目录
Lambda表达式概述
Lambda表达式语法定义
Lambda表达式参数详解
Lambda捕获列表
捕获列表总结
Lambda参数列表
可变规则mutable
lambda表达式原理
Lambda表达式概述
当对自定义类型的数据集合进行排序时,需要根据自定义类型的不同属性去实现不同的排序方法,比如对若干商品分别按照价格和数量进行升序或者降序排序;
struct Goods
{
string _name;// 名字
double _price; // 价格
int _evaluate; // 评价
Goods(const char* str, double price, int evaluate)
:_name(str)
,_price(price)
,_evaluate(evaluate)
{}
};
对一个数据集合中的元素进行排序,可以使用sort函数,但由于这里待排序的元素为自定义类型,因此需要用户自定义排序时的比较规则;
sort函数的的第三个参数要求传入的是一个可调用对象,可调用对象有: 函数指针,仿函数,选择通过仿函数自定义比较规则;
struct Goods
{
string _name;// 名字
double _price; // 价格
int _evaluate; // 评价
Goods(const char* str, double price, int evaluate)
:_name(str)
,_price(price)
,_evaluate(evaluate)
{}
};
struct ComparePriceLess
{
bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr)
{
return gl._price < gr._price;
}
};
struct ComparePriceGreater
{
bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr)
{
return gl._price > gr._price;
}
};
int main()
{
vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1, 5 }, { "香蕉", 3, 4 }, { "橙子", 2.2,3 },
{ "菠萝", 1.5, 4 } };
sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceLess());//按价格升序排序
vector<Goods>::iterator it1 = v.begin();
while (it1 != v.end())
{
cout << "商品:" << (*it1)._name << " 价格:" << (*it1)._price << " 评价:" << (*it1)._evaluate << endl;
++it1;
}
cout << endl;
sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceGreater());//按价格降序排序
vector<Goods>::iterator it2 = v.begin();
while (it2 != v.end())
{
cout << "商品:" << (*it2)._name << " 价格:" << (*it2)._price << " 评价:" << (*it2)._evaluate << endl;
++it2;
}
cout << endl;
}
运行结果:
随着C++语法的发展,由于上述的写法太复杂,每次为了实现一个比较规则,都要重新去写一个类,如果每次比较的逻辑不一样,还要去实现多个类,特别是相同类的命名,若编程者定义的类名命名不规则,会导致代码可读性变差,因此C++11语法中出现了Lambda表达式;
int main()
{
vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1, 5 }, { "香蕉", 3, 4 }, { "橙子", 2.2,
3 }, { "菠萝", 1.5, 4 } };
sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
return g1._price < g2._price; });//按价格升序排序
sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
return g1._price > g2._price; });//按价格降序排序
sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
return g1._evaluate < g2._evaluate; });//按评价升序排序
sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
return g1._evaluate > g2._evaluate; });//按评价降序排序
return 0;
}
Lambda表达式语法定义
int main()
{ //[捕捉列表] ... {函数体}
auto func = [=](int x)mutable-> int {x++; std::cout << "x=" << x << std::endl; return x; };
func(10);
return 0;
}
1. [capture list ]: 捕捉列表总是出现在lambda函数的开始位置,编译器根据[ ]来判断接下来的代码是否为lambda函数,捕捉列表能够捕捉和lambda表达式同一个作用域的对象(即能够捕捉上下文中的变量)给lambda函数使用,若没有变量需要捕捉,则[ ]里面的内容可以不写;
2.(parameters): 参数列表与普通函数的参数列表一致,若不需要参数传递,则可以连同()一起省略;
3. mutable: 默认情况下,lambda函数是一个const函数即捕捉列表中的变量为const属性(即若以传值方式方式捕获变量/对象,是不可以修改的),但是可以使用mutable可以取消其常量性, 使用该修饰符时,参数列表不可省略(即使没有参数,也需要带上参数列表)
4. return-type:返回值类型, 用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型,没有返回值时此部分可省略,返回值类型明确情况时也可省略,由编译器根据返回对象/变量 对返回类型进行推导,若没有返回对象/变量,认为返回类型为void,所以一般不写返回值类型;
5. { statement } : 函数体, 在该函数体内,除了可以使用其参数外,还可以使用所有捕获到的变量;
Lambda表达式参数详解
Lambda捕获列表
lambda表达式与普通函数最大的区别是除了可以使用参数以外,lambda函数还可以通过捕获列表访问一些上下文中的数据;具体地,捕捉列表描述了上下文中哪些数据可以被lambda使用以及使用方式(以值传递的方式或引用传递的方式);语法上,在"[ ]"包括起来的是捕获列表,捕获列表由多个捕获项组成,并以逗号分隔;捕获列表有以下几种形式:
[]
表示不捕获任何变量
int main()
{
//lambda表达式本质为匿名函数,该函数无法直接调用
//若想直接调用,借助auto将其赋值给另一个变量
auto func=[]{ cout << "Hello Linux!" << endl; };
func();
return 0;
}
运行结果:
[var]
表示以值传递方式捕获变量var
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
auto func=[a,b]{
cout << "a="<<a << endl;
//++a; error原因:捕捉列表中的变量为const属性,不可以修改
cout << "b=" << b << endl;
//++b; error原因:捕捉列表中的变量为const属性,不可以修改
};
func();
return 0;
}
运行结果:
[=]
表示以值传递方式捕获所有父作用域的变量(包括this
)
int main()
{
int a = 10;
int b = 100;
auto func = [=] {
std::cout << "a=" << a << std::endl;
std::cout << "b=" << b << std::endl;
};
func();
return 0;
}
运行结果:
[&var]
表示以引用传递方式捕捉变量var
int main()
{
int a = 10;
auto func = [&a] {
a = a + 10;
std::cout << "a=" << a << std::endl;
};
func();
return 0;
}
运行结果:
[&]
表示以引用传递方式捕捉所有父作用域的变量(包括this
)
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
auto func = [&] {
++a;
cout << "a=" << a << endl;
++b;
cout << "b=" << b << endl;
};
func();
return 0;
}
运行结果:
[this]
表示以值传递方式捕捉当前的this
指针
struct Lambda
{
void Print() {
std::cout << "Hello Linux!" << std::endl;
};
void lambda() {
auto func = [this] {
this->Print();
};
func();
}
};
int main()
{
Lambda lba;
lba.lambda();
}
运行结果:
捕获列表总结
- 父作用域指包含lambda函数的语句块;
- 语法上捕捉列表可由多个捕捉项组成,并以逗号分割;
1. [=, &a, &b]
表示以引用传递的方式捕捉变量a
和b
,以值传递方式捕捉其它所有变量
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
int c = 30;
auto function = ([=, &a, &b] {
++a;
++b;
//++c;//error
std::cout << "a=" << a << std::endl;
std::cout << "b=" << b << std::endl;
std::cout << "c=" << c << std::endl;
}
);
function();
return 0;
}
运行结果:
2.[&, a, this]
表示以值传递的方式捕捉变量a
和this
,引用传递方式捕捉其它所有变量
struct Lambda
{
void Print() {
std::cout << "Hello Linux!" << std::endl;
};
void lambda() {
int a = 10;
int b = 20;
auto func = [&,a,this] {
//++a;//error
++b;
std::cout << "a=" << a << std::endl;
std::cout << "b=" << b << std::endl;
this->Print();
};
func();
}
};
int main()
{
Lambda lba;
lba.lambda();
}
运行结果:
捕捉列表不允许变量重复传递,否则就会导致编译错误
示例:
[=,a]
这里已经以值传递方式捕捉了所有变量,但是重复捕捉a
,导致编译错误;[&,&a]
这里已经以引用传递方式捕捉了所有变量,再捕捉a
也是一种重复,导致编译错误;
在块作用域以外的lambda函数捕捉列表必须为空(即全局lambda函数的捕捉列表必须为空)
int a = 0, b = 1;
// 在全局中不能捕捉对象,捕捉列表必须为空
//auto func = [a, b](){};//err: 无法在lambda中捕获存放于静态区的变量
auto func = []() {};
int main()
{
func();
return 0;
}
在块作用域中的lambda函数仅能捕捉父作用域中局部变量,捕捉任何非此作用域或者非局部变量都会导致编译报错
Lambda参数列表
Lambda参数列表可以接受输入参数,参数列表是可选的,并且在大多数方面类似于函数的参数列表;
int main()
{
auto Add = [](int first, int second) {
return first + second;
};
std::cout << Add(100, 200) << std::endl;
return 0;
}
可变规则mutable
mutable
修饰符, 默认情况下Lambda函数总是一个const
函数,mutable
可以取消其常量性;在使用该修饰符时,参数列表不可省略(即使参数为空)
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
auto func = [&, a]()mutable{ ++a; ++b; std::cout << (a + b) << std::endl; };
func();
}
运行结果:
lambda表达式原理
class Rate
{
public:
Rate(double rate) :
_rate(rate)
{}
double operator()(double money, int year)
{
return money * _rate * year;
}
private:
double _rate;
};
int main()
{
// 仿函数对象r1
double rate = 0.49;
Rate r1(rate);
r1(10000, 2);
// lambda表达式
auto r2 = [=](double money, int year)->double {return money * rate * year;};
r2(10000, 2);
return 0;
}
实际在底层编译器对于lambda表达式的处理方式,完全就是按照函数对象的方式处理的,即若定义了一个lambda表达式,编译器会自动生成一个类,在该类中重载了operator();
编译器会将一个Lambda表达式生成一个匿名类的匿名对象,并在类中重载函数调用(
operator()
)运算符;
auto print = []{cout << "Hello Linux!" << endl; };
编译器会将上面一句翻译为如下代码:
class lambda_uuid
{
public:
void operator()(void) const
{
cout << "Hello Linux!" << endl;
}
};
//用构造的类创建对象,print此时就是一个函数对象
auto print = lambda_uuid();
lambda表达式之间不能相互赋值
因为lambda表达式底层完全按照仿函数的处理方式,lambda表达式在底层会被处理为函数对象,该函数对象对应的类名叫做<lambda_uuid>,类名中的uuid为通用唯一识别码,保证在当前程序当中每次生成的uuid都不会重复,lambda表达式底层的类名包含uuid,这样就能保证每个lambda表达式底层类名都是唯一的;因此每个lambda表达式的类型都是不同的,所以lambda表达式之间不能相互赋值;
void (*pf)();
int main()
{
auto f1 = [] {cout << "hello world" << endl; };
auto f2 = [] {cout << "hello world" << endl; };
//f1 = f2; //error
// 允许使用一个lambda表达式拷贝构造一个新的副本
auto f3(f2);
f3();
// 可以将lambda表达式赋值给相同类型的函数指针
pf = f2;
pf();
return 0;
}
运行结果:
欢迎大家批评指正,博主会持续输出优质内容,谢谢各位观众老爷观看,码字画图不易,希望大家给个一键三连支持~ 你的支持是我创作的不竭动力~