匿名函数lambda

匿名函数的基本语法

cpp 复制代码
[捕获列表](参数列表) mutable(可选) 异常属性 -> 返回类型 { 
// 函数体 
} 

语法规则:lambda表达式可以看成是一般函数的函数名被略去,返回值使用了一个 -> 的形式表示。唯 一与普通函数不同的是增加了"捕获列表"。

cpp 复制代码
//[捕获列表](参数列表)->返回类型{函数体} 
int main() { 
    auto Add = [](int a, int b)->int { 
        return a + b; 
    }; 
    std::cout << Add(1, 2) << std::endl; //输出3 
    return 0; 
} 

一般情况下,编译器可以自动推断出lambda表达式的返回类型,所以我们可以不指定返回类型,即:

cpp 复制代码
//[捕获列表](参数列表){函数体} 
int main() { 
    auto Add = [](int a, int b) { 
        return a + b; 
    }; 
    std::cout << Add(1, 2) << std::endl; //输出3 
    return 0; 
}

但是如果函数体内有多个return语句时,编译器无法自动推断出返回类型,此时必须指定返回类型。

捕获列表

有时候,需要在匿名函数内使用外部变量,所以用捕获列表来传递参数。根据传递参数的行为,捕获列 表可分为以下几种:

1 值捕获

与参数传值类似,值捕获的前提是变量可以拷贝,不同之处则在于,被捕获的变量在 lambda表达式被 创建时拷贝,而非调用时才拷贝:

cpp 复制代码
void test3() { 
    cout << "test3" << endl; 
    int c = 12; 
    int d = 30; 
    auto Add = [c, d](int a, int b)->int { 
        cout << "d = " << d << endl; 
        return c; 
    }; 
    d = 20; 
    std::cout << Add(1, 2) << std::endl; 
}

2 引用捕获

与引用传参类似,引用捕获保存的是**引用,**值会发生变化。

如果Add中加入一句:c = a;

cpp 复制代码
void test5() { 
    cout << "test5" << endl; 
    int c = 12; 
    int d = 30; 
    auto Add = [&c, &d](int a, int b)->int { 
        c = a; // 编译对的 
        cout << "d = " << d << endl; 
        return c; 
    }; 
    d = 20; 
    std::cout << Add(1, 2) << std::endl; 
}

3 隐式捕获

手动书写捕获列表有时候是非常复杂的,这种机械性的工作可以交给编译器来处理,这时候可以在捕获 列表中写一个 & 或 = 向编译器声明采用引用捕获或者值捕获。

cpp 复制代码
void test7() { 
    cout << "test7" << endl;
    int c = 12; 
    int d = 30; 
    
    // 把捕获列表的&改成=再测试 
    auto Add = [&](int a, int b)->int { 
        c = a; // 编译对的 
        cout << "d = " << d << endl; return c; 
    }; 
    d = 20; 
    std::cout << Add(1, 2) << std::endl; 
    std::cout << "c:" << c<< std::endl; 
} 

4 空捕获列表

捕获列表'[]'中为空,表示Lambda不能使用所在函数中的变量。

cpp 复制代码
void test8() { 
    cout << "test7" << endl; 
    int c = 12; 
    int d = 30; 
    
    // 把捕获列表的&改成=再测试 
    // [] 空值,不能使用外面的变量 
    // [=] 传值,lambda外部的变量都能使用 
    // [&] 传引用值,lambda外部的变量都能使用 
    auto Add = [&](int a, int b)->int { 
        cout << "d = " << d << endl; // 编译报错 
        return c;// 编译报错 
    }; 
    d = 20; 
    std::cout << Add(1, 2) << std::endl; 
    std::cout << "c:" << c<< std::endl; 
}

5 表达式捕获

上面提到的值捕获、引用捕获都是已经在外层作用域声明的变量,因此这些捕获方式捕获的均为左值, 而不能捕获右值。

C++14之后支持捕获右值,允许捕获的成员用任意的表达式进行初始化,被声明的捕获变量类型会根据 表达式进行判断,判断方式与使用 auto 本质上是相同的:

cpp 复制代码
void test9() { 
    cout << "test9" << endl; 
    auto important = std::make_unique(1); 
    
    auto add = [v1 = 1, v2 = std::move(important)](int x, int y) -> int { 
        return x + y + v1 + (*v2); 
    }; 
    
    std::cout << add(3,4) << std::endl; 
} 

6 泛型 Lambda

在C++14之前,lambda表示的形参只能指定具体的类型,没法泛型化。从 C++14 开始, Lambda 函数 的形式参数可以使用 auto关键字来产生意义上的泛型:

cpp 复制代码
//泛型 Lambda C++14 
void test10() { 
    cout << "test10" << endl; 
    auto add = [](auto x, auto y) { 
        return x+y; 
    }; 
    
    std::cout << add(1, 2) << std::endl; 
    std::cout << add(1.1, 1.2) << std::endl; 
} 

7 可变lambda

  • 采用值捕获的方式 ,lambda不能修改其值,如果想要修改**,使用mutable修饰**

  • 采用引用捕获的方式,lambda可以直接修改其值

cpp 复制代码
void test12() { 
    cout << "test12" << endl;
    int v = 5; 
    // 值捕获方式,使用mutable修饰,可以改变捕获的变量值 
    auto ff = [v]() mutable {return ++v;}; 
    
    v = 0; 
    auto j = ff(); // j为6 
} 

void test13() { 
    cout << "test13" << endl; 
    int v = 5; 
    // 采用引用捕获方式,可以直接修改变量值 
    auto ff = [&v] {return ++v;};
    
    v = 0; 
    auto j = ff(); // v引用已修改,j为1
}

总结

  1. 如果捕获列表为[&],则表示所有的外部变量都按引用传递给lambda使用;

  2. 如果捕获列表为[=],则表示所有的外部变量都按值传递给lambda使用;

  3. 匿名函数构建的时候对于按值传递的捕获列表,会立即将当前可以取到的值拷贝一份作为常数,然 后将该常数作为参数传递。

Lambda捕获列表总结

|------------------------|------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| [] | 空捕获列表,Lambda不能使用所在函数中的变量。 |
| [names] | names是一个逗号分隔的名字列表,这些名字都是Lambda所在函数的局部 变量。默认情况下,这些变量会被拷贝,然后按值传递,名字前面如果使用 了&,则按引用传递 |
| [&] | 隐式捕获列表,Lambda体内使用的局部变量都按引用方式传递 |
| [=] | 隐式捕获列表,Lanbda体内使用的局部变量都按值传递 |
| [&,identifier_list] | identifier_list是一个逗号分隔的列表,包含0个或多个来自所在函数的变量, 这些变量采用值捕获的方式,其他变量则被隐式捕获,采用引用方式传递, identifier_list中的名字前面不能使用&。 |
| [=,identifier_list] | identifier_list中的变量采用引用方式捕获,而被隐式捕获的变量都采用按值 传递的方式捕获。identifier_list中的名字不能包含this,且这些名字面前必须 使用&。 |

参考链接:0voice · GitHub

相关推荐
StudyWinter2 小时前
【c++】thread总结
开发语言·c++·算法
饕餮怪程序猿2 小时前
贪心算法经典应用:活动选择问题(C++实现)
c++·算法·贪心算法
暗然而日章2 小时前
C++基础:Stanford CS106L学习笔记 15 RAII&智能指针&构建C++工程
c++·笔记·学习
YYDS3142 小时前
次小生成树
c++·算法·深度优先·图论·lca最近公共祖先·次小生成树
xu_yule2 小时前
算法基础(区间DP)
数据结构·c++·算法·动态规划·区间dp
biter down2 小时前
C++ 交换排序算法:从基础冒泡到高效快排
c++·算法·排序算法
落羽的落羽2 小时前
【C++】深入浅出“图”——图的遍历与最小生成树算法
linux·服务器·c++·人工智能·算法·机器学习·深度优先
Dream it possible!3 小时前
牛客周赛 Round 123_C_小红出对 (哈希表+哈希集合)
c++·哈希算法·散列表
落羽的落羽3 小时前
【C++】深入浅出“图”——图的基本概念与存储结构
服务器·开发语言·数据结构·c++·人工智能·机器学习·图搜索算法