C++中的Lambda表示式詳解
我是搞C++的
一直都在提醒自己,我是搞C++的;但是當C++11出來這麼長時間了,我卻沒有跟著隊伍走,發現很對不起自己的身份,也還好,發現自己也有段時間沒有寫C++程式碼了。今天看到了C++中的Lambda表示式,雖然用過C#的,但是C++的,一直沒有用,也不知道怎麼用,就可憐的連Lambda語法都看不懂。好了,這裡就對C++中的Lambda進行一個簡單的總結,就算是對自己的一個交代,我是搞C++的,我是一個C++ programmer。
一段簡單的Code
我也不是文藝的人,對於Lambda的歷史,以及Lambda與C++的那段淵源,我也不是很熟悉,技術人,講究拿程式碼說事。
複製程式碼#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 1;
int b = 2;
auto func = [=, &b](int c)->int {return b += a + c;};
return 0;
}
當我第一次看到這段程式碼時,我直接凌亂了,直接看不懂啊。上面這段程式碼,如果你看懂了,下面的內容就當時複習了;如果看不懂了,就接著和我一起總結吧。
基本語法
簡單來說,Lambda函式也就是一個函式,它的語法定義如下:
複製程式碼[capture](parameters) mutable ->return-type{statement}
1.[capture]:捕捉列表。捕捉列表總是出現在Lambda函式的開始處。實際上,[]是Lambda引出符。編譯器根據該引出符判斷接下來的程式碼是否是Lambda函式。捕捉列表能夠捕捉上下文中的變數以供Lambda函式使用;
2.(parameters):引數列表。與普通函式的引數列表一致。如果不需要引數傳遞,則可以連同括號“()”一起省略;
3.mutable:mutable修飾符。預設情況下,Lambda函式總是一個const函式,mutable可以取消其常量性。在使用該修飾符時,引數列表不可省略(即使引數為空);
4.->return-type:返回型別。用追蹤返回型別形式宣告函式的返回型別。我們可以在不需要返回值的時候也可以連同符號”->”一起省略。此外,在返回型別明確的情況下,也可以省略該部分,讓編譯器對返回型別進行推導;
5.{statement}:函式體。內容與普通函式一樣,不過除了可以使用引數之外,還可以使用所有捕獲的變數。
與普通函式最大的區別是,除了可以使用引數以外,Lambda函式還可以通過捕獲列表訪問一些上下文中的資料。具體地,捕捉列表描述了上下文中哪些資料可以被Lambda使用,以及使用方式(以值傳遞的方式或引用傳遞的方式)。語法上,在“[]”包括起來的是捕捉列表,捕捉列表由多個捕捉項組成,並以逗號分隔。捕捉列表有以下幾種形式:
1.[var]表示值傳遞方式捕捉變數var;
2.[=]表示值傳遞方式捕捉所有父作用域的變數(包括this);
3.[&var]表示引用傳遞捕捉變數var;
4.[&]表示引用傳遞方式捕捉所有父作用域的變數(包括this);
5.[this]表示值傳遞方式捕捉當前的this指標。
上面提到了一個父作用域,也就是包含Lambda函式的語句塊,說通俗點就是包含Lambda的“{}”程式碼塊。上面的捕捉列表還可以進行組合,例如:
1.[=,&a,&b]表示以引用傳遞的方式捕捉變數a和b,以值傳遞方式捕捉其它所有變數;
2.[&,a,this]表示以值傳遞的方式捕捉變數a和this,引用傳遞方式捕捉其它所有變數。
不過值得注意的是,捕捉列表不允許變數重複傳遞。下面一些例子就是典型的重複,會導致編譯時期的錯誤。例如:
3.[=,a]這裡已經以值傳遞方式捕捉了所有變數,但是重複捕捉a了,會報錯的;
4.[&,&this]這裡&已經以引用傳遞方式捕捉了所有變數,再捕捉this也是一種重複。
Lambda的使用
對於Lambda的使用,說實話,我沒有什麼多說的,個人理解,在沒有Lambda之前的C++ , 我們也是那樣好好的使用,並沒有對缺少Lambda的C++有什麼抱怨,而現在有了Lambda表示式,只是更多的方便了我們去寫程式碼。不知道大家是否記得C++ STL庫中的仿函式物件,仿函式想對於普通函式來說,仿函式可以擁有初始化狀態,而這些初始化狀態是在宣告仿函式物件時,通過引數指定的,一般都是儲存在仿函式物件的私有變數中;在C++中,對於要求具有狀態的函式,我們一般都是使用仿函式來實現,比如以下程式碼:
複製程式碼程式碼如下:#include<iostream>
using namespace std;
typedef enum
{
add = 0,
sub,
mul,
divi
}type;
class Calc
{
public:
Calc(int x, int y):m_x(x), m_y(y){}
int operator()(type i)
{
switch (i)
{
case add:
return m_x + m_y;
case sub:
return m_x - m_y;
case mul:
return m_x * m_y;
case divi:
return m_x / m_y;
}
}
private:
int m_x;
int m_y;
};
int main()
{
Calc addObj(10, 20);
cout<<addObj(add)<<endl; // 發現C++11中,enum型別的使用也變了,更“強”了
return 0;
}
現在我們有了Lambda這個利器,那是不是可以重寫上面的實現呢?看程式碼:
複製程式碼程式碼如下:#include<iostream>
using namespace std;
typedef enum
{
add = 0,
sub,
mul,
divi
}type;
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
auto func = [=](type i)->int {
switch (i)
{
case add:
return a + b;
case sub:
return a - b;
case mul:
return a * b;
case divi:
return a / b;
}
};
cout<<func(add)<<endl;
}
顯而易見的效果,程式碼簡單了,你也少寫了一些程式碼,也去試一試C++中的Lambda表示式吧。
關於Lambda那些奇葩的東西
看以下一段程式碼:
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int j = 10;
auto by_val_lambda = [=]{ return j + 1; };
auto by_ref_lambda = [&]{ return j + 1; };
cout<<"by_val_lambda: "<<by_val_lambda()<<endl;
cout<<"by_ref_lambda: "<<by_ref_lambda()<<endl;
++j;
cout<<"by_val_lambda: "<<by_val_lambda()<<endl;
cout<<"by_ref_lambda: "<<by_ref_lambda()<<endl;
return 0;
}
程式輸出結果如下:
by_val_lambda: 11
by_ref_lambda: 11
by_val_lambda: 11
by_ref_lambda: 12
你想到了麼???那這又是為什麼呢?為什麼第三個輸出不是12呢?
在by_val_lambda中,j被視為一個常量,一旦初始化後不會再改變(可以認為之後只是一個跟父作用域中j同名的常量),而在by_ref_lambda中,j仍然在使用父作用域中的值。所以,在使用Lambda函式的時候,如果需要捕捉的值成為Lambda函式的常量,我們通常會使用按值傳遞的方式捕捉;相反的,如果需要捕捉的值成成為Lambda函式執行時的變數,則應該採用按引用方式進行捕捉。
再來一段更暈的程式碼:
複製程式碼程式碼如下:#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int val = 0;
// auto const_val_lambda = [=](){ val = 3; }; wrong!!!
auto mutable_val_lambda = [=]() mutable{ val = 3; };
mutable_val_lambda();
cout<<val<<endl; // 0
auto const_ref_lambda = [&]() { val = 4; };
const_ref_lambda();
cout<<val<<endl; // 4
auto mutable_ref_lambda = [&]() mutable{ val = 5; };
mutable_ref_lambda();
cout<<val<<endl; // 5
return 0;
}
這段程式碼主要是用來理解Lambda表示式中的mutable關鍵字的。預設情況下,Lambda函式總是一個const函式,mutable可以取消其常量性。按照規定,一個const的成員函式是不能在函式體內修改非靜態成員變數的值。例如上面的Lambda表示式可以看成以下仿函式程式碼:
複製程式碼程式碼如下:class const_val_lambda
{
public:
const_val_lambda(int v) : val(v) {}
void operator()() const { val = 3; } // 常量成員函式
private:
int val;
};
對於const的成員函式,修改非靜態的成員變數,所以就出錯了。而對於引用的傳遞方式,並不會改變引用本身,而只會改變引用的值,因此就不會報錯了。都是一些糾結的規則。慢慢理解吧。
總結
對於Lambda這種東西,有的人用的非常爽,而有的人看著都不爽。仁者見仁,智者見智。不管怎麼樣,作為程式設計師的你,都要會的。這篇文章就是用來彌補自己對C++ Lambda表示式的認知不足的過錯,以免以後在別人的程式碼中看到了Lambda,還看不懂這種東西,那就丟大人了。
相關推薦
C++中lambda表示式詳解與原理分析
lambda表示式的本質就是過載了()運算子的類,這種類通常被稱為functor,即行為像函式的類。因此lambda表示式物件其實就是一個匿名的functor。 C++中lambda表示式的構成 一個標準的lambda表示式包括:捕獲列表、引數列表、mu
Java中lambda表示式詳解
原文地址:http://blog.laofu.online/2018/04/20/java-lambda/ 為什麼使用lambda 在java中我們很容易將一個變數賦值,比如int a =0;int b=a; 但是我們如何將一段程式碼和一個函式賦值給一個變數?這個變數應該是什麼的型別? 在java
C++中的Lambda表示式詳解
我是搞C++的 一直都在提醒自己,我是搞C++的;但是當C++11出來這麼長時間了,我卻沒有跟著隊伍走,發現很對不起自己的身份,也還好,發現自己也有段時間沒有寫C++程式碼了。今天看到了C++中的Lambda表示式,雖然用過C#的,但是C++的,一直沒有用,也不知道怎麼
C/C++中extern關鍵字詳解
編譯器 fin 生成 接口 bcd 只需要 c++環境 結束 編程 轉自:http://www.cnblogs.com/yc_sunniwell/archive/2010/07/14/1777431.html 1 基本解釋:extern可以置於變量或者函數前,以標示變量或者
C/C++中作用域詳解(轉)
防止 局部作用域 gist 文件中 方式 為什麽不使用 形式參數 lan archive 作用域規則告訴我們一個變量的有效範圍,它在哪兒創建,在哪兒銷毀(也就是說超出了作用域)。變量的有效作用域從它的定義點開始,到和定義變量之前最鄰近的開括號配對的第一個閉括號。也就是說,作
C#中const用法詳解
htm 鏈接 服務器 span img body 用法詳解 -s 設計 本文實例講述了C#中const用法。分享給大家供大家參考。具體用法分析如下: const是一個c語言的關鍵字,它限定一個變量不允許被改變。使用const在一定程度上可以提高程序的安全性和可靠性,另外,
C#中protected用法詳解
base 而是 報錯 public 我們 此刻 訪問 .html 定義 轉自(https://www.cnblogs.com/wangyt223/archive/2012/08/08/2627801.html) 在c#的可訪問性級別中,public和private算是最
c/c++中static的詳解
extern info system pan 特點 靜態成員 額外 定義 全局 C 語言的 static 關鍵字有三種(具體來說是兩種)用途: 1. 靜態局部變量:用於函數體內部修飾變量,這種變量的生存期長於該函數。 int foo(){ st
C#中ToString()格式詳解
padding design otn href 有效 詳解 pattern console AS 以下內容均摘自博客園,僅供資料查詢。原文連接http://www.cnblogs.com/xdotnet/archive/2009/01/17/tostring_format.
C++中的繼承詳解
C++ 繼承 [TOC] 繼承基本知識 定義: 繼承是面向對復用的重要手段。通過繼承定義一個類,繼承是類型之間的關系建模,共享公有的東西,實現各自本質不同的東西。 繼承關系: 三種繼承關系下基類成員的在派生類的訪問關系變化(圖) 舉個栗子(公有繼承) ```c+
C++中列舉enum詳解
轉載部落格地址:https://blog.csdn.net/bruce_0712/article/details/54984371 眾所周知,C/C++語言可以使用#define和const建立符號常量,而使用enum工具不僅能夠建立符號常量,還能定義新
C/C++中volatile關鍵字詳解
asm 運行 多線程並發 這樣的 修改 由於 設定 其他 硬件 1. 為什麽用volatile? C/C++ 中的 volatile 關鍵字和 const 對應,用來修飾變量,通常用於建立語言級別的 memory barrier。這是 BS 在 "The C++ P
《隨筆十七》—— C++中的 “ 指標詳解 ”
目錄 指標的概念 指標所指向的型別 指標的值 指標本身所佔據的記憶體區 指標的算術運算 運算子&和* 指標表示式 陣列和指標的關係 指標和結構型別的關係 指標和函式的關係
C++中的string詳解
標準庫型別string表示可變長的字元序列,為了在程式中使用string型別,我們必須包含標頭檔案: #include <string> 宣告一個字串 宣告一個字串有很多種方式,具體如下: 1 string s;//呼叫預設建構函式,s為一個空
C++中string類詳解(轉載)(最下面有程式碼實現)
作者:yzl_rex 來源:CSDN 原文:https://blog.csdn.net/yzl_rex/article/details/7839379 要想使用標準C++中string類,必須要包含 #include < string>// 注意是< string>
C++中const關鍵字詳解
const關鍵字作用 1. 修飾變數 用法:const 型別說明符 變數名。 含義:說明該變數不可以被改變。 用途:常量命名等 2. 修飾
quartz中定時表示式詳解
(一)格式講解 Cron表示式的格式:秒 分 時 日 月 周 年。其欄位取值如下圖所示: “?”字元:表示不確定的值 “,”字元 :指定數個值 “-”字元:指定一個值的範圍 “/”字元:指定一個值的增加幅度。n/m表示從n開始,每次增加m “L”
C++中char型別詳解
# 1char與字元的關係 ##1.1char型別到底代表什麼 提到char型別,我相信學過C/C++的並不會陌生,char型別代表一個位元組,在記憶體中有8位,所以signed char的範圍為-128~127,unsigned char的
Lambda表示式詳解
前言 1、天真熱,程式設計師活著不易,星期天,也要頂著火辣辣的太陽,總結這些東西。 2、誇誇lambda吧:簡化了匿名委託的使用,讓你讓程式碼更加簡潔,優雅。據說它是微軟自c#1.0後新增的最重要的功能之一。 lambda簡介
C++中set用法詳解
1.關於set C++ STL 之所以得到廣泛的讚譽,也被很多人使用,不只是提供了像vector, string, list等方便的容器,更重要的是STL封裝了許多複雜的資料結構演算法和大量常用資料結構操作。vector封裝陣列,list封裝了連結串列,map和se