【C++】STL 算法 ② ( foreach 循环中传入函数对象 / Lambda 表达式处理元素 | foreach 循环算法 | Lambda 表达式 - 匿名函数对象 / 仿函数 )

向右看齐 2024-02-05 22:15 51阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、foreach 循环中传入 函数对象 / Lambda 表达式处理元素
 *   *  1、foreach 循环算法
     *  2、foreach 循环中传入 函数对象 处理元素
     *  3、foreach 循环中传入 Lambda 表达式 处理元素
     *  4、Lambda 表达式 - 匿名 函数对象 / 仿函数

## 一、foreach 循环中传入 函数对象 / Lambda 表达式处理元素 ##

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### 1、foreach 循环算法 ###

在 C++ 语言中 , std::foreach 循环 虽然 不是标准库的一部分 , 但是 C ++ 编译器 提供了对 该语法 的支持作为扩展 ;

使用 该 std::foreach 循环 , 可以用于 遍历 STL 标准模板库 中提供的容器 , 如 vector 单端数组 , list 双向链表 , map 映射 , set 集合 等 容器 中的元素 ;

std::for\_each 是一个算法 , 该算法 接受一对迭代器 , 表示 容器 的 起始位置 和 结束位置 和 一个可调用对象 , 如 : 函数 / 函数指针 / 仿函数 / 函数对象 / Lambda 表达式 , 并对范围内的每个元素调用该可调用对象 ;

**注意 :** 上述 迭代器 范围 是一个 前闭后开 区间 ;

### 2、foreach 循环中传入 函数对象 处理元素 ###

使用 foreach 循环遍历 STL 容器 中的元素时 , 可以对 被遍历的 元素 使用 函数对象 / 仿函数 , 这三个是同一个概念 , 相当于 在循环体中调用该 函数对象 / 仿函数 中的 " 重载 函数调用操作符 () 函数 " ;

在下面的代码中 , 自定义了 PrintT 仿函数类 , 该类对象可以 直接当做函数一样调用 ;

//函数对象 类重载了()
    template <typename T>
    class PrintT{
        
    public:
    	void operator()(T& t){
        
    		cout << t << endl;
    	}
    };

向 foreach 循环中 , 直接传入该 仿函数类 对象 ( 又称为 " 函数对象 " ) ,

for_each(vec.begin(), vec.end(), PrintT<int>());

**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    #include "functional"
    
    //函数对象 类重载了()
    template <typename T>
    class PrintT{
        
    public:
    	void operator()(T& t){
        
    		cout << t << endl;
    	}
    };
    
    int main() {
        
    
    	// 创建一个 vector 单端数组容器
    	vector<int> vec;
    
    	// 向容器中插入元素
    	vec.push_back(1);
    	vec.push_back(3);
    	vec.push_back(5);
    
    	// 向 foreach 循环中传入函数对象
    	// 在函数对象中打印元素内容
    	for_each(vec.begin(), vec.end(), PrintT<int>());
    
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	system("pause");
    	return 0;
    };

**执行结果 :**

1  
3  
5  
Press any key to continue . . .

![在这里插入图片描述][95627823429c4f3898089cdc67bc5656.png]

### 3、foreach 循环中传入 Lambda 表达式 处理元素 ###

在下面的 foreach 循环中 , 传入了 Lambda 表达式 , 该 Lambda 表达式实现的效果

[](int num) {
        
    	std::cout << num << endl;
    }

与 函数对象 / 仿函数 实现效果相同 ;

//函数对象 类重载了()
    template <typename T>
    class PrintT{
        
    public:
    	void operator()(T& t){
        
    		cout << t << endl;
    	}
    };

**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    #include "functional"
    
    int main() {
        
    
    	// 创建一个 vector 单端数组容器
    	vector<int> vec;
    
    	// 向容器中插入元素
    	vec.push_back(1);
    	vec.push_back(3);
    	vec.push_back(5);
    
    	// 向 foreach 循环中传入 Lambda 表达式
    	// 在函数对象中打印元素内容
    	for_each(vec.begin(), vec.end(), [](int num) {
        
    		std::cout << num << endl;
    	});
    
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	system("pause");
    	return 0;
    };

**执行结果 :**

1  
3  
5  
Press any key to continue . . .

![在这里插入图片描述][45ff4026ed304727b5e9218268843d6a.png]

### 4、Lambda 表达式 - 匿名 函数对象 / 仿函数 ###

在上面的代码中 , 使用了 Lambda 表达式 , 如下所示 :

// 向 foreach 循环中传入 Lambda 表达式
    	// 在函数对象中打印元素内容
    	for_each(vec.begin(), vec.end(), [](int num) {
        
    		std::cout << num << endl;
    	});

Lambda 表达式 是一个 匿名的 函数对象 / 仿函数 ;

**Lambda 表达式 语法如下 :**

[capture](parameters) -> return_type {
         body_of_lambda }

*  **capture 捕获列表 :** 指定哪些外部变量可以在 lambda 函数体内被访问到 ;
 *  **parameters 参数列表 :** 和普通函数的参数列表类似 ;
 *  **return\_type 返回类型 :** 可省略 , 如果在 函数体中返回某个值 , 编译器会自动推导返回类型 ;
 *  **body\_of\_lambda 函数体 :** 实现特定功能 ;

**capture 捕获列表 语法 :**

*  **\[x\] :** 通过 值捕获 x ;
 *  **\[&y\] :** 通过 引用捕获 y ;
 *  **\[=\] :** 通过值 捕获所有外部变量 ;
 *  **\[&\] :** 通过引用 捕获所有外部变量 ;
 *  **\[this\] :** 捕获当前类的 this 指针 ;

上述 foreach 循环中 , 没有捕获外部的变量 , 传入了 int 类型的参数 , 在函数体内打印了 int 类型参数 ; 这个 int 类型的参数就是 STL 容器中的值 ;

[](int num) {
        
    	std::cout << num << endl;
    }

[95627823429c4f3898089cdc67bc5656.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/6089bfaf9a9f4a5a9435756c908c45f0.png
[45ff4026ed304727b5e9218268843d6a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/97c81eaa39f141c9a8390fd27ef894ec.png