C++拾遗--lambda表达式

                           C++拾遗--lambda表达式

前言

    有时，我们需要在函数内部频繁地使用某一功能。此时，我们可以把这种功能写成一个独立的函数。而实际上，这个新的函数很可能是不需要在其它的地方进行调用的。我们想限定它的作用范围，最好是仅限于当前函数。而函数的内部是不可以重新定义其它的函数的。为了解决这个问题，在新的标准中，C++引入了lambda表达式(lambda expression)的概念。有了lambda表达式，C++向一门完美的语言又进了一大步。总的来说，lambda表达式极大地提升了C++的函数运用能力。

lambda表达式

    《C++Primer》中对它的描述是“一个lambda表达式表示一个可调用的代码单元，可理解为一个未命名的内联函数”。lambda表达式的一般形式是

[capture list] (parameter list) ->return type {function body}

1. capture list -> 捕获列表(必选)
2. parameter list -> 参数列表(可选)
3. function body -> 函数主体(必选)
4. return type -> 返回值类型(可选)

下面我们一一探讨

感性认识

#include <iostream>#include <string>using namespace std;int main(){//定义一个lambda表达式auto print = [](string s){for (int i = 0; i < s.size(); i++)cout << s[i] << " ";cout << endl;};string man = "man";string woman = "woman";string say = "ILOVEYOUBABY";//对print的调用形同一个函数print(man);print(woman);print(say);cin.get();return 0;}

运行

capture list(捕获列表)

在捕获列表中指明需要用到的局部变量(全局变量可直接使用，不需捕获)。两种捕获方式：值捕获、引用捕获。

需要指出：捕获列表只用于捕获局部非static变量。

1.值捕获

• 前提：被捕获的变量是可以被拷贝的。
• 重点：在值捕获时，默认情况下，是不可以修改捕获列表中变量的值的，除非在parameter list后加关键字mutable。
• 难点：拷贝的时机是在lambda表达式定义时，而不是使用时。

实例

#include <iostream>using namespace std;int g_data(1);int main(){//data的定义必须在lambda表达式之前，否则无法捕获int data(2);auto fun = [data]()mutable{//在lambda表达式中，修正data的值data = 3;     //若不加mutable，此处会errorg_data = 4;};cout << "fun()调用之前" << endl;cout << "g_data = " << g_data << ends << "data = " << data << endl;//修正data的值data = 5;//在修正后进行调用，以验证值捕获的时机fun();cout << "fun()调用之后" << endl;cout << "g_data = " << g_data << ends << "data = " << data << endl;cin.get();return 0;}

运行

2.引用捕获

在变量名前加&，即为引用捕获。它和引用的语法一样。

实例

#include <iostream>using namespace std;int main(){cout << "引用捕获演示" << endl;int data(0);cout << "fun()调用之前 ";cout << "data = " << data << endl;auto fun = [&data](){data++;     //由于是引用捕获，在修改值时，mutable可以不加};//调用fun()fun();cout << "fun()调用之后 ";cout << "data = " << data << endl;cin.get();return 0;}

运行

隐式捕获

隐式捕获并不是第三种捕获方式，它只是捕获列表的一种书写方式。

几种常见的写法

• [&] 所有变量均采用引用捕获。
• [=] 所有变量均采用值捕获。
• [&,identifier_list] identifier_list是一个用逗号隔开的参数列表，这个列表中的局部变量使用值捕获，其它的使用引用捕获。
• [=,identifier_list] identifier_list是一个用逗号隔开的参数列表，这个列表中的局部变量使用引用捕获，且变量名前需添加&，其它的使用值捕获。

特别的，空捕获列表[]：表示lambda表达式中不能使用任何局部变量。

实例

#include <iostream>using namespace std;int main(){int a, b, c;a = b = c = 0;//在fun1中a、b、c都采用值捕获auto fun1 = [=]()mutable{a++;b++;c++;};//在fun2中a、b、c都采用引用捕获auto fun2 = [&](){a++;b++;c++;};//在fun3中a采用引用捕获，b、c采用值捕获auto fun3 = [=, &a](){a++;};//在fun4中b、c采用引用捕获，a采用值捕获auto fun4 = [&, a](){b++;c++;};fun1();cout << "fun1() a = " << a << " b = " << b << " c = " << c << endl;a = b = c = 0;fun2();cout << "fun2() a = " << a << " b = " << b << " c = " << c << endl;a = b = c = 0;fun3();cout << "fun3() a = " << a << " b = " << b << " c = " << c << endl;a = b = c = 0;fun4();cout << "fun4() a = " << a << " b = " << b << " c = " << c << endl;cin.get();return 0;}

运行

parameter list(参数列表)

参数列表和普通函数的参数列表用法基本一致，除了一点：不可以有默认实参。

即是不可以有这种写法：[](int a=0){};   

function body和return type

三点规则：

1. 若function body中只有一条return语句，则return type可以没有，返回值类型由return语句推测。
2. 若无return语句，则返回值类型为void.
3. 若除了return语句外还有其它语句，则必须指定返回值的类型，且必须使用尾置返回类型，即"->类型名"的形式。

本专栏目录

• C++拾遗 目录

所有内容的目录

• CCPP Blog 目录