做C++已经一年多了,工作中也没用到过lambda 表达式,最近看到别人源码用到,结果自己却看不懂,感觉落伍了。于是查阅资料来总结一下,这样既能巩固自己学到的知识,日后忘记了也能节省自己查阅资料的时间,也许也能帮助别人也说不定。
作用:lambda表达式也称闭包函数或匿名函数,不需要函数名,该函数是一次性的(临时函数),既方便编程,又能防止别人的访问和便于阅读(当然前提是理解lambda表达式)
好了,下面我们来进入正题。
语法定义如下:
[capture](parameters) mutable ->return-type{statement}
- [capture]:捕捉列表。捕捉列表总是出现在Lambda函数的开始处。实际上,[]是Lambda引出符。编译器根据该引出符判断接下来的代码是否是Lambda函数。捕捉列表能够捕捉上下文中的变量以供Lambda函数使用,很多情况下可以不用形参;
- (parameters):参数列表。与普通函数的参数列表一致,但是参数不可以有默认值,不可以使用变长参数,不可以有unamed arguments。如果不需要参数传递,则可以连同括号“()”一起省略,
- 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);
- ->return-type:返回类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回类型。我们可以在不需要返回值的时候也可以连同符号”->”一起省略。此外,在返回类型明确的情况下,也可以省略该部分,让编译器对返回类型进行推导;
- {statement}:函数体。内容与普通函数一样,不过除了可以使用参数之外,还可以使用所有捕获的变量。
闭包函数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“[]”包括起来的是捕捉列表,捕捉列表由多个捕捉项组成,并以逗号分隔。捕捉列表有以下几种形式:
- [var]表示值传递方式捕捉变量var; 如:
int x=6; auto z = [x]{ cout << "x=" << x << endl; }; z(); 运行结果为:x=6
- [=]表示值传递方式捕捉所有父作用域的变量(包括this);父作用域指:包含lambda表达式的函数体 如:
int x=6, y=8; auto z = [=]{ x += 1; y += 1; cout << "x=" << x << "," << "y=" << y << endl; }; z(); cout << "x2=" << x << "," << "y2=" << y << endl; 运行结果为: x=7,y=9 x2=6,y2=8
- [&var]表示引用传递捕捉变量var; 如:
int x=6; auto z = [&x]{ x += 1; }; z(); cout << "x=" << x << endl; 运行结果为: x=7
- [&]表示引用传递方式捕捉所有父作用域的变量(包括this); 如:
int x=6, y=8, k=10; auto z = [&]{ k = x + y; }; z(); cout << "k=" << k << endl; 运行结果为: k=14
- [this]表示值传递方式捕捉当前的this指针。这个就不贴代码了,相信有前面几个例子,大家都能理解,实在理解不了,可自己通过代码验证自己猜想
捕捉列表还可以组合使用,如:
- [=,&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;
- [&,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。
不过值得注意的是,捕捉列表不允许变量重复传递。下面一些例子就是典型的重复,会导致编译时期的错误。例如:
- [=,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了,会报错的;
- [&,&this]这里&已经以引用传递方式捕捉了所有变量,再捕捉this也是一种重复。
总结:
Lambda表达式(也称闭包函数)除了代码简洁、便于阅读、其它和普通函数没多大区别。lambda表达式与包含lambda表达式的函数体 作用域和其内变量的生命周期不同(这点与普通函数相同,无非就是函数嵌套一个函数),个人理解捕获列表存在的目的就是方便lambda函数体灵活、快速的访问外部变量(这也是我刚接触时最难理解的地方)
以上都是作者个人理解,如果错误和不足之处请各位多多指教!