C++11 Lambda表达式(匿名函数)详解
使用 STL 時(shí),往往會(huì)大量用到函數(shù)對(duì)象,為此要編寫很多函數(shù)對(duì)象類。有的函數(shù)對(duì)象類只用來定義了一個(gè)對(duì)象,而且這個(gè)對(duì)象也只使用了一次,編寫這樣的函數(shù)對(duì)象類就有點(diǎn)浪費(fèi)。
而且,定義函數(shù)對(duì)象類的地方和使用函數(shù)對(duì)象的地方可能相隔較遠(yuǎn),看到函數(shù)對(duì)象,想要查看其 operator() 成員函數(shù)到底是做什么的也會(huì)比較麻煩。
對(duì)于只使用一次的函數(shù)對(duì)象類,能否直接在使用它的地方定義呢?Lambda 表達(dá)式能夠解決這個(gè)問題。使用 Lambda 表達(dá)式可以減少程序中函數(shù)對(duì)象類的數(shù)量,使得程序更加優(yōu)雅。
Lambda 表達(dá)式的定義形式如下:
[外部變量訪問方式說明符] (參數(shù)表) -> 返回值類型 {語句塊 }其中,“外部變量訪問方式說明符”可以是=或&,表示{}中用到的、定義在{}外面的變量在{}中是否允許被改變。=表示不允許,&表示允許。當(dāng)然,在{}中也可以不使用定義在外面的變量。“-> 返回值類型”可以省略。
下面是一個(gè)合法的Lambda表達(dá)式:
[=] (int x, int y) -> bool {return x%10 < y%10; }Lambda 表達(dá)式實(shí)際上是一個(gè)函數(shù),只是它沒有名字。下面的程序段使用了上面的 Lambda 表達(dá)式:
int a[4] = {11, 2, 33, 4}; sort(a, a+4, [=](int x, int y) -> bool { return x%10 < y%10; } ); for_each(a, a+4, [=](int x) { cout << x << " ";} );這段程的輸出結(jié)果是:
11 2 33 4
程序第 2 行使得數(shù)組 a 按個(gè)位數(shù)從小到大排序。具體的原理是:sort 在執(zhí)行過程中,需要判斷兩個(gè)元素 x、y 的大小時(shí),會(huì)以 x、y 作為參數(shù),調(diào)用 Lambda 表達(dá)式所代表的函數(shù),并根據(jù)返回值來判斷 x、y 的大小。這樣,就不用專門編寫一個(gè)函數(shù)對(duì)象類了。
第 3 行,for_each 的第 3 個(gè)參數(shù)是一個(gè) Lambda 表達(dá)式。for_each 執(zhí)行過程中會(huì)依次以每個(gè)元素作為參數(shù)調(diào)用它,因此每個(gè)元素都被輸出。
下面是用到了外部變量的Lambda表達(dá)式的程序:
#include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; int main() {int a[4] = { 1, 2, 3, 4 };int total = 0;for_each(a, a + 4, [&](int & x) { total += x; x *= 2; });cout << total << endl; //輸出 10for_each(a, a + 4, [=](int x) { cout << x << " "; });return 0; }程序的輸出結(jié)果如下:
10
2 4 6 8
第 8 行,[&]表示該 Lambda 表達(dá)式中用到的外部變量 total 是傳引用的,其值可以在表達(dá)式執(zhí)行過程中被改變(如果使用[=],編譯無法通過)。該 Lambda 表達(dá)式每次被 for_each 執(zhí)行時(shí),都將 a 中的一個(gè)元素累加到 total 上,然后將該元素加倍。
實(shí)際上,“外部變量訪問方式說明符”還可以有更加復(fù)雜和靈活的用法。例如:
- [=, &x, &y]表示外部變量 x、y 的值可以被修改,其余外部變量不能被修改;
- [&, x, y]表示除 x、y 以外的外部變量,值都可以被修改。
例如下面的程序:
#include <iostream> using namespace std; int main() { int x = 100,y=200,z=300;auto ff = [=,&y,&z](int n) {cout <<x << endl;y++; z++;return n*n;};cout << ff(15) << endl;cout << y << "," << z << endl; }程序的輸出結(jié)果如下:
100
225
201, 301
第 6 行定義了一個(gè)變量 ff,ff 的類型是 auto,表示由編譯器自動(dòng)判斷其類型(這也是 C++11 的新特性)。本行將一個(gè) Lambda 表達(dá)式賦值給 ff,以后就可以通過 ff 來調(diào)用該 Lambda 表達(dá)式了。
第 11 行通過 ff,以 15 作為參數(shù) n 調(diào)用上面的 Lambda 表達(dá)式。該 Lambda 表達(dá)式指明,對(duì)于外部變量 y、z,可以修改其值;對(duì)于其他外部變量,例如 x,不能修改其值。因此在該表達(dá)式執(zhí)行時(shí),可以修改外部變量 y、z 的值,但如果出現(xiàn)試圖修改 x 值的語句,就會(huì)編譯出錯(cuò)。
原文地址:http://c.biancheng.net/view/433.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的C++11 Lambda表达式(匿名函数)详解的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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