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C++11中的匿名函数lambda怎么使用

时间:2024-5-26 10:53     作者:韩俊     分类: Java


这篇文章主要介绍“C++11中的匿名函数lambda怎么使用”,在日常操作中,相信很多人在C++11中的匿名函数lambda怎么使用问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”C++11中的匿名函数lambda怎么使用”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!

    官方介绍:

    C++ lambda是C++11新增的一种匿名函数的实现方式,可以在代码中直接定义一个函数对象。它的语法是通过关键字“[]”来定义的,括号里可以包含需要访问的外部变量。Lambda函数可以用于在STL算法中提供自定义的比较函数,或者作为std::function的参数。它的简洁和易用性使得在C++11中变得非常流行。

    一、lambda基础介绍

    Lambda表达式的完整声明格式如下:

    [capture list](parameter list) mutable exception->
         return type { function body }

      capture list: 用于捕获外部变量的列表,可以省略。

      parameter list: 函数参数列表,可以省略。

      mutable: 可选项,用于指定能否修改捕获的变量。

      exception: 可选项,用于指定能抛出的异常。

      return type: 可选项,用于指定返回值类型。如果省略,编译器会自动推断。

      function body: 函数主体。

    通常情况下,一个 lambda 表达式不需要如此多的关键词,更常用的声明形式如下,只需要captures、parameters、return type、body即可:

    [captures] (parameters) -> return_type {body}

    有一些情况下,返回类型可以从 return 语句中推导(如 auto),则返回类型可以省略。而当 lambda 表达式没有参数的时候,用于表示参数列表的括号也是可以省略的:

    [captures] {body}
     
    //也就是
    []{}

    具体的例子:

    [](){}   //定义一个没有参数和返回值的lambda表达式
    [](int a, int b){ return a+b;}   //定义一个带有参数的lambda表达式
    [x](int a){ return x*a;}   //定义一个捕获x的lambda表达式

    Lambda表达式还可以使用默认参数值,通过在参数后面使用 "= default_value"来实现。

    例如 :

    [](int a, int b = 10){ return a + b;}  //定义一个带有默认参数值的lambda表达式

    在捕获列表中, 你可以使用&或=来捕获外部变量。

      & 使得lambda表达式可以修改捕获的变量。

      = 使得lambda表达式不能修改捕获的变量(默认值)。

    例如 :

    int x = 10;
    [&x](){x++;}  //定义一个可以修改x的lambda表达式
    [=x](){x++;}  //定义一个不能修改x的lambda表达式

    Lambda表达式可以通过赋值给std::function对象或者直接调用来使用。

    例如 :

    std::function<int(int, int)> add = [](int a, int b){ return a + b;};
    int result = add(1, 2);

    二、lambda使用例子

    2.1 STL算法中的回调函数

    STL算法如sort, for_each等需要一个可调用的对象来完成操作,这时候lambda表达式可以提供一种简洁的方式来定义这个可调用的对象。

    #include <algorithm>
    #include <iostream>
    #include <vector>
     
    int main()
    {
        std::vector<int> v{3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5};
        std::sort(v.begin(), v.end(), [](int a, int b){ return a < b;});
        for(int x : v)
            std::cout << x << " ";
        std::cout << std::endl;
        return 0;
    }

    sort第三个参数可以传入一个函数,是因为 sort 使用了模板,第三个参数是一个比较函数,它是一个可以接受两个参数并返回一个bool值的函数。sort函数使用这个比较函数来确定如何排序序列中的元素。如果第三个参数省略,sort默认使用“小于”运算符进行比较。

    可以使用 std::less<int> 替换 lambda 表达式,如下所示:

    std::sort(v.begin(), v.end(), std::less<int>());

    或者你也可以定义一个比较函数来代替 lambda:

    bool myCompare(int a, int b) 
    { return a < b; }
     
     std::sort(v.begin(), v.end(), myCompare);

    2.2 回调函数

    在许多情况下,我们需要在某个对象的回调函数中进行某些操作,这时候lambda表达式可以提供一种简洁的方式来定义回调函数。

    #include <iostream>
     
    class Button
    {
    public:
        void setOnClick(std::function<void()> onClick) { m_onClick = onClick; }
        void click() { m_onClick(); }
    private:
        std::function<void()> m_onClick;
    };
     
    int main()
    {
        Button btn;
        btn.setOnClick([](){std::cout << "Button clicked" << std::endl;});
        btn.click();
        return 0;
    }

    "setOnClick" 函数接收一个 std::function<void()> 类型的参数,并将其存储在类的私有成员变量 "m_onClick" 中。std::function 是一种 C++11 标准库中的类型,它可以存储可调用的对象,如函数指针、函数对象、Lambda 表达式等,这段代码它存了一个void()的类型的调用。

    "click" 函数调用了 "m_onClick",也就是之前设置的 std::function<void()> 类型的回调函数。

    在 main 函数中,一个 Button 对象 "btn" 被创建并初始化。 然后调用 btn.setOnClick({std::cout << "Button clicked" << std::endl;}); 这个方法,将一个 lambda 表达式作为参数设置给 m_onClick。 最后调用 btn.click(); 触发了上面设置的 lambda 表达式。

    2.3 多线程编程

    在多线程编程中,我们需要启动一个新线程来执行某些操作,这时候lambda表达式可以提供一种简洁的方式来定义线程的操作。

    #include <iostream>
    #include <thread>
     
    int main()
    {
        int x = 10;
        std::thread t([&x](){ x++;});
        t.join();
        std::cout << x << std::endl;
        return 0;
    }

    这段代码使用了 C++11 的线程库 std::thread。在 main 函数中,一个 int 类型的变量 x 被赋值为 10。然后创建了一个 std::thread 对象 "t",该对象的构造函数接收了一个 lambda 表达式,在这个 lambda 表达式中,变量 x 的值被自增。

    标签: java

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