lambda表达式

探索者jz

已于 2024-11-20 10:53:58 修改

阅读量539

点赞数 5

分类专栏： C++ 文章标签： c++ 学习方法学习笔记

于 2024-11-10 20:51:14 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/m0_69131255/article/details/143666509

版权

C++ 专栏收录该内容

20 篇文章

订阅专栏

比较：函数指针和仿函数和 Lambda函数

将函数指针和仿函数 Lambda函数统称为函数对象。

示例：–假设要生成一个随机整数列表，并判断其中有多少个整数可以被3整除，和被13整除。

const long size1 = 39L; 
const long size2 = size1*100; 
const long size3 = size2*100;
bool f3(int x)
{
	return x % 3 == 0;
}
bool f13(int x)
{
	return x % 13 == 0;
}
int main()
{
	vector<int> numbers(size1);
	generate(numbers.begin(), numbers.end(), rand);
    
	//使用函数指针
	cout << "sample size:" << size1 << endl;
	int count3 = count_if(numbers.begin(), numbers.end(), f3);
	cout << "count of numbers divisible by 3:" << count3 << endl;
	int count13 = count_if(numbers.begin(), numbers.end(), f13);
	cout << "count of numbers divisible by 13:" << count13 << endl;
	//increase number of numbers
	numbers.resize(size2);
	generate(numbers.begin(), numbers.end(), rand);
	cout << "sample size:" << size2 << endl;
	//使用仿函数
	class f_mod
	{
	private:
		int dv;
	public:
		f_mod(int d = 1)
			:dv(d)
		{}
		bool operator()(int x)
		{
			return x % dv == 0;
		}
	};
	int count23 = count_if(numbers.begin(), numbers.end(), f_mod(3));
	cout << "count of numbers divisible by 3:" << count23 << endl;
	int count213 = count_if(numbers.begin(), numbers.end(), f_mod(13));
	cout << "count of numbers divisible by 13:" << count213 << endl;
	numbers.resize(size3);
	generate(numbers.begin(), numbers.end(), rand);
	cout << "sample size:" << size3 << endl;
    
	//使用lambda
	int count33 = count_if(numbers.begin(), numbers.end(), [](int x) {return x % 3 == 0; });
	cout << "count of numbers divisible by 3:" << count33 << endl;
	int count313 = count_if(numbers.begin(), numbers.end(), [](int x) {return x % 13 == 0; });
	cout << "count of numbers divisible by 13:" << count313 << endl;
	return 0;
}

/*输出结果：
sample size:39
count of numbers divisible by 3:12
count of numbers divisible by 13:4
sample size:3900
count of numbers divisible by 3:1322
count of numbers divisible by 13:276
sample size:390000
count of numbers divisible by 3:130083
count of numbers divisible by 13:29912
*/

lambda表达式语法

lambda表达式各部分说明

[capture-list] : 捕捉列表，该列表总是出现在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，捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda
函数使用。
(parameters)：参数列表。与普通函数的参数列表一致，如果不需要参数传递，则可以连同()一起省略
mutable：默认情况下，lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时，参数列表不可省略(即使参数为空)。
->returntype：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下，也可省略，由编译器对返回类型进行推导。
{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。
注意：在lambda函数定义中，参数列表和返回值类型都是可选部分，而捕捉列表和函数体可以为空。

int main()
{
	// 最简单的lambda表达式, 该lambda表达式没有任何意义
	[] {};
	// 省略参数列表和返回值类型，返回值类型由编译器推导为int
	int a = 3, b = 4;
	[=] {a+3; };
	// 省略了返回值类型，无返回值类型 
	auto fun1 = [&](int c) {b = a + c; };
	fun1(10);
	cout << a << " " << b << endl;
	// 各部分都很完善的lambda函数
	auto fun2 = [=, &b](int c)->int {return b += a + c; };
	cout << fun2(10) << endl;
	//复制捕捉x
	int x = 10;
	auto add_x = [x](int a)mutable {x *= 2; return a + x; };
	cout << add_x(10) << endl;
	return 0;
}

通过上述例子可以看出，lambda表达式实际上可以理解为无名函数，该函数无法直接调

用，如果想要直接调用，可借助auto将其赋值给一个变量。

捕捉列表说明：

捕捉列表描述了上下文中那些数据可以被lambda使用，以及使用的方式传值还是传引用。

[var]：表示值传递方式捕捉变量var
[=]：表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this)
[&var]：表示引用传递捕捉变量var
[&]：表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this)
[this]：表示值传递方式捕捉当前的this指针

注意：

a. 父作用域指包含lambda函数的语句块
b. 语法上捕捉列表可由多个捕捉项组成，并以逗号分割。比如：[=, &a, &b]：以引用传递的方式捕捉变量a和b，值传递方式捕捉其他所有变量
[&，a, this]：值传递方式捕捉变量a和this，引用方式捕捉其他变量
c. 捕捉列表不允许变量重复传递，否则就会导致编译错误。比如：[=, a]：=已经以值传递方式捕捉了所有变量，捕捉a重复
d. 在块作用域以外的lambda函数捕捉列表必须为空。
e. 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。
f. lambda表达式之间不能相互赋值，即使看起来类型相同

函数对象与lambda表达式

函数对象，又称为仿函数，即可以想函数一样使用的对象，就是在类中重载了operator()运算符的类对象。


//仿函数
class Rate
{
public:
	Rate(double rate)
		:_rate(rate)
	{}
	double operator()(double money, int year)
	{
		return money * year * _rate;
	}
private:
	double _rate;
};
int main()
{
	//仿函数
	double rate = 0.49;
	Rate r1(rate);
	r1(10000, 2);
	//lambda
	auto r2 = [=](double money, int year)->double {return money * year * rate; };
	r2(10000, 2);
}