C 11 Lambda表示式(匿名函式)詳解

2021-10-08 14:58:52 字數 2100 閱讀 4997

使用 stl 時,往往會大量用到函式物件,為此要編寫很多函式物件類。有的函式物件類只用來定義了乙個物件,而且這個物件也只使用了一次,編寫這樣的函式物件類就有點浪費。

而且,定義函式物件類的地方和使用函式物件的地方可能相隔較遠,看到函式物件,想要檢視其 operator() 成員函式到底是做什麼的也會比較麻煩。

對於只使用一次的函式物件類,能否直接在使用它的地方定義呢?lambda 表示式能夠解決這個問題。使用 lambda 表示式可以減少程式中函式物件類的數量,使得程式更加優雅。

lambda 表示式的定義形式如下:

[外部變數訪問方式說明符] (參數列) -> 返回值型別

其中,「外部變數訪問方式說明符」可以是=&,表示{}中用到的、定義在{}外面的變數在{}中是否允許被改變。=表示不允許,&表示允許。當然,在{}中也可以不使用定義在外面的變數。「-> 返回值型別」可以省略。

下面是乙個合法的lambda表示式:

[=] (int x, int y) -> bool
lambda 表示式實際上是乙個函式,只是它沒有名字。下面的程式段使用了上面的 lambda 表示式:

int a[4] = ;

sort(a, a+4, [=](int x, int y) -> bool );

for_each(a, a+4, [=](int x) );

這段程的輸出結果是:

11 2 33 4

程式第 2 行使得陣列 a 按個位數從小到大排序。具體的原理是:sort 在執行過程中,需要判斷兩個元素 x、y 的大小時,會以 x、y 作為引數,呼叫 lambda 表示式所代表的函式,並根據返回值來判斷 x、y 的大小。這樣,就不用專門編寫乙個函式物件類了。

第 3 行,for_each 的第 3 個引數是乙個 lambda 表示式。for_each 執行過程中會依次以每個元素作為引數呼叫它,因此每個元素都被輸出。

下面是用到了外部變數的lambda表示式的程式:

#include #include using namespace std;

int main()

; int total = 0;

for_each(a, a + 4, [&](int & x) );

cout << total << endl; //輸出 10

for_each(a, a + 4, [=](int x) );

return 0;

}

程式的輸出結果如下:

102 4 6 8

第 8 行,[&]表示該 lambda 表示式中用到的外部變數 total 是傳引用的,其值可以在表示式執行過程中被改變(如果使用[=],編譯無法通過)。該 lambda 表示式每次被 for_each 執行時,都將 a 中的乙個元素累加到 total 上,然後將該元素加倍。

實際上,「外部變數訪問方式說明符」還可以有更加複雜和靈活的用法。例如:

例如下面的程式:

#include using namespace std;

int main()

{

int x = 100,y=200,z=300;

auto ff = [=,&y,&z](int n) {

cout 《程式的輸出結果如下:

100225

201, 301

第 6 行定義了乙個變數 ff,ff 的型別是 auto,表示由編譯器自動判斷其型別(這也是 c++11 的新特性)。本行將乙個 lambda 表示式賦值給 ff,以後就可以通過 ff 來呼叫該 lambda 表示式了。

第 11 行通過 ff,以 15 作為引數 n 呼叫上面的 lambda 表示式。該 lambda 表示式指明,對於外部變數 y、z,可以修改其值;對於其他外部變數,例如 x,不能修改其值。因此在該表示式執行時,可以修改外部變數 y、z 的值,但如果出現試圖修改 x 值的語句,就會編譯出錯。

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