泛型lambda表达式和普通lambda表达式的区别

语法差异

• 普通 lambda 表达式：在定义时需要明确指定参数的具体类型。其基本语法为 [捕获列表](参数列表) -> 返回类型 { 函数体 }，其中参数列表中的每个参数都要有明确的类型声明。

#include <iostream>

int main() {
    auto add = [](int a, int b) {
        return a + b;
    };
    std::cout << add(3, 5) << std::endl;
    return 0;
}

在上述代码中，add 是一个普通 lambda 表达式，它明确指定了两个参数 a 和 b 的类型为 int。

• 泛型 lambda 表达式：从 C++14 开始支持，使用 auto 关键字来声明参数类型，从而实现参数类型的泛化。其语法与普通 lambda 类似，但参数列表中使用 auto 替代具体类型。

#include <iostream>

int main() {
    auto genericAdd = [](auto a, auto b) {
        return a + b;
    };
    std::cout << genericAdd(3, 5) << std::endl;
    std::cout << genericAdd(3.5, 2.5) << std::endl;
    return 0;
}

这里的 genericAdd 是一个泛型 lambda 表达式，auto 关键字让它可以接受不同类型的参数，既可以是整数，也可以是浮点数。

参数类型灵活性

• 普通 lambda 表达式：参数类型是固定的，在编译时就已经确定。这意味着它只能处理特定类型的参数，如果传入的参数类型与定义的类型不匹配，会导致编译错误。

#include <iostream>

int main() {
    auto multiply = [](int a, int b) {
        return a * b;
    };
    // 下面这行代码会编译错误，因为参数类型不匹配
    // std::cout << multiply(3.5, 2.5) << std::endl; 
    return 0;
}

• 泛型 lambda 表达式：参数类型在调用时根据传入的实参自动推导，具有更高的灵活性。同一个泛型 lambda 可以处理多种不同类型的参数，只要这些参数支持 lambda 函数体中的操作。

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    auto concatenate = [](auto a, auto b) {
        return a + b;
    };
    std::cout << concatenate(3, 5) << std::endl;
    std::cout << concatenate(std::string("Hello, "), std::string("World!")) << std::endl;
    return 0;
}

在这个例子中，concatenate 泛型 lambda 既可以用于整数相加，也可以用于字符串拼接。

使用场景差异

• 普通 lambda 表达式：适用于处理特定类型数据的场景，当你明确知道函数需要处理的数据类型时，使用普通 lambda 可以提高代码的可读性和性能，因为编译器可以在编译时进行更精确的优化。例如，在对整数向量进行排序时，可以使用普通 lambda 来定义比较规则。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {5, 3, 8, 1, 2};
    std::sort(numbers.begin(), numbers.end(), [](int a, int b) {
        return a < b;
    });
    for (int num : numbers) {
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

• 泛型 lambda 表达式：更适合于需要处理多种类型数据的通用算法或函数，能够提高代码的复用性。例如，在实现一个通用的打印函数时，使用泛型 lambda 可以打印不同类型的容器元素。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <list>

template<typename Container>
void printContainer(const Container& container) {
    auto printElement = [](const auto& element) {
        std::cout << element << " ";
    };
    for (const auto& element : container) {
        printElement(element);
    }
    std::cout << std::endl;
}

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::list<std::string> lst = {"apple", "banana", "cherry"};
    printContainer(vec);
    printContainer(lst);
    return 0;
}

在上述代码中，printElement 泛型 lambda 可以用于打印不同类型容器中的元素，增强了代码的通用性。

实现原理差异

• 普通 lambda 表达式：编译器会为其生成一个具体的类类型，该类重载了函数调用运算符 operator()，并且参数类型和返回类型都是明确的。
• 泛型 lambda 表达式：编译器同样会生成一个类类型，但该类的 operator() 是一个模板函数，参数类型由模板参数决定，在调用时根据实参进行模板实例化。

综上所述，泛型 lambda 表达式和普通 lambda 表达式各有优缺点，应根据具体的使用场景选择合适的 lambda 表达式类型。