,语法不同,其代表的含义也不同,具体可以分为这么几种情况。

1. 捕获子句部分不能省略,即使你不需要捕获任何变量,也要写一个[]

2. 多个捕获变量用逗号(,)隔开

int count = 6;

int num = 2;

int result = operAandB(1, 2, [count, num](int a, int b) {return a + b + count + num;});

3. 支持通过&捕获引用,这样在lambda中对变量修改的同时外部变量也会发生变化

int count = 6;

int result = operAandB(1, 2, [&count](int a, int b) {count++; return a + b + count;});

// result是10, count变成7

printf("result is %d, count is %d\n", result, count);

4. 支持把this指针传入lambda中

int Student::aPlusB(int a, int b)

{

    return operAandB(a, b, [this](int a, int b) {return a + b + this->age;});

}

也可以给this重命名一下

int Student::aPlusB(int a, int b)

{

    return operAandB(a, b, [student = this](int a, int b) {return a + b + student ->age;});

}

5. 支持按值传递的方式把变量传到lambda表达式中。

    按照值传递有两种,一种情况下就是只写上变量名字[a];另外就是在变量前面使用等号[=, a]。两种情况是等价的。

std::string s = "abc";

// 这么写

int result = operAandB(a, b, [s](int a, int b) mutable {s = "ab"; std::cout << s << std::endl; return a + b;});

// 或者这么写

int result = operAandB(a, b, [=, s](int a, int b) mutable {s = "ab"; std::cout << s << std::endl; return a + b;});

std::cout << s << std::endl;

二、参数列表

参数列表就很好解释了。就是你编写一个函数要传入的形参列表,这个和普通的函数编写是一样的: (参数类型 参数名)

// int a, int b就是参数列表

[s](int a, int b) mutable {s = "ab"; std::cout << s << std::endl; return a + b;}

三、可变规范

可变规范是和捕获子句结合在一起使用。在捕获子句的第五种情况按值传递时,如果我们在lambda表达式中想对传入的变量进行修改,就需要加上关键词mutable。否则编译的时候会报错。

需要注意的是对变量的改变只是在lambda函数体中生效,外部原有的变量则不受影响。

std::string s = "abc";

// 此处在lambda中打印出来的s的值是ab

int result = operAandB(a, b, [s](int a, int b) {s = "ab"; std::cout << s << std::endl; return a + b;});

// 外部的变量并不受影响,此处仍然是abc

std::cout << s << std::endl;

四、异常规范

目前大部分的c++编码规范都不允许抛出异常,所以这里我没用过,直接把官网的解释复制过来了。

您可以使用 noexcept 异常规范来指示 lambda 表达式不会引发任何异常。 与普通函数一样,如果 lambda 表达式声明 noexcept 异常规范且 lambda 体引发异常,Microsoft c + + 编译器将生成警告 C4297,如下所示:

// throw_lambda_expression.cpp

// compile with: /W4 /EHsc

int main() // C4297 expected

{

    []()noexcept{throw5; }();

}

五、返回类型

返回类型就是lambda函数体的返回值,可省略,c++会对返回值进行自动推导。

如果显式写明返回值,需要在返回值前使用->连接。

int result = operAandB(a, b, [](int a, int b) -> int {return a + b;});

六、lambda 体

lambda体就是我们的函数体,在里面编写我们的函数处理代码。这里和写普通函数也是一样的。

{

    int result = a + b;

    return result;

}

总结:

lambda表达式作为一个匿名函数,和编写一个普通函数的区别不大,主要集中在第一、第三部分,因此文中花了大量的笔墨去介绍。其余和普通函数一样的地方,就尽量简单带过,防止过多赘述给大家造成误解。

由于水平的问题,文中部分可能存在表述有误的情况,欢迎大家指正。

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