C++11 lambda 表达式解析

Myth丶恋晨 2022-08-11 09:00 193阅读 0赞

C++11 新增了很多特性，lambda 表达式是其中之一，如果你想了解的 C++11 完整特性，建议去[这里][Link 1]，[这里][Link 2]，[这里][Link 3]，还有[这里][Link 4]看看。本文作为 5 月的最后一篇博客，将介绍 C++11 的 lambda 表达式。

很多语言都提供了 lambda 表达式，如 Python，Java 8。lambda 表达式可以方便地构造匿名函数，如果你的代码里面存在大量的小函数，而这些函数一般只被调用一次，那么不妨将他们重构成 lambda 表达式。

C++11 的 lambda 表达式规范如下：

<table style="width:564px; height:150px"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td><code>[</code> capture <code>]</code> <code>(</code> params <code>)</code> mutable exception attribute <code>-&gt;</code> ret <code>{ </code> body <code>}</code></td> 
 <td>(1)</td> 
 <td>&nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td><code>[</code> capture <code>]</code> <code>(</code> params <code>)</code> <code>-&gt;</code> ret <code>{ </code> body <code>}</code></td> 
 <td>(2)</td> 
 <td>&nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td><code>[</code> capture <code>]</code> <code>(</code> params <code>)</code> <code>{ </code> body <code>}</code></td> 
 <td>(3)</td> 
 <td>&nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td><code>[</code> capture <code>]</code> <code>{ </code> body <code>}</code></td> 
 <td>(4)</td> 
 <td>&nbsp;</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

其中

*  (1) 是完整的 lambda 表达式形式，
 *  (2) const 类型的 lambda 表达式，该类型的表达式不能改捕获("capture")列表中的值。
 *  (3)省略了返回值类型的 lambda 表达式，但是该 lambda 表达式的返回类型可以按照下列规则推演出来：
    
     *  如果 lambda 代码块中包含了 return 语句，则该 lambda 表达式的返回类型由 return 语句的返回类型确定。
     *  如果没有 return 语句，则类似 void f(...) 函数。
 *  省略了参数列表，类似于无参函数 f()。

**mutable** 修饰符说明 lambda 表达式体内的代码可以修改被捕获的变量，并且可以访问被捕获对象的 non-const 方法。

**exception** 说明 lambda 表达式是否抛出异常(`noexcept`)，以及抛出何种异常，类似于void f() throw(X, Y)。

**attribute** 用来声明属性。

另外，**capture** 指定了在可见域范围内 lambda 表达式的代码内可见得外部变量的列表，具体解释如下：

*  `[a,&b]` a变量以值的方式呗捕获，b以引用的方式被捕获。
 *  `[this]` 以值的方式捕获 this 指针。
 *  `[&]` 以引用的方式捕获所有的外部自动变量。
 *  `[=]` 以值的方式捕获所有的外部自动变量。
 *  `[]` 不捕获外部的任何变量。

此外，**params** 指定 lambda 表达式的参数。

**一个具体的 C++11 lambda 表达式例子：**

![复制代码][copycode.gif]

#include <vector>
 #include <iostream>
 #include <algorithm>
 #include <functional>
 
 int main()
 {
 std::vector<int> c { 1,2,3,4,5,6,7 };
 int x = 5;
 c.erase(std::remove_if(c.begin(), c.end(), [x](int n) { return n < x; } ), c.end());
 
 std::cout << "c: ";
 for (auto i: c) {
 std::cout << i << ' ';
 }
 std::cout << '\n';
 
 // the type of a closure cannot be named, but can be inferred with auto
 auto func1 = [](int i) { return i+4; };
 std::cout << "func1: " << func1(6) << '\n'; 
 
 // like all callable objects, closures can be captured in std::function
 // (this may incur unnecessary overhead)
 std::function<int(int)> func2 = [](int i) { return i+4; };
 std::cout << "func2: " << func2(6) << '\n'; 
 }

![复制代码][copycode.gif]

(完)

[Link 1]: http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/
[Link 2]: http://www.stroustrup.com/C++11FAQ.html
[Link 3]: http://en.cppreference.com/w/cpp
[Link 4]: http://en.wikipedia.org/wiki/C%2B%2B11
[copycode.gif]: /images/20220810/52d5482b24ee4589bf36f243983c6a00.png