C++11中Lambda函數(shù)的詳細(xì)介紹-創(chuàng)新互聯(lián)

本篇內(nèi)容主要講解“C++11中Lambda函數(shù)的詳細(xì)介紹”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“C++11中Lambda函數(shù)的詳細(xì)介紹”吧!

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C++11終于知道要在語言中加入匿名函數(shù)了。匿名函數(shù)在很多時(shí)候可以為編碼提供便利，這在下文會(huì)提到。很多語言中的匿名函數(shù)，如C++，都是用Lambda表達(dá)式實(shí)現(xiàn)的。Lambda表達(dá)式又稱為lambda函數(shù)。我在下文中稱之為Lambda函數(shù)。

為了明白Lambda函數(shù)的用處，請務(wù)必先搞明白C++中的自動(dòng)類型推斷：http://blog.csdn.net/kaitiren/article/details/22302767

基本的Lambda函數(shù)我們可以這樣定義一個(gè)Lambda函數(shù)：[cpp] view
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#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
auto func = [] () { cout << "Hello world"; };
func(); // now call the function
}
其中func就是一個(gè)lambda函數(shù)。我們使用auto來自動(dòng)獲取func的類型，這個(gè)非常重要。定義好lambda函數(shù)之后，就可以當(dāng)這場函數(shù)來使用了。其中 [ ] 表示接下來開始定義lambda函數(shù)，中括號(hào)中間有可能還會(huì)填參數(shù)，這在后面介紹。之后的()填寫的是lambda函數(shù)的參數(shù)列表{}中間就是函數(shù)體了。正常情況下，只要函數(shù)體中所有return都是同一個(gè)類型的話，編譯器就會(huì)自行判斷函數(shù)的返回類型。也可以顯示地指定lambda函數(shù)的返回類型。這個(gè)需要用到函數(shù)返回值后置的功能,比如這個(gè)例子：
[cpp] view
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[] () -> int { return 1; }
所以總的來說lambda函數(shù)的形式就是：[cpp] view
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[captures] (params) -> ret {Statments;}

Lambda函數(shù)的用處假設(shè)你設(shè)計(jì)了一個(gè)地址簿的類。現(xiàn)在你要提供函數(shù)查詢這個(gè)地址簿，可能根據(jù)姓名查詢，可能根據(jù)地址查詢，還有可能兩者結(jié)合。要是你為這些情況都寫個(gè)函數(shù)，那么你一定就跪了。所以你應(yīng)該提供一個(gè)接口，能方便地讓用戶自定義自己的查詢方式。在這里可以使用lambda函數(shù)來實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。[cpp] view
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#include <string>
#include <vector>
class AddressBook
{
public:
// using a template allows us to ignore the differences between functors, function pointers
// and lambda
template<typename Func>
std::vector<std::string> findMatchingAddresses (Func func)
{
std::vector<std::string> results;
for ( auto itr = _addresses.begin(), end = _addresses.end(); itr != end; ++itr )
{
// call the function passed into findMatchingAddresses and see if it matches
if ( func( *itr ) )
{
results.push_back( *itr );
}
}
return results;
}
private:
std::vector<std::string> _addresses;
};

從上面代碼可以看到，findMatchingAddressses函數(shù)提供的參數(shù)是Func類型，這是一個(gè)泛型類型。在使用過程中應(yīng)該傳入一個(gè)函數(shù)，然后分別對地址簿中每一個(gè)entry執(zhí)行這個(gè)函數(shù)，如果返回值為真那么表明這個(gè)entry符合使用者的篩選要求，那么就應(yīng)該放入結(jié)果當(dāng)中。那么這個(gè)Func類型的參數(shù)如何傳入呢？[cpp] view
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AddressBook global_address_book;
vector<string> findAddressesFromOrgs ()
{
return global_address_book.findMatchingAddresses(
// we're declaring a lambda here; the [] signals the start
[] (const string& addr) { return addr.find( ".org" ) != string::npos; }
);
}

可以看到，我們在調(diào)用函數(shù)的時(shí)候直接定義了一個(gè)lambda函數(shù)。參數(shù)類型是

[cpp] view
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const string& addr

返回值是bool類型。如果用戶要使用不同的方式查詢的話，只要定義不同的lambda函數(shù)就可以了。

Lambda函數(shù)中的變量截取在上述例子中，lambda函數(shù)使用的都是函數(shù)體的參數(shù)和它內(nèi)部的信息，并沒有使用外部信息。我們設(shè)想這樣的一個(gè)場景，我們從鍵盤讀入一個(gè)名字，然后用lambda函數(shù)定義一個(gè)匿名函數(shù)，在地址簿中查找有沒有相同名字的人。那么這個(gè)lambda函數(shù)勢必就要能使用外部block中的變量，所以我們就得使用變量截取功能（Variable Capture)。[cpp] view
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// read in the name from a user, which we want to search
string name;
cin>> name;
return global_address_book.findMatchingAddresses(
// notice that the lambda function uses the the variable 'name'
[&] (const string& addr) { return name.find( addr ) != string::npos; }
);
從上述代碼看出，我們的lambda函數(shù)已經(jīng)能使用外部作用域中的變量name了。這個(gè)lambda函數(shù)一個(gè)較大的區(qū)別是[]中間加入了&符號(hào)。這就告訴了編譯器，要進(jìn)行變量截取。這樣lambda函數(shù)體就可以使用外部變量。如果不加入任何符號(hào)，編譯器就不會(huì)進(jìn)行變量截取。
下面是各種變量截取的選項(xiàng)：
[] 不截取任何變量
[&} 截取外部作用域中所有變量，并作為引用在函數(shù)體中使用
[=] 截取外部作用域中所有變量，并拷貝一份在函數(shù)體中使用
[=, &foo] 截取外部作用域中所有變量，并拷貝一份在函數(shù)體中使用，但是對foo變量使用引用
[bar] 截取bar變量并且拷貝一份在函數(shù)體重使用，同時(shí)不截取其他變量
[this] 截取當(dāng)前類中的this指針。如果已經(jīng)使用了&或者=就默認(rèn)添加此選項(xiàng)。

Lambda函數(shù)和STL

lambda函數(shù)的引入為STL的使用提供了極大的方便。比如下面這個(gè)例子，當(dāng)你想便利一個(gè)vector的時(shí)候，原來你得這么寫：[cpp] view
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vector<int> v;
v.push_back( 1 );
v.push_back( 2 );
//...
for ( auto itr = v.begin(), end = v.end(); itr != end; itr++ )
{
cout << *itr;
}

現(xiàn)在有了lambda函數(shù)你就可以這么寫

[cpp] view
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vector<int> v;
v.push_back( 1 );
v.push_back( 2 );
//...
for_each( v.begin(), v.end(), [] (int val)
{
cout << val;
} );

而且這么寫了之后執(zhí)行效率反而提高了。因?yàn)榫幾g器有可能使用”循環(huán)展開“來加速執(zhí)行過程（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程中學(xué)的）。
http://www.nwcpp.org/images/stories/lambda.pdf 這個(gè)PPT詳細(xì)介紹了如何使用lambda表達(dá)式和STL 給大家寫一個(gè)例子:

C++11 的 lambda 表達(dá)式規(guī)范如下：

`[` capture `]` `(` params `)` mutable exception attribute `->` ret `{` body `}`	(1)
`[` capture `]` `(` params `)` `->` ret `{` body `}`	(2)
`[` capture `]` `(` params `)` `{` body `}`	(3)
`[` capture `]` `{` body `}`	(4)

其中

(1) 是完整的 lambda 表達(dá)式形式，
(2) const 類型的 lambda 表達(dá)式，該類型的表達(dá)式不能改捕獲("capture")列表中的值。
(3)省略了返回值類型的 lambda 表達(dá)式，但是該 lambda 表達(dá)式的返回類型可以按照下列規(guī)則推演出來：

如果 lambda 代碼塊中包含了 return 語句，則該 lambda 表達(dá)式的返回類型由 return 語句的返回類型確定。
如果沒有 return 語句，則類似 void f(...) 函數(shù)。

省略了參數(shù)列表，類似于無參函數(shù) f()。

mutable 修飾符說明 lambda 表達(dá)式體內(nèi)的代碼可以修改被捕獲的變量，并且可以訪問被捕獲對象的 non-const 方法。

exception 說明 lambda 表達(dá)式是否拋出異常(noexcept)，以及拋出何種異常，類似于void f() throw(X,
Y)。

attribute 用來聲明屬性。

另外，capture 指定了在可見域范圍內(nèi) lambda 表達(dá)式的代碼內(nèi)可見得外部變量的列表，具體解釋如下：

[a,&b] a變量以值的方式唄捕獲，b以引用的方式被捕獲。
[this] 以值的方式捕獲 this 指針。
[&] 以引用的方式捕獲所有的外部自動(dòng)變量。
[=] 以值的方式捕獲所有的外部自動(dòng)變量。
[] 不捕獲外部的任何變量。

此外，params指定 lambda 表達(dá)式的參數(shù)。

一個(gè)具體的 C++11 lambda 表達(dá)式例子：

#include <vector>#include <iostream>#include <algorithm>#include <functional> 
int main()
{
    std::vector<int> c { 1,2,3,4,5,6,7 };int x = 5;
    c.erase(std::remove_if(c.begin(), c.end(), [x](int n) { return n < x; } ), c.end());
 
    std::cout << "c: ";for (auto i: c) {
        std::cout << i << ' ';
    }
    std::cout << '\n'; // the type of a closure cannot be named, but can be inferred with autoauto func1 = [](int i) { return i+4; };
    std::cout << "func1: " << func1(6) << '\n'; 
 // like all callable objects, closures can be captured in std::function// (this may incur unnecessary overhead)std::function<int(int)> func2 = [](int i) { return i+4; };
    std::cout << "func2: " << func2(6) << '\n'; 
}

到此，相信大家對“C++11中Lambda函數(shù)的詳細(xì)介紹”有了更深的了解，不妨來實(shí)際操作一番吧！這里是創(chuàng)新互聯(lián)建站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！

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文章出自：http://vcdvsql.cn/article2/ispoc.html

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