C++之Lambda表達式

1. 概述

C++ 11 中的 Lambda 表達式用於定義並創建匿名的函數對象,以簡化編程工作。Lambda 的語法形式如下:
[函數對象參數] (操作符重載函數參數) mutable 或 exception 聲明 -> 返回值類型 {函數體}
可以看到,Lambda 主要分爲五個部分:[函數對象參數]、(操作符重載函數參數)、mutable 或 exception 聲明、-> 返回值類型、{函數體}.

2. Lambda 語法分析

2.1 [函數對象參數]

標識一個 Lambda 表達式的開始,這部分必須存在,不能省略。函數對象參數是傳遞給編譯器自動生成的函數對象類的構造函數的。函數對象參數只能使用那些到定義 Lambda 爲止時 Lambda 所在作用範圍內可見的局部變量(包括 Lambda 所在類的 this)。

[]  //未定義變量,在lambda內使用任何外部變量都是錯誤的
[this] //在lambda的函數體內可以使用 Lambda 所在類中的成員變量,按值傳遞,函數體內不能修改傳遞進來的拷貝,因爲默認情況下函數是 const 的,要修改傳遞進來的拷貝,可以添加 mutable 修飾符
[x, &y]	//x按值傳遞,Y按引用傳遞
[&]	//在lambda內使用的任何外部變量都是引用傳遞
[=] //在lambda內使用的任何外部變量都是值傳遞
[&,x]  //在lambda內使用的x按值傳遞,其他外部變量都是引用傳遞
[=,&x]  //在lambda內使用的x引用傳遞,其他外部變量都是值傳遞

2.2 (操作符重載函數參數)

標識重載的 () 操作符的參數,沒有參數時,這部分可以省略。參數可以通過按值(如: (a, b))和按引用 (如: (&a, &b)) 兩種方式進行傳遞。

[] (int x, int y) { return x + y; } // 隱式返回類型
[] (int x, int y) -> int { int z = x + y; return z; } //顯示指定返回類型
[] (int& x) { ++x;  } // 沒有 return 語句 -> Lambda 函數的返回類型是 'void'
[] () { ++global_x;  } // 沒有參數,僅訪問某個全局變量
[] { ++global_x; } // 與上一個相同,省略了 (操作符重載函數參數)

2.3 mutable 或 exception 聲明

這部分可以省略。按值傳遞函數對象參數時,加上 mutable 修飾符後,可以修改傳遞進來的拷貝(注意是能修改拷貝,而不是值本身)。exception 聲明用於指定函數拋出的異常,如拋出整數類型的異常,可以使用 throw(int)。

2.4 -> 返回值類型

標識函數返回值的類型,當返回值爲 void,或者函數體中只有一處 return 的地方(此時編譯器可以自動推斷出返回值類型)時,這部分可以省略。

[] (int x, int y) -> int { int z = x + y; return z; } //顯示指定返回類型int

2.5 {函數體}

標識函數的實現,這部分不能省略,但函數體可以爲空。

3. 示例

3.1 示例 1

std::vector<int> some_list;
int total = 0;
for (int i = 0; i < 5; ++i) some_list.push_back(i);
std::for_each(begin(some_list), end(some_list), [&total](int x)
{
    total += x;
});

此例計算 list 中所有元素的總和。變量 total 被存爲 Lambda 函數閉包的一部分。因爲它是棧變量(局部變量)total 引用,所以可以改變它的值。

3.2 示例 2

std::vector<int> some_list;
int total = 0;
int value = 5;
std::for_each(begin(some_list), end(some_list), [&, value, this](int x)
{
    total += x * value * this->some_func();
});

此例中 total 會存爲引用, value 則會存一份值拷貝。對 this 的捕獲比較特殊,它只能按值捕獲。this 只有當包含它的最靠近它的函數不是靜態成員函數時才能被捕獲。對 protect 和 private 成員來說,這個 Lambda 函數與創建它的成員函數有相同的訪問控制。如果 this 被捕獲了,不管是顯式還是隱式的,那麼它的類的作用域對 Lambda 函數就是可見的。訪問 this 的成員不必使用 this-> 語法,可以直接訪問。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章