lambda函数

来源：互联网发布：淘宝客服的岗位要求编辑：程序博客网时间：2024/05/19 23:16

为什么需要lambda函数

匿名函数是许多编程语言都支持的概念，有函数体，没有函数名。1958年，lisp首先采用匿名函数，匿名函数最常用的是作为回调函数的值。正因为有这样的需求，c++引入了lambda 函数，你可以在你的源码中内联一个lambda函数，这就使得创建快速的，一次性的函数变得简单了。例如，你可以把lambda函数可在参数中传递给std::sort函数

#include <algorithm>

#include <cmath>

void abssort(float* x, unsigned N) {

std::sort(x, x + N,

// Lambda expression begins

[](float a, float b) {

return std::abs(a) < std::abs(b);

});

}

你可能会问，使用函数对象不是也可以吗？是的，函数对象当然没问题，自己写的回调函数，你可以传个函数指针也没有问题。他们有优点也有缺点。函数对象能维护状态，但语法开销大，而函数指针语法开销小，却没法保存范围内的状态。如果你觉得鱼和熊掌不可兼得，那你可错了。lambda函数结合了两者的优点，让你写出优雅简洁的代码。

基本lambda语法

基本形式如下：

[capture](parameters)->return-type {body}

[]叫做捕获说明符，表示一个lambda表达式的开始。接下来是参数列表，即这个匿名的lambda函数的参数，->return-type表示返回类型，如果没有返回类型，则可以省略这部分。想知道为什么返回类型可以这么表示，这涉及到c++11的另一特性，参见自动类型推导，最后就是函数体部分了。

我们可以这样输出"hello,world"

auto func = [] () { cout << "hello,world"; };

func(); // now call the function

变量捕获与lambda闭包实现

string name;

cin >> name;

[&](){cout << name;}();

lambda函数能够捕获lambda函数外的具有自动存储时期的变量。函数体与这些变量的集合合起来叫闭包。

[] 不截取任何变量
[&} 截取外部作用域中所有变量，并作为引用在函数体中使用
[=] 截取外部作用域中所有变量，并拷贝一份在函数体中使用

[=, &foo] 截取外部作用域中所有变量，并拷贝一份在函数体中使用，但是对foo变量使用引用

[bar] 截取bar变量并且拷贝一份在函数体重使用，同时不截取其他变量

[x, &y] x按值传递，y按引用传递

[this] 截取当前类中的this指针。如果已经使用了&或者=就默认添加此选项。

看到这，不禁要问，这魔法般的变量捕获是怎么实现的呢？原来，lambda是通过创建个小类来实现的。这个类重载了操作符()，一个lambda函数是该类的一个实例。当该类被构造时，周围的变量就传递给构造函数并以成员变量保存起来。看起来跟函数对象很相似。

最后，lambda函数的类型是什么呢，答案是std:function。

C++11引入了lambda表达式，使得程序员可以定义匿名函数，该函数是一次性执行的，既方便了编程，又能防止别人的访问。

Lambda表达式的语法通过下图来介绍：

这里假设我们定义了一个如上图的lambda表达式。现在来介绍途中标有编号的各个部分是什么意思。

Lambda表达式的引入标志，在‘[]’里面可以填入‘=’或‘&’表示该lambda表达式“捕获”（lambda表达式在一定的scope可以访问的数据）的数据时以什么方式捕获的，‘&’表示一引用的方式；‘=’表明以值传递的方式捕获，除非专门指出。
Lambda表达式的参数列表
Mutable 标识
异常标识
返回值
“函数”体，也就是lambda表达式需要进行的实际操作

将上图的代码片段补充完整：

int x = 10;

int y = 3;

int z ;

z = [=]()mutable throw() -> int { int n = x + y; x = y ; y = n; return n;}();

cout<<z<<endl;

cout<<"x:"<<x<<"\t"<<"y:"<<y<<endl;

运行结果为：

x: 10 y: 3

因为是以值传递的方式访问x,y所以x,y的值并没有发生改变

现在我们队lambda表达式的基本语法已经有一些了解，下面来举几个例子。

首先这个例子说明如何向lambda表达式里面传递参数：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

int n = [] (int x, int y) { return x + y; }(5, 4);

cout << n << endl;

}

运行结果为：9

通过这个例子我们可以看出，通过“函数体”后面的‘()’传入参数。

接下来这个例子可以看出，可以像调用函数一样使用lambda表达式，但是感觉这种方式和普通函数的定义与调用就差不多了，这里只是学习使用方式而已。

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

auto f = [] (int x, int y) { return x + y; };

cout << f(21, 12) << endl;

}

运行结果为：33

Lambda表达式与STL算法一起使用，自己写测试代码的时候经常用到排序、输出数组什么的，通过下面列举的几个算法也比较方便：

#include <iostream>

#include <algorithm>

#include <ctime>

using namespace std;

int main()

{

int a[10] = {0};

srand(time(NULL));

generate(a,a+10,[]()->int { return rand() % 100; });

cout<<"before sort: "<<endl;

for_each(a, a+10, [&](int i){ cout<< i <<" "; });

cout<<endl;

cout<<"After sort"<<endl;

sort(a,a+10);

for_each(a, a+10, [&](int i){ cout<< i <<" "; });

return 0;

}

Lambda表达式的嵌套：

#include <iostream>

int main()

{

using namespace std;

int m = [](int x)

{ return [](int y) { return y * 2; }(x) + 3; }(5);

cout << m << endl;

}

运行结果：13

以上代码在VC10和VC11上都能顺利编译通过。感觉lambda表达式还是比较有意思的语法，也是我接触的第一个VC11扩展。

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