C/C++编程：lambda表达式

缺乏、安全感 2022-05-20 02:10 283阅读 0赞

# lambda入门 #

> 一个函数内部不能包含另一个函数，lamba表达式解决函数此问题：函数表达式

## 最简单的lamba表达式 ##

#include <iostream>
    
    using namespace std;
    
    void main()
    {
    	[] {cout << "hello"; cout << "world"; }();    //匿名lamba表达式，()表示调用，{}表示函数体，
    
    	cin.get();
    }

## lamba表达式与函数指针 ##

定义一个函数指针，然后调用

#include <iostream>
    using namespace std;
    void main()
    {
    	auto fun = [] {cout << "hell"; }; //fun是一个函数指针，指向一个函数
    	fun();  //调用
    	cin.get();
    }

## lamba的传入参数 ##

*  与一般函数一样，有副本机制

#include <iostream>
    using namespace std;
    void main()
    {
    	int num = 100;
    	auto funrc = [](int num) {num = 5, cout << num << endl; };
    	cout << "main:" << num << endl;  //100
    	funrc(num);    //5  //函数副本机制
    	cout << "main:" << num << endl;  //100
    	cin.get();
    }

## lamba表达式的返回值 ##

#include <iostream>
    using namespace std;
    int  main()
    {
        auto fun1 = [](double a, double b) {return a + b; };  //有名lamba表达式，auto自动推理类型
        cout << fun1(11, 11.1) << endl;
    
        auto fun2 = [](double a, double b)->int {return a + b; }; //->指定返回值类型
        cout << fun2(10, 19.1) << endl;
    
        auto fun3 = [](double a, double b)->decltype(a + b) {return a + b; }; //->指定返回值类型
        cout << fun3(10, 10) << endl;
    
       // cout << typeid(fun1).name() << endl;  //class <lambda_随机数>
       // cout << (void*)fun1 << endl; //lamba表达式是内联展开的，无法取出地址
    
        
        cin.get();
    }

总结：

*  lamba表达式是为了解决函数怀孕问题
 *  lamba表达式是内联展开的，无法取出地址
 *  lamba本质上是一个类
 *  lamba()的传入参数有副本机制

## auto自动推理数据类型 ##

#include <iostream>
    
    using namespace std;
    
    
    void main()
    {
    	[](auto a, auto b){cout << a + b << endl; }(10, 11);  //auto可以推理数据类型
    	[](auto a, auto b){cout << a + b << endl; }(10.8, 11);
    	[](auto a = 0 , auto b =  0 ){cout << a + b << endl; }(10, 11); 
    	cin.get();
    }

# lambda高级 #

## lamba表达式如何捕获外部变量 ##

*  &表示以引用的方式捕获外部变量，因此可以直接对外部变量内存进行读写
 *  =表示以值传递的方式捕获外部变量，因此不能改变外部变量，matable是对=的补充
 *  必须显示的捕获，没有隐式的捕获

#include <iostream>
    
    using namespace std;
    
    int  main()
    {
        int num1 = 100;
        int num2 = 99;
    
        cout << "原本:                                                     "<< &num1 <<"[" <<num1  << "], "<< &num2 <<"[" << num2 << "]"<< endl;
    
        [=]() {
            cout  << "[=]()        可以捕获外部变量生成一个副本，这个副本是只读的:     "<< &num1 <<"[" <<num1  << "], "<< &num2 <<"[" << num2 << "](副本是只读的)\n";
        }();  //=只能读不能写   ---> 两个地址不同，说明是不同的内存，=的操作是复制原本给lamba表达式
    
        // [=]() {num1 = 22, cout << num1 << num2 << endl; }();//    C3491    “num1” : 无法在非可变 lambda 中修改通过复制捕获    
        [=]()mutable {
            num1 = 666; num2 = 77;
            cout <<"[=]()mutable 可以使用mutable生成一个副本，这个副本是可读可写的:  " << &num1 <<"[" <<num1  << "], "<< &num2 <<"[" << num2 << "]（修改副本不会影响原本:mutalbe是一个声明，表示操作副本，可以看作是=的补充）\n";
        }(); //666999mutable改变副本  ----> mutalbe是一个声明，表示操作副本，可以看作是=的补充
    
            cout << "原本:                                                     "<< &num1 <<"[" <<num1  << "], "<< &num2 <<"[" << num2 << "]"<< endl;
    
        num1 = 100, num2 = 99;
        [&]() {
            num1 = 11, num2 = 66, cout << "[&]          可以捕获并读写外部变量的原本                      "<< &num1 <<"[" <<num1  << "], "<< &num2 <<"[" << num2 << "](&地址相同，表示以引用的方式捕获外部变量，操作同一块内存，因此可以改写原本)\n";
        }();  //1199   &表示读写外部变量，改变原本  ---->  &地址相同，表示以引用的方式捕获外部变量，操作同一块内存，因此可以改写原本
        cout << "原本:                                                     "<< &num1 <<"[" <<num1  << "], "<< &num2 <<"[" << num2 << "]"<< endl;
    
        num1 = 100, num2 = 99;
    }

![20210323162003606.png][]

## 单独改变捕获某一个值 ##

#include <iostream>
    
    using namespace std;
    
    
    int  main()
    {
        int a = 10;
        int b = 9;
        int c = 15;
    
        //[&a]() {a = 100;  cout << a << b << c << endl; }();  //无法隐式捕获“b/c”，因为尚未指定默认捕获模式，	封闭函数局部变量不能在 lambda 体中引用，除非其位于捕获列表中
        [&a, b, c]() {a = 100;  cout   << "     " <<a << "   " << b << "   " << c  << "   " << endl; }();  //可以改变a的原本
        cout << "原本: "<< a << "   " << b << "   " << c  << "   " << endl;
    
        a = 10; b = 9; c = 15;
        [a, b, c]()mutable {a = 999; b = 333;  cout   << "     " <<a << "   "<< b << "   " << c << "\n"; }();  //999 333  15
        cout << "原本: "<< a << "   " << b << "   " << c  << "   " << endl;
    
        //[]()mutable {a = 999; b = 333; cout << a << "   " << b << "   " << c; }(); //封闭函数局部变量不能在 lambda 体中引用，除非其位于捕获列表中	Cpp.cpp	e : \C++\Cpp.cpp\Cpp.cpp\类型转换.cpp	15
    
    }

![20210323162616410.png][]

## lamba表达式与数组 ##

#include <iostream>
    #include <array>
    #include <algorithm>
    
    using namespace std;
    
    void main()
    {
    	array<int, 10>myint{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
    	for_each(myint.begin(), myint.end(), [](int num) {cout << num << "   ";  });  //显示 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 0 0 0
    	cout << "\n";
    	for_each(myint.begin(), myint.end(), [](int num) {num += 1, cout << num << "   "; }); //修改副本，函数传参副本机制，因此修改的是副本
    	cout << "\n";
    	for_each(myint.begin(), myint.end(), [](int num) {cout << num << "   ";  });  //显示 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 0 0 0
    	cout << "\n      *******************\n"  ;
    
    	for_each(myint.begin(), myint.end(), [](int &num) {num += 1, cout << num << "   "; }); //修改原本，引用原本，对原本进行操作，因此会修改原本
    	cout << "\n";
    	for_each(myint.begin(), myint.end(), [](int num) {cout << num << "   ";  });  //显示，2，3，4，5，6，7，8，1，1，1
    	cin.get();
    }

总结：

*  函数传参如果是值传递，那么副本机制修改副本；如果是引用传参，那么操作原本
 *  lamba表达式是为了解决代码内嵌问题
 *  \[\]()\{\}()匿名lamba表达式
 *  for\_each常常用来遍历容器，比如数组
 *  array<int, n>\{0\};是CPP风格的数组
 *  lamba表达式中\[=\]表示值捕获外部遍历，\[&\]表示引用捕获。

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[20210323162003606.png]: /images/20220520/3747e7a66a234f7ead945f26a8ce2d40.png
[20210323162616410.png]: /images/20220520/25ea0c5054a5434fa55870c9c0f262d8.png