C++速通Lambda表达式

lambda

1、什么是lambda

lambda 表达式 是 C++11 引入的一种语法，让你可以在代码中直接定义一个“匿名函数”，不需要写函数名。

示例demo

#include <iostream>
#include <cstdio>
int main()
{
    auto add = [](int a, int b) -> int
    {
        return a + b;
    };

    printf("add : %d\n", add(3, 4));
    return 0;
}

2、lambda的结构

[capture](parameters) mutable noexcept -> return_type {
// 函数体
}

capture     :  捕获列表
parameters  ： 参数列表
mutable     ： 可变规则
noexcept    ： 异常说明
return_type ： 指定返回类型
{}          :  函数体

2.1、捕获列表(capture)

捕获列表一共有下述五种类型

捕获方式	写法	含义
值捕获	[x]	拷贝外部变量 x 的值
引用捕获	[&x]	按引用使用外部变量 x
全部值捕获	[=]	拷贝父作用域所有外部变量
全部引用捕获	[&]	引用父作用域所有外部变量
混合捕获	[=, &y] / [&, x]	大部分按某种方式捕获，个别特殊指定

值捕获[x]

#include <iostream>
#include <cstdio>
int main()
{
    int a = 1;
    auto GetPrama = [a](){
        printf("a : %d\n", a);
    };

    GetPrama();
    return 0;
}

1、此方式不能在lambda表达式内部改变捕获变量的数值， 也可以理解为传入的参数a是const类型的变量，因此 无法在函数体内修改。

2、此方式还可以捕获this

#include <iostream>
#include <cstdio>

class TestLambda
{
public:
    TestLambda() = default;
    ~TestLambda() = default;
    TestLambda(const TestLambda &other) = delete;
    TestLambda& operator=(const TestLambda &other) = delete;
    TestLambda(TestLambda &&other) = delete;
    TestLambda& operator=(TestLambda &&other) = delete;

public:
    void LambadFunc()
    {
        auto func = [this](){
            this->Print();
        };

        func();
    }

private:
    void Print()
    {
        printf("i am : %s\n", __FUNCTION__);
    }
};

int main()
{
    TestLambda t;
    t.LambadFunc();
    return 0;
}

3、如果**[]**中什么也不写，则不捕获任何东西。

引用捕获[&x]
在值捕获的例子中我们的a无法在lambda的函数体中改变，如使用引用捕获则可以改变

#include <iostream>
#include <cstdio>
int main()
{
    int a = 1;
    auto GetPrama = [&a](){
        a = 6;
        return a;
    };

    printf("a : %d\n", GetPrama());
    return 0;
}

ps:此方式也适用于引用捕获this

全部值捕获[=]

#include <iostream>
#include <cstdio>
int main()
{
    int a = 1, b = 2, c = 3;
    auto GetPrama = [=]()
    {
        printf("a : %d, b : %d, c : %d\n", a, b, c);
    };
    GetPrama();
    return 0;
}

全部引用捕获[&]

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <functional>
int main()
{
    int a = 1, b = 2, c = 3;
    std::function<void(void)> GetPrama = [&]()
    {
        a = 6;
        b = 6;
        c = 6;
    };
    GetPrama();
    printf("a : %d, b : %d, c : %d\n", a, b, c);
    return 0;
}

混合捕获

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <functional>
int main()
{
    int a = 1, b = 2, c = 3;
    std::function<void(void)> GetPrama1 = [&, b]() // 全部引用捕获但是b除外, b是值捕获
    {
        a = 6;
        // b = 6; 唯独b是值捕获，因此无法在lambda的函数体中修改。
        c = 6;
    };
    GetPrama1();
    printf("a : %d, b : %d, c : %d\n", a, b, c);

    // std::function<void(void)> GetPrama2 = [b, &]() //<---b说明是值捕获b，然后&是全部引用捕获。
    // {                                              // 混合捕获只支持这两种模式 [=, &y， &z ....] [&, x, y, z ....]
    //     a = 6;
    //     b = 6; 
    //     c = 6;
    // };

    std::function<void(void)> GetPrama3 = [=, &b, &c]() // 全部引用捕获但是b除外, b是值捕获
    {
        // a = 6; 唯独a是值捕获，因此无法在lambda的函数体中修改。
        b = 8; 
        c = 8;
    };
    GetPrama3();
    printf("a : %d, b : %d, c : %d\n", a, b, c);
    return 0;
}

2.2、参数列表(parameters)

参数列表很好理解，就当函数参数一样定义就行

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <functional>
int main()
{
    int a = 1, b = 2, c = 3;
    auto GetPrama1 = [a, b](int &x, int &y)
    {
        x = a;
        y = b;
    };
    int x, y;
    GetPrama1(x, y);
    printf("x : %d, y : %d\n", x, y);
    return 0;
}

2.3、可变规则(mutable)

上面我们说了值捕获无法修改捕获对象的数值，但是使用mutable可以强制捕获，让其在lambda的函数体中可以被改变，但是函数体以外捕获对象的数值是不变得。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <functional>
int main()
{
    int a = 1, b = 2, c = 3;
    auto GetPrama1 = [a]() mutable
    {
        a = 6;
        printf("GetPrama1 a : %d\n", a);
    };
    GetPrama1();
    printf("main a : %d\n", a); //原本a的数不会被改变。
    return 0;
}

2.4、 异常说明(noexcept)

这个一般不咋用到，简单点说如果你认为你的函数体内不会抛出异常，你就可以带上这个参数。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <functional>
int main()
{
    int a = 1;
    auto GetPrama1 = [a]() mutable noexcept
    {
        a = 6;
    };
    GetPrama1();
    printf("a : %d\n", a);
    return 0;
}

2.5、指定返回类型(return_type)

lambda默认推导出返回值类型，也可以显式指定返回值的类型。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <functional>
int main()
{
    auto GetPrama = []() mutable noexcept -> double
    {
        int a = 6, b = 2;
        return static_cast<double>(a/b);
    };
    printf("val : %f\n", GetPrama());
    return 0;
}

结语

感谢您的阅读，如有问题可以私信或评论区交流。
^ _ ^