C++第四十四弹---Lambda表达式的妙用：高效解决编程中的匿名函数问题

2024-09-02 15:28
文章标签 c++ 问题 函数 高效 编程 解决 表达式 第四十四 匿名 lambda 妙用

本文主要是介绍C++第四十四弹---Lambda表达式的妙用：高效解决编程中的匿名函数问题，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

✨个人主页： 熬夜学编程的小林

💗系列专栏： 【C语言详解】 【数据结构详解】【C++详解】

目录

1 lambda表达式

1.1 C++98中的一个例子

1.2 lambda表达式

1.3 lambda表达式语法

1.4 函数对象与lambda表达式

1 lambda表达式


1.1 C++98中的一个例子


在C++98中，如果想要对一个数据集合中的元素进行排序，可以使用std::sort方法。

代码演示

#include <algorithm>
#include <functional>
int main()
{int array[] = { 4,1,8,5,3,7,0,9,2,6 };// 默认按照小于比较，排出来结果是升序std::sort(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));// 如果需要降序，需要改变元素的比较规则，greater为functional头文件中类std::sort(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]), greater<int>());return 0;
}

运行结果 

如果待排序元素为自定义类型，需要用户定义排序时的比较规则：

商品类 

struct Goods
{string _name; // 名字double _price; // 价格int _evaluate; // 评价// ...Goods(const char* str, double price, int evaluate):_name(str), _price(price), _evaluate(evaluate){}
};

代码演示

// 价格升序
struct ComparePriceLess
{bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr){return gl._price < gr._price;}
};
// 价格降序
struct ComparePriceGreater
{bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr){return gl._price > gr._price;}
};int main()
{vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1, 5 }, { "香蕉", 3, 4 }, { "橙子", 2.2,
3 }, { "菠萝", 1.5, 4 } };// 按照价格升序sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceLess());// 按照价格降序sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceGreater());
}

运行结果

1.2 lambda表达式

商品类

struct Goods
{string _name; // 名字double _price; // 价格int _evaluate; // 评价// ...Goods(const char* str, double price, int evaluate):_name(str), _price(price), _evaluate(evaluate){}
};

代码演示 

int main()
{vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1, 5 }, { "香蕉", 3, 4 }, { "橙子", 2.2,
3 }, { "菠萝", 1.5, 4 } };// 价格降序sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2){return g1._price  > g2._price; });// 评价降序sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2){return g1._evaluate > g2._evaluate;});// 评价升序sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2){return g1._evaluate < g2._evaluate;});
}

运行结果 

 

上述代码就是使用C++11中的lambda表达式来解决，可以看出lambda表达式实际是一个匿名函
数。 

1.3 lambda表达式语法


lambda表达式书写格式：[capture-list] (parameters) mutable -> return-type { statement }
1. lambda表达式各部分说明

  • [capture-list] : 捕捉列表，该列表总是出现在lambda函数的开始位置，编译器根据 [ ] 来判断接下来的代码是否为lambda函数，捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda函数使用。
  • (parameters)：参数列表。与普通函数的参数列表一致，如果不需要参数传递，则可以连同()一起省略
  • mutable：默认情况下，lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时，参数列表不可省略(即使参数为空)。
  • ->returntype：返回值类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型，没有返回值时此部分可省略。返回值类型明确情况下，也可省略，由编译器对返回类型进行推导。
  • {statement}：函数体。在该函数体内，除了可以使用其参数外，还可以使用所有捕获到的变量。

注意：
在lambda函数定义中，参数列表和返回值类型都是可选部分，而捕捉列表和函数体可以为空。因此C++11中最简单的lambda函数为：[]{}; 该lambda函数不能做任何事情。 

代码演示 

int main()
{// 最简单的lambda表达式, 该lambda表达式没有任何意义[] {};// 省略参数列表和返回值类型，返回值类型由编译器推导为intint a = 3, b = 4;[=] {return a + 3; };// 各部分都很完善的lambda函数auto add1 = [](int a, int b)->int {return a + b; };cout << add1(1, 2) << endl;// 返回值可以省略auto add2 = [](int a, int b) {return a + b; };cout << add2(1, 2) << endl;// 没有参数，参数列表可以省略auto func = [] {cout << "hello world" << endl; };func();cout << typeid(add1).name() << endl;cout << typeid(add2).name() << endl;cout << typeid(func).name() << endl;
}

运行结果 

add1和add2参数，返回值，返回类型都相同，但是add1和add2的类型是不同的，因此lambda表达式之间不能相互赋值。

通过上述例子可以看出，lambda表达式实际上可以理解为无名函数，该函数无法直接调用，如果想要直接调用，可借助auto将其赋值给一个变量。


2. 捕获列表说明
捕捉列表描述了上下文中那些数据可以被lambda使用，以及使用的方式传值还是传引用。

  • [var]：表示值传递方式捕捉变量var
  • [=]：表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this)
  • [&var]：表示引用传递捕捉变量var
  • [&]：表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this)
  • [this]：表示值传递方式捕捉当前的this指针

注意：

  • a. 父作用域指包含lambda函数的语句块
  • b. 语法上捕捉列表可由多个捕捉项组成，并以逗号分割。
    • 比如：[=, &a, &b]：以引用传递的方式捕捉变量a和b，值传递方式捕捉其他所有变量[&，a, this]：值传递方式捕捉变量a和this，引用方式捕捉其他变量
  • c. 捕捉列表不允许变量重复传递，否则就会导致编译错误。
    • 比如：[=, a]：=已经以值传递方式捕捉了所有变量，捕捉a重复
  • d. 在块作用域以外的lambda函数捕捉列表必须为空。
  • e. 在块作用域中的lambda函数仅能捕捉父作用域中局部变量，捕捉任何非此作用域或者非局部变量都会导致编译报错。
  • f. lambda表达式之间不能相互赋值，即使看起来类型相同(typeid可以查看)

代码演示一

int main()
{int a = 1, b = 2;auto swap1 = [](int& x, int& y){int tmp = x;x = y;y = tmp;};swap1(a, b);// 捕捉列表，给函数使用// 捕捉a b对象给lambda// mutable可以修改传值过来的捕捉对象(日常一般不用)// 因为a b是拷贝过来的，因此不会改变外面的a bauto swap2 = [a,b]() mutable{int tmp = a;a = b;b = tmp;};swap2();// 引用方式捕捉auto swap3 = [&a, &b](){int tmp = a;a = b;b = tmp;};swap3();int* pa = &a, * pb = &b;// 指针方式捕捉，间接auto swap4 = [pa, pb](){int tmp = *pa;*pa = *pb;*pb = tmp;};swap4();return 0;
}

运行结果

代码演示二

int main()
{int a = 1, b = 2, c = 3, d = 4, e = 5;// = 传值捕捉所有对象auto func1 = [=](){return a + b - c * d;};cout << func1() << endl;// 传引用捕捉所有对象auto func2 = [&](){a++;b++;c++;d++;};func2();cout << a << b << c << d << e << endl;// 混合捕捉，传引用捕捉所有对象，但是d e传值捕捉auto func3 = [&, d, e](){a++;b++;//d++;//e++;};func3();cout << a << b << c << d << e << endl;// 混合捕捉，a b传引用，c d传值auto func4 = [&a, &b, c, d](){a++;b++;//c++;//d++;};func4();cout << a << b << c << d << e << endl;return 0;
}

 运行结果

1.4 函数对象与lambda表达式


函数对象，又称为仿函数，即可以像函数一样使用的对象，就是在类中重载了operator()运算符的
类对象。

代码演示

// 函数对象与lambda表达式
class Rate
{
public:Rate(double rate) : _rate(rate){}double operator()(double money, int year){return money * _rate * year;}
private:double _rate;
};
int main()
{// 函数对象double rate = 0.49;Rate r1(rate);r1(10000, 2);// lambdaauto r2 = [=](double monty, int year)->double {return monty * rate * year;};r2(10000, 2);return 0;
}

反汇编 

实际在底层编译器对于lambda表达式的处理方式，完全就是按照函数对象的方式处理的，即：如
果定义了一个lambda表达式，编译器会自动生成一个类，在该类中重载了operator()。 

这篇关于C++第四十四弹---Lambda表达式的妙用：高效解决编程中的匿名函数问题的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1130339。

相关文章

Spring Security 基于表达式的权限控制

Spring Security 基于表达式的权限控制

前言 spring security 3.0已经可以使用spring el表达式来控制授权，允许在表达式中使用复杂的布尔逻辑来控制访问的权限。 常见的表达式 Spring Security可用表达式对象的基类是SecurityExpressionRoot。 表达式描述hasRole([role])用户拥有制定的角色时返回true （Spring security默认会带有ROLE_前缀）,去
阅读更多...
好题——hdu2522（小数问题：求1/n的第一个循环节）

好题——hdu2522（小数问题：求1/n的第一个循环节）

好喜欢这题，第一次做小数问题，一开始真心没思路，然后参考了网上的一些资料。 知识点***********************************无限不循环小数即无理数，不能写作两整数之比*****************************（一开始没想到，小学没学好） 此题1/n肯定是一个有限循环小数，了解这些后就能做此题了。 按照除法的机制，用一个函数表示出来就可以了，代码如下
阅读更多...
hdu1043（八数码问题，广搜 + hash（实现状态压缩） ）

hdu1043（八数码问题，广搜 + hash（实现状态压缩） ）

利用康拓展开将一个排列映射成一个自然数，然后就变成了普通的广搜题。 #include<iostream>#include<algorithm>#include<string>#include<stack>#include<queue>#include<map>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<ctype.h>#inclu
阅读更多...
【C++ Primer Plus习题】13.4

【C++ Primer Plus习题】13.4

大家好,这里是国中之林! ❥前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站，通俗易懂，风趣幽默，忍不住分享一下给大家。点击跳转到网站。有兴趣的可以点点进去看看← 问题: 解答: main.cpp #include <iostream>#include "port.h"int main() {Port p1;Port p2("Abc", "Bcc", 30);std::cout <<
阅读更多...
高效+灵活，万博智云全球发布AWS无代理跨云容灾方案！

高效+灵活，万博智云全球发布AWS无代理跨云容灾方案！

摘要 近日，万博智云推出了基于AWS的无代理跨云容灾解决方案，并与拉丁美洲，中东，亚洲的合作伙伴面向全球开展了联合发布。这一方案以AWS应用环境为基础，将HyperBDR平台的高效、灵活和成本效益优势与无代理功能相结合，为全球企业带来实现了更便捷、经济的数据保护。 一、全球联合发布 9月2日，万博智云CEO Michael Wong在线上平台发布AWS无代理跨云容灾解决方案的阐述视频，介绍了
阅读更多...
C++包装器

C++包装器

包装器 在 C++ 中，“包装器”通常指的是一种设计模式或编程技巧，用于封装其他代码或对象，使其更易于使用、管理或扩展。包装器的概念在编程中非常普遍，可以用于函数、类、库等多个方面。下面是几个常见的 “包装器” 类型： 1. 函数包装器 函数包装器用于封装一个或多个函数，使其接口更统一或更便于调用。例如，std::function 是一个通用的函数包装器，它可以存储任意可调用对象（函数、函数
阅读更多...
hdu1171（母函数或多重背包）

hdu1171（母函数或多重背包）

题意：把物品分成两份，使得价值最接近 可以用背包，或者是母函数来解，母函数（1 + x^v+x^2v+.....+x^num*v）（1 + x^v+x^2v+.....+x^num*v）（1 + x^v+x^2v+.....+x^num*v） 其中指数为价值，每一项的数目为（该物品数+1）个 代码如下： #include<iostream>#include<algorithm>
阅读更多...
嵌入式QT开发：构建高效智能的嵌入式系统

嵌入式QT开发：构建高效智能的嵌入式系统

摘要： 本文深入探讨了嵌入式 QT 相关的各个方面。从 QT 框架的基础架构和核心概念出发，详细阐述了其在嵌入式环境中的优势与特点。文中分析了嵌入式 QT 的开发环境搭建过程，包括交叉编译工具链的配置等关键步骤。进一步探讨了嵌入式 QT 的界面设计与开发，涵盖了从基本控件的使用到复杂界面布局的构建。同时也深入研究了信号与槽机制在嵌入式系统中的应用，以及嵌入式 QT 与硬件设备的交互，包括输入输出设
阅读更多...
C++11第三弹：lambda表达式 | 新的类功能 | 模板的可变参数

C++11第三弹：lambda表达式 | 新的类功能 | 模板的可变参数

🌈个人主页： 南桥几晴秋 🌈C++专栏： 南桥谈C++ 🌈C语言专栏： C语言学习系列 🌈Linux学习专栏： 南桥谈Linux 🌈数据结构学习专栏： 数据结构杂谈 🌈数据库学习专栏： 南桥谈MySQL 🌈Qt学习专栏： 南桥谈Qt 🌈菜鸡代码练习： 练习随想记录 🌈git学习： 南桥谈Git 🌈🌈🌈🌈🌈🌈🌈🌈🌈🌈🌈🌈🌈�
阅读更多...
【C++】_list常用方法解析及模拟实现

【C++】_list常用方法解析及模拟实现

相信自己的力量，只要对自己始终保持信心，尽自己最大努力去完成任何事，就算事情最终结果是失败了，努力了也不留遗憾。💓💓💓 目录   ✨说在前面 🍋知识点一：什么是list？ •🌰1.list的定义 •🌰2.list的基本特性 •🌰3.常用接口介绍 🍋知识点二：list常用接口 •🌰1.默认成员函数 🔥构造函数（⭐） 🔥析构函数 •🌰2.list对象
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2