C++ 11 Lambda表达式

xuexiacm

于 2014-10-06 11:55:53 发布

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本文详细介绍了C++11中的Lambda表达式的定义、使用方法及注意事项，并通过示例代码展示了其在不同场景下的应用。

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C++ 11 Lambda表达式
-- 本文来源于创世软件团队博客, 原文地址: 点击打开链接

C++ 11中的Lambda表达式用于定义并创建匿名的函数对象，以简化编程工作。Lambda的语法形式如下：

[函数对象参数] (操作符重载函数参数) mutable或exception声明 ->返回值类型 {函数体}
可以看到，Lambda主要分为五个部分：[函数对象参数]、(操作符重载函数参数)、mutable或exception声明、->返回值类型、{函数体}。下面分别进行介绍。
一、[函数对象参数]，标识一个Lambda的开始，这部分必须存在，不能省略。函数对象参数是传递给编译器自动生成的函数对象类的构造函数的。函数对象参数只能使用那些到定义Lambda为止时Lambda所在作用范围内可见的局部变量（包括Lambda所在类的this）。函数对象参数有以下形式：
空。没有使用任何函数对象参数。

=。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是值传递方式（相当于编译器自动为我们按值传递了所有局部变量）。
&。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是引用传递方式（相当于编译器自动为我们按引用传递了所有局部变量）。
this。函数体内可以使用Lambda所在类中的成员变量。
a。将a按值进行传递。按值进行传递时，函数体内不能修改传递进来的a的拷贝，因为默认情况下函数是const的。要修改传递进来的a的拷贝，可以添加mutable修饰符。
&a。将a按引用进行传递。
a, &b。将a按值进行传递，b按引用进行传递。
=，&a, &b。除a和b按引用进行传递外，其他参数都按值进行传递。
&, a, b。除a和b按值进行传递外，其他参数都按引用进行传递。

二、(操作符重载函数参数)，标识重载的()操作符的参数，没有参数时，这部分可以省略。参数可以通过按值（如：(a,b)）和按引用（如：(&a,&b)）两种方式进行传递。
三、mutable或exception声明，这部分可以省略。按值传递函数对象参数时，加上mutable修饰符后，可以修改按值传递进来的拷贝（注意是能修改拷贝，而不是值本身）。exception声明用于指定函数抛出的异常，如抛出整数类型的异常，可以使用throw(int)。
四、->返回值类型，标识函数返回值的类型，当返回值为void，或者函数体中只有一处return的地方（此时编译器可以自动推断出返回值类型）时，这部分可以省略。
五、{函数体}，标识函数的实现，这部分不能省略，但函数体可以为空。

下面给出了一段示例代码，用于演示上述提到的各种情况，代码中有简单的注释可作为参考。

class CTest
	{
	public:
		CTest() : m_nData(20) { NULL; }
		void TestLambda()
		{
			vector<int> vctTemp;
			vctTemp.push_back(1);
			vctTemp.push_back(2);

			// 无函数对象参数，输出：1 2
			{
				for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [](int v){ cout << v << endl; });
			}

			// 以值方式传递作用域内所有可见的局部变量（包括this），输出：11 12
			{
				int a = 10;
				for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [=](int v){ cout << v + a << endl; });
			}

			// 以引用方式传递作用域内所有可见的局部变量（包括this），输出：11 13 12
			{
				int a = 10;
				for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [&](int v)mutable{ cout << v + a << endl; a++; });
				cout << a << endl;
			}

			// 以值方式传递局部变量a，输出：11 13 10
			{
				int a = 10;
				for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [a](int v)mutable{ cout << v + a << endl; a++; });
				cout << a << endl;
			}

			// 以引用方式传递局部变量a，输出：11 13 12
			{
				int a = 10;
				for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [&a](int v){ cout << v + a << endl; a++; });
				cout << a << endl;
			}

			// 传递this，输出：21 22
			{
				for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [this](int v){ cout << v + m_nData << endl; });
			}

			// 除b按引用传递外，其他均按值传递，输出：11 12 17
			{
				int a = 10;
				int b = 15;
				for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [=, &b](int v){ cout << v + a << endl; b++; });
				cout << b << endl;
			}


			// 操作符重载函数参数按引用传递，输出：2 3
			{
				for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [](int &v){ v++; });
				for_each(vctTemp.begin(), vctTemp.end(), [](int v){ cout << v << endl; });
			}

			// 空的Lambda表达式
			{
				[](){}();
				[]{}();
			}
		}

	private:
		int m_nData;
	};