文章目錄

• 前言
• 一、lambda函數基本使用
• • • 參數列表
    • 返回類型
    • 函數體
    • 捕獲列表
    • • • • 值捕獲
          • 引用捕獲
          • 隱式捕獲
          • 混合方式捕獲
          • 修改值捕獲變量的值
          • 異常說明
• 二、lambda表達式使用的注意事項
• • • 避免默認捕獲模式
• 三、lambda表達式底層實現原理
• • • 采用值捕獲
    • 采用引用捕獲

創新互聯公司專業為企業提供阿拉山口網站建設、阿拉山口做網站、阿拉山口網站設計、阿拉山口網站制作等企業網站建設、網頁設計與制作、阿拉山口企業網站模板建站服務，10余年阿拉山口做網站經驗，不只是建網站，更提供有價值的思路和整體網絡服務。

---

前言

lambda式作為一種創建函數對象的手段，實在太過方便，對c++日常軟件開發產生極大影響，所以特來學習。

---

一、lambda函數基本使用

lambda函數是C++11標準新增的語法糖，也稱為lambda表達式或匿名函數。
lambda函數的特點是：距離近、簡潔、高效和功能強大。
示例：

[](const int& no) ->void {cout<< "親愛的"<< no<< "號：我是一只傻傻鳥。\n"; };

語法：

參數列表

參數列表是可選的，類似普通函數的參數列表，如果沒有參數列表，()可以省略不寫。
與普通函數的不同：

• lambda函數不能有默認參數。
• 所有參數必須有參數名。
• 不支持可變參數。

返回類型

用后置的方法書寫返回類型，類似于普通函數的返回類型，如果不寫返回類型，編譯器會根據函數體中的代碼推斷出來。
如果有返回類型，建議顯式的指定，自動推斷可能與預期不一致。

auto f=[](const int& no) ->double{cout<< "親愛的"<< no<< "號：我是一只傻傻鳥。\n";
};

此時auto判定f為double類型；

函數體

類似于普通函數的函數體。

捕獲列表

通過捕獲列表，lambda函數可以訪問父作用域中的非靜態局部變量（靜態局部變量可以直接訪問，不能訪問全局變量）。
捕獲列表書寫在[]中，與函數參數的傳遞類似，捕獲方式可以是值和引用。
以下列出了不同的捕獲列表的方式。

值捕獲

與傳遞參數類似，采用值捕獲的前提是變量可以拷貝。
與傳遞參數不同，變量的值是在lambda函數創建時拷貝，而不是調用時拷貝。
例如：

size_t v1 = 42;
auto f = [ v1 ]  {return v1; };	// 使用了值捕獲，將v1拷貝到名為f的可調用對象。
v1 = 0;
auto j = f();    // j為42，f保存了我們創建它是v1的拷貝。

由于被捕獲的值是在lambda函數創建時拷貝，因此在隨后對其修改不會影響到lambda內部的值。
默認情況下，如果以傳值方式捕獲變量，則在lambda函數中不能修改變量的值。

引用捕獲

和函數引用參數一樣，引用變量的值在lambda函數體中改變時，將影響被引用的對象。

size_t v1 = 42;
auto f = [ &v1 ]  {return v1; };	 // 引用捕獲，將v1拷貝到名為f的可調用對象。
v1 = 0;
auto j = f();	   // j為0。

如果采用引用方式捕獲變量，就必須保證被引用的對象在lambda執行的時候是存在的。

隱式捕獲

除了顯式列出我們希望使用的父作域的變量之外，還可以讓編譯器根據函數體中的代碼來推斷需要捕獲哪些變量，這種方式稱之為隱式捕獲。
隱式捕獲有兩種方式，分別是[=]和[&]。[=]表示以值捕獲的方式捕獲外部變量，[&]表示以引用捕獲的方式捕獲外部變量。

int a = 123;
auto f = [ = ]  {cout<< a<< endl; };		//值捕獲
f(); 	// 輸出：123
auto f1 = [ & ] {cout<< a++<< endl; }; 		//引用捕獲
f1();	//輸出：123（采用了后++）
cout<< a<< endl; 		//輸出 124

混合方式捕獲

lambda函數還支持混合方式捕獲，即同時使用顯式捕獲和隱式捕獲。
混合捕獲時，捕獲列表中的第一個元素必須是 = 或 &，此符號指定了默認捕獲的方式是值捕獲或引用捕獲。
需要注意的是：顯式捕獲的變量必須使用和默認捕獲不同的方式捕獲。例如：

int i = 10;
	int  j = 20;
	auto f1 = [ =, &i] () {return j + i; };		// 正確，默認值捕獲，顯式是引用捕獲
	auto f2 = [ =, i] () {return i + j; };		// 編譯出錯，默認值捕獲，顯式值捕獲，沖突了
	auto f3 = [ &, &i] () {return i +j; };		// 編譯出錯，默認引用捕獲，顯式引用捕獲，沖突了

修改值捕獲變量的值

在lambda函數中，如果以傳值方式捕獲變量，則函數體中不能修改該變量，否則會引發編譯錯誤。
在lambda函數中，如果希望修改值捕獲變量的值，可以加mutable選項，但是，在lambda函數的外部，變量的值不會被修改。

int a = 123;
    auto f = [a]()mutable {cout<< ++a<< endl; }; // 不會報錯
    cout<< a<< endl; 	// 輸出：123
    f(); 					// 輸出：124
    cout<< a<< endl; 	// 輸出：123

異常說明

lambda可以拋出異常，用throw(…)指示異常的類型，用noexcept指示不拋出任何異常。

二、lambda表達式使用的注意事項 避免默認捕獲模式

按引用的默認捕獲模式可能導致空懸引用，一旦由lambda式所創建的閉包越過了局部變量或形參的生命周期，那么閉包內的引用就會空懸（即必須保證被引用的對象在lambda執行的時候是存在的）
（有沒有空懸引用其實就是看的生命周期，那個長）

既然引用有導致空懸引用的風險，那是不是可以用按值捕獲呢。按值的默認捕獲也有可能存在空懸的風險。如按值捕獲了一個指針以后，在lambda式創建的閉包中持有的是這個指針的副本，但并無辦法阻止lambda式之外的代碼去針對該指針實施delete操作所導致的指針副本空懸。

對于類的方法中使用lambda，如果使用到了類的成員變量，則會出現無法被捕獲的錯誤。如下：

void Widget::addFilter() const
{filters.emplace_back(
		[divisor](int value)		//錯誤
		{return value % divisor==0;}	//局部沒有可捕獲的divisor(divisor既不是局部變量，也不是形參)
	);
}

解決這一問題，關鍵在于一個裸指針隱式應用，這就是this。每一個非靜態成員函數都持有一個this指針，然后每當提及該類的成員變量時都會用到這個指針。
所以此上的代碼的lambda函數被捕獲的實際上是Widget的this指針，而不是divisor。
代碼如下 ：

void Widget::addFilter() const
{auto currentObjectPtr=this;
	filters.emplace_back(
		[currentObjectPtr](int value)
		{return value%currentObjectPtr->divisor==0;}
	);
}

這就相當于lambda閉包的存活與它含有其this指針副本的Widget對象的生命期是綁在一起的

對于以static聲明的靜態變量，可以在lambda內使用，但是它們不能被捕獲

三、lambda表達式底層實現原理

class Add{public:
	Add(int n):_a(n){}

	int operator()(int n){return _a + n;
	}
private:
	int _a;
};

int main(){int n = 2;
	Add a(n);
	a(4);

	auto a2 = [=](int m)->int{return n + m; };
	a2(4);
	return 0;
} 

從上面的代碼中可以看到，仿函數與lambda表達式完全一樣

實際當我們編寫了一個lambda表達式之后，編譯器將該表達式翻譯成一個未命名類的未命名對象。該類含有一個operator()。
整個lamda表達式，編譯的時候，

1. 編譯器給你自動生成一個形如的類
2. 然后把捕獲列表中的參數，都按照你的要求（值捕獲， 引用捕獲）包裝到這個類的成員里面
3. 編譯器生成一個 operator() 重載函數， 最后你對lamda的調用就是對函數對象的調用了， 捕獲的參數早給你準備好了

采用值捕獲

采用值捕獲時，lambda函數生成的類用捕獲變量的值初始化自己的成員變量。
例如：

int a =10;
int b = 20;
auto addfun = [=] (const int c ) ->int {return a+c; };
int c = addfun(b);    
cout<< c<< endl;

等同于：

class Myclass
{int m_a;		// 該成員變量對應通過值捕獲的變量。
public:
	Myclass( int a ) : m_a(a){};	// 該形參對應捕獲的變量。
	// 重載了()運算符的函數，返回類型、形參和函數體都與lambda函數一致。
	int operator()(const int c) const
	{return a + c;
	}
};

默認情況下，由lambda函數生成的類是const成員函數，所以變量的值不能修改。如果加上mutable，相當于去掉const。這樣上面的限制就能講通了。

采用引用捕獲

如果lambda函數采用引用捕獲的方式，編譯器直接引用就行了。
唯一需要注意的是，lambda函數執行時，程序必須保證引用的對象有效。

你是否還在尋找穩定的海外服務器提供商？創新互聯www.cdcxhl.cn海外機房具備T級流量清洗系統配攻擊溯源，準確流量調度確保服務器高可用性，企業級服務器適合批量采購，新人活動首月15元起，快前往官網查看詳情吧

分享題目：Lambda表達式從用到底層原理-創新互聯
當前鏈接：http://vcdvsql.cn/article38/dsppsp.html

成都網站建設公司_創新互聯，為您提供網站設計公司、網站改版、品牌網站制作、網站導航、域名注冊、商城網站

廣告

聲明：本網站發布的內容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉載內容為主，如果涉及侵權請盡快告知，我們將會在第一時間刪除。文章觀點不代表本網站立場，如需處理請聯系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內容未經允許不得轉載，或轉載時需注明來源： 創新互聯