【C++11】lambda 基本用法

lambda 的语法比较简单,下面这个 lambda 返回一个字符串。

auto lambda = []{ return "hello world"; };
lambda(); //将返回 hello world 字符串

lambda 还可以传参数。

auto lambda = [](std::string str){ return str; };
lambda("hello world"); //将返回 hello world 字符串

可以看到 lambda 就像一个函数一样,可以接受参数和返回值,因为 lambda 就是一个匿名函数。它可以方便我们写出函数式的代码。

lambda 的语法一共有如下三种。

[ captures ] ( parameters ) -> return_type { body }
[ captures ] ( parameters ) { body }
[ captures ] { body }

语法中的关键词意义如下。

  • parameters: lambda 表达式接受的参数,就像函数参数一样
  • captures: 捕获变量,捕获变量的方式有两种:按引用捕获和按复制捕获
  • body: 语句块

常见的 lambda 表达式的写法如下。一般情况是不需要显式写出返回类型的,代码也会更简洁。如果 lambda 表达式没有参数的时候括号也是可以省略的。

[](int i){ return i; }
[](int i) ->int { return i; }
[](){ return 0; }
[]{ return 0; }

按引用捕获需要在 [ ] 内写 & ,按复制捕获为 = 。若什么都不写则不捕获外部变量。

int a = 1;
int b = 2;
[&a](int i){ return i; } //按引用捕获变量 a
[a](int i){ return i; } //按复制捕获变量 a
[=](int i){ return i; } //按复制捕获变量 a,b
[&, b](int i){ return i; } //按引用捕获变量,除了 b(b 按复制捕获)。

接下来在 code1 目录下新建一个 code0.cpp 文件。:

#include <iostream>

int main() {
    auto lambda = [] {
        std::cout << "hello lambda!" << std::endl;
    };
    lambda();
}

编译和运行代码:在 「build」 目录下执行

g++ ../code0.cpp -o code0 -std=c++11 && ./code0

输出结果:

hello lambda!

这是最简单的一个 lambda,接下来看其它几种形式的 lambda,打开并编辑 code1.cpp 文件:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>

int main() {
    auto lambda = []{ std::cout<<"hello lambda!"<<std::endl; };
    lambda();

    auto lambda1 = [](int i)->int { return i; };
    auto lambda2 = [](int i) { return i; };

    std::cout<<lambda1(1)<<std::endl;
    std::cout<<lambda2(2)<<std::endl;

    std::vector<int> v{1,2,3,4,5,6,7};
    std::for_each(v.begin(), v.end(), [](int i){
        std::cout<<i<<" ";
    });
    std::cout<<std::endl;
    return 0;
}

编译和运行代码:在 build 目录下执行

g++ ../code1.cpp -o code1 -std=c++11 && ./code1

输出结果:

hello lambda!
1
2
1 2 3 4 5 6 7

上面是 lambda 用于 stl 算法的经典例子。std::for_each 的时候,传入一个 lambda,用它把 vector 容器中的每个整数打印出来,这是 lambda 的一个典型应用场景,使用 lambda 让我们的代码变得简单清晰。

接下来我们实验一下 lambda 捕获变量的情况,在 code1 目录下新建 code2_1.cpp 文件:

#include <iostream>

int main() {
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = 3;

    auto lambda1 = [&]{
        a = 4;
        b = 5;
        c = 6;
    };

    lambda1();

    std::cout<<a<<" "<<b<<" "<<c<<std::endl;
}

编译和运行代码:在 build 目录下执行

g++ ../code2_1.cpp -o code2_1 -std=c++11 && ./code2_1

输出结果:

4 5 6

可以看到我们通过引用方式捕获变量后,就可以对变量进行修改了。接下来看按拷贝方式捕获的情况,在 code1 目录下新建 code2_2.cpp 文件:

#include <iostream>

int main() {
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = 3;

    auto lambda1 = [&]{
        a = 4;
        b = 5;
        c = 6;
    };

    lambda1();

    std::cout<<a<<" "<<b<<" "<<c<<std::endl;

    auto lambda2 = [a,b,c]() mutable{
        a = 1;
        b = 2;
        c = 3;
        std::cout<<"in lambda2 :"<<a<<" "<<b<<" "<<c<<std::endl;
    };

    lambda2();

    std::cout<<a<<" "<<b<<" "<<c<<std::endl;

    auto lambda3 = [=]() mutable{
        a = 10;
        b = 20;
        c = 30;
        std::cout<<"in lambda3 :"<<a<<" "<<b<<" "<<c<<std::endl;
    };

    lambda3();

    std::cout<<a<<" "<<b<<" "<<c<<std::endl;

}

编译和运行代码:在 build 目录下执行

g++ ../code2_2.cpp -o code2_2 -std=c++11 && ./code2_2

输出结果:

4 5 6
in lambda2 :1 2 3
4 5 6
in lambda3 :10 20 30
4 5 6

可以看到 lambda2 中 abc 按复制捕获,在 lambda 中修改 abc 是不会修改外面的 abc 的值。

lambda 在类中使用的时候需要捕获 this 指针才能访问类成员。

ambda 按引用捕获变量时要注意临时变量生命周期的问题,我们通过一个实验来看这个问题,在 code1 目录下新建 code3.cpp 文件,编写下面这些代码:

#include <iostream>
#include <string>
#include <functional>

std::function<void()> test(){
    std::string str = "hello";
    auto lambda = [&str]{
        std::cout<<str<<" "<<"lambda";
    };

    return lambda;
}

int main() {
    auto lambda1 = test();
    lambda1();
}

编译和运行代码:在 build 目录下执行

g++ ../code3.cpp -o code3 -std=c++11 && ./code3

输出结果:

将不会输出字符串,因为 test 函数中的 lambda 捕获的是一个临时变量 str 的引用,当 test 函数结束时 str 被析构,这时 lambda 捕获的 str 就变成一个无效的字符串,因此在 main 中再调用 lambda1 时是不会打印出字符串的。

摘自:实验课网站《C++ 实现 RPC 网络通讯库》

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/bandaoyu/article/details/107390235