C++ lambda

轉載：http://blog.csdn.net/xuexiacm/article/details/39835085

lambda表達式：

[capture_block](parameters) mutable exception_specification->return_type{ body }

lambda表達式包含以下部分：

捕捉塊(catpure block): 指定如何捕捉所在作用域中的變量，並供給lambda主體使用。

參數(parameter): (可選)lambda表達式使用的參數列表。只有在不使用任何參數，並且沒有自定mutable、一個exception_specification 和一個return_type的情況下可以忽略該列表，返回類型在某些情況下也是可以忽略的，詳見對return_type的說明：eg: [] {return 10;}

參數列表和普通函數的參數列表類似，區別如下：

參數不能有默認值。

不允許變長參數列表。

不允許未命名的參數。

mutable：（可選）如果所在作用域的變量是通過值捕捉到，那麼lambda表達式主體中可以使用這些變量的副本。這些副本默認標記爲const，因此lambda表達式的主體不能修改這些副本的值。如果lambda表達式標記爲mutable，那麼這些副本則不是const，因此主體可以修改這些本地副本。

exception_specification：（可選）用於指定lambda可以拋出的異常。

return_type：（可選）返回值的類型。如果忽略了return_type，那麼編譯器會根據以下原則判斷返回類型：

如果lambda表達式主體的形式爲{return expression;}那麼表達式return_type的類型爲expression的類型。

其他情況下的return_type爲void。

下面的例子演示瞭如何創建一個lambda表達式並立即執行這個表達式。這行代碼定義了一個沒有返回值也沒有任何參數的lambda表達式。

注意：尾部的()，這對括號使得這個lambda表達式立即執行：

[] {cout << "Hello from Lambda" << endl; } ();

string result = [](const string & str) -> string { return "Hello from " + str; }("second Lambda");
cout << "Result: " << result << endl;

輸出如下：

Result: Hello from second Lambda

根據前面的描述，這個例子中的返回值可以忽略：

string result = [](const string & str){ return "Hello from " + str; }("second Lambda");

還可以保存lambda表達式的指針，並且通過函數指針執行這個lambda表達式。使用C++11的auto關鍵字可以輕鬆地做到這一點：

auto fn = [](const string& str) {return "hello from " + str; };
cout << fn("call 1") << endl;
cout << fn("call 2") << endl;

輸出如下：

Hello from call 1
Hello from call 2

捕捉塊

lambda表達式的方括號部分稱爲lambda捕捉塊(capture block)，在這裏可以指定如何從所在作用域中捕捉變量。捕捉變量的意思是可以在lambda表達式主體中使用這個變量。有兩種方式：

[=]：通過值捕捉所有變量

[&]：通過引用捕捉所有變量

指定空白的捕捉塊[]表示不從所在作用域中捕捉變量。還可以酌情決定捕捉那些變量以及這些變量的捕捉方法，方法是指定一個捕捉列表，其中帶有可選的默認捕捉選項。前綴爲&的變量通過引用捕捉。不帶前綴的變量通過值捕捉。默認捕捉應該是捕捉列表中的第一個元素，可以是=或&。

例如：

[&x]只通過引用捕捉x，不捕捉其他變量。

[x]只通過值捕捉x，不捕捉其他變量。

[=, &x， &y]默認通過值捕捉，變量x和y例外，這兩個變量通過引用捕捉。

[&, x]默認通過引用捕捉，變量x例外，這個變量通過引用捕捉。

[&x, &y]非法，因爲標誌符不允許重複。

通過引用捕捉變量的時候，一定保證黨lambda表達式在執行的時候，這個引用還是可用的。

將lambda表達式用作返回值

定義在<functional>頭文件中的std::function是多態的函數對象包裝，類似函數指針。它可以綁定至任何可以被調用的對象(仿函數、成員函數指針、函數指針和lambda表達式)，只要參數和返回類型符合包裝的類型即可。返回一個double、接受兩個整數參數的函數包裝定義如下：

function<double(int, int)> myWrapper;

通過使用std::function，可從函數中返回lambda表達式，看一下定義：

function<int(void)> multiplyBy2Lambda(int x)
{
    return [=]()->int{return 2 * x; };
}

在這個例子中，lambda表達式的返回類型和空參數列表可以忽略，可改寫爲：

function<int(void)> multiplyBy2Lambda(int x)
{
    return[=] {return 2 * x; };
}

這個函數的主體部分創建了一個lambda表達式，這個lambda表達式通過值捕捉所在作用域的變量，並返回一個整數，這個返回的整數是傳給multiplyBy2Lambda()的值的兩倍。這個multiplyBy2Lambda()函數的返回值類型爲 function<int(void)>，即一個不接受參數並返回一個整數的函數。函數主體中定義的lambda表達式正好匹配這個原型。變量x通過值捕捉，因此，在lambda表達式從函數返回之前，x值的一份副本綁定至lambda表達式中的x。

可以通過以下方式調用上述函數：

function<int(void)> fn = mutiplyBy2Lambda(5);
cout << fn() << endl;

通過C++11的auto關鍵字可以簡化這個調用：

auto fn = mutiplyBy2Lambda(5);
cout << fn() << endl;

輸出爲10。

mutiplyBy2Lambda()示例通過值捕捉了變量x:[=]。假設這個函數重寫爲通過引用捕捉變量：[&]，如下所示。根據代碼所示。根據代碼後面的解釋，下面這段代碼不能正常工作：

function<int(void)> mutiplyBy2Lambda(int x)
{
    return[&] {return 2 * x; };
}

lambda表達式通過引用捕捉變量x。然而，lambda表達式會在程序後面執行，而不會在mutiplyBy2Lambda()函數的作用域中執行，在那裏x的引用不再有效。

將lambda表達式用作參數：
您可以編寫lambda表達式作爲參數的函數。例如，可通過這種方式實現回調函數。下面的代碼實現了一個testCallback()函數，這個函數接受一個整數vector和一個回調函數作爲參數。這個實現迭代給定vector中的所有元素，並對每個元素調用回調函數，回調函數接受vector中每個元素作爲int參數，並返回一個布爾值。如果回調函數返回false，那麼停止迭代。

void testCallback(const vector<int>& vec, const function<bool(int)>& callback)
{
    for (auto i : vec)
    {
        if (!callback(i))
            break;
        cout << i << " ";
    }
    cout << endl;
}

可以按照以下方式測試testCallback()函數。

vector<int> vec(10);
int index = 0;
generate(vec.begin(), vec.end(), [&index] {return ++index; });
for each (vec.begin(), vec.end()m[](int i) {cout << u << " "; });
{
    cout << endl;
    testCallback(vec, [](int i){return i < 6; });
}

輸出結果：

[cpp] view plain copy

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