C++11中Lambda函数的详细介绍

本篇内容主要讲解“C++11中Lambda函数的详细介绍”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“C++11中Lambda函数的详细介绍”吧!

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C++11终于知道要在语言中加入匿名函数了。匿名函数在很多时候可以为编码提供便利，这在下文会提到。很多语言中的匿名函数，如C++，都是用Lambda表达式实现的。Lambda表达式又称为lambda函数。我在下文中称之为Lambda函数。

为了明白Lambda函数的用处，请务必先搞明白C++中的自动类型推断：http://blog.csdn.net/kaitiren/article/details/22302767

基本的Lambda函数我们可以这样定义一个Lambda函数：[cpp] view
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#include
using namespace std;
int main()
{
    auto func = [] () { cout << "Hello world"; };
    func(); // now call the function
}
其中func就是一个lambda函数。我们使用auto来自动获取func的类型，这个非常重要。定义好lambda函数之后，就可以当这场函数来使用了。其中 [ ] 表示接下来开始定义lambda函数，中括号中间有可能还会填参数，这在后面介绍。之后的()填写的是lambda函数的参数列表{}中间就是函数体了。正常情况下，只要函数体中所有return都是同一个类型的话，编译器就会自行判断函数的返回类型。也可以显示地指定lambda函数的返回类型。这个需要用到函数返回值后置的功能,比如这个例子：
[cpp] view
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[] () -> int { return 1; }
所以总的来说lambda函数的形式就是：[cpp] view
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[captures] (params) -> ret {Statments;}

Lambda函数的用处假设你设计了一个地址簿的类。现在你要提供函数查询这个地址簿，可能根据姓名查询，可能根据地址查询，还有可能两者结合。要是你为这些情况都写个函数，那么你一定就跪了。所以你应该提供一个接口，能方便地让用户自定义自己的查询方式。在这里可以使用lambda函数来实现这个功能。[cpp] view
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#include
#include
class AddressBook
{
public:
// using a template allows us to ignore the differences between functors, function pointers
// and lambda
template
std::vector findMatchingAddresses (Func func)
{
std::vector results;
for ( auto itr = _addresses.begin(), end = _addresses.end(); itr != end; ++itr )
{
// call the function passed into findMatchingAddresses and see if it matches
if ( func( *itr ) )
{
results.push_back( *itr );
}
}
return results;
}
private:
std::vector _addresses;
};

从上面代码可以看到，findMatchingAddressses函数提供的参数是Func类型，这是一个泛型类型。在使用过程中应该传入一个函数，然后分别对地址簿中每一个entry执行这个函数，如果返回值为真那么表明这个entry符合使用者的筛选要求，那么就应该放入结果当中。那么这个Func类型的参数如何传入呢？[cpp] view
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AddressBook global_address_book;
vector findAddressesFromOrgs ()
{
return global_address_book.findMatchingAddresses(
// we're declaring a lambda here; the [] signals the start
[] (const string& addr) { return addr.find( ".org" ) != string::npos; }
);
}

可以看到，我们在调用函数的时候直接定义了一个lambda函数。参数类型是

[cpp] view
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const string& addr

返回值是bool类型。如果用户要使用不同的方式查询的话，只要定义不同的lambda函数就可以了。

Lambda函数中的变量截取在上述例子中，lambda函数使用的都是函数体的参数和它内部的信息，并没有使用外部信息。我们设想这样的一个场景，我们从键盘读入一个名字，然后用lambda函数定义一个匿名函数，在地址簿中查找有没有相同名字的人。那么这个lambda函数势必就要能使用外部block中的变量，所以我们就得使用变量截取功能（Variable Capture)。[cpp] view
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// read in the name from a user, which we want to search
string name;
cin>> name;
return global_address_book.findMatchingAddresses(
    // notice that the lambda function uses the the variable 'name'
    [&] (const string& addr) { return name.find( addr ) != string::npos; }
);
从上述代码看出，我们的lambda函数已经能使用外部作用域中的变量name了。这个lambda函数一个最大的区别是[]中间加入了&符号。这就告诉了编译器，要进行变量截取。这样lambda函数体就可以使用外部变量。如果不加入任何符号，编译器就不会进行变量截取。
下面是各种变量截取的选项：
[] 不截取任何变量
[&} 截取外部作用域中所有变量，并作为引用在函数体中使用
[=] 截取外部作用域中所有变量，并拷贝一份在函数体中使用
[=, &foo] 截取外部作用域中所有变量，并拷贝一份在函数体中使用，但是对foo变量使用引用
[bar] 截取bar变量并且拷贝一份在函数体重使用，同时不截取其他变量
[this] 截取当前类中的this指针。如果已经使用了&或者=就默认添加此选项。

Lambda函数和STL

lambda函数的引入为STL的使用提供了极大的方便。比如下面这个例子，当你想便利一个vector的时候，原来你得这么写：[cpp] view
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vector v;
v.push_back( 1 );
v.push_back( 2 );
//...
for ( auto itr = v.begin(), end = v.end(); itr != end; itr++ )
{
cout << *itr;
}

现在有了lambda函数你就可以这么写

[cpp] view
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vector v;
v.push_back( 1 );
v.push_back( 2 );
//...
for_each( v.begin(), v.end(), [] (int val)
{
cout << val;
} );

而且这么写了之后执行效率反而提高了。因为编译器有可能使用”循环展开“来加速执行过程（计算机系统结构课程中学的）。
http://www.nwcpp.org/images/stories/lambda.pdf 这个PPT详细介绍了如何使用lambda表达式和STL 给大家写一个例子:

C++11 的 lambda 表达式规范如下：

`[` capture `]` `(` params `)` mutable exception attribute `->` ret `{` body `}`	(1)
`[` capture `]` `(` params `)` `->` ret `{` body `}`	(2)
`[` capture `]` `(` params `)` `{` body `}`	(3)
`[` capture `]` `{` body `}`	(4)

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：

#include #include #include #include  
int main()
{
    std::vector 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 autoauto 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 func2 = [](int i) { return i+4; };
    std::cout << "func2: " << func2(6) << '\n'; 
}

到此，相信大家对“C++11中Lambda函数的详细介绍”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是创新互联网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！

新闻标题：C++11中Lambda函数的详细介绍
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