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lambda#xff08;匿名函数#xff09;是C11引入的一种函数对象#xff0c;它允许我们在需要函数的地方创建一个临时的、匿名的函数。lambda表达式表示一个可以执行的代码单元#xff0c;可以理解为一个未命名的内联函数。Lambda函数可以用于简化代码、提高可读性…1. 简介
lambda匿名函数是C11引入的一种函数对象它允许我们在需要函数的地方创建一个临时的、匿名的函数。lambda表达式表示一个可以执行的代码单元可以理解为一个未命名的内联函数。Lambda函数可以用于简化代码、提高可读性并且常与算法、STL容器、多线程等一起使用。
2. Lambda表达式的语法形式
[capture list] (parameter list) - return type { function body }capture list捕获列表可以捕获一定范围内的变量可以为空。用于指定在lambda函数中使用的外部变量。 parameter list参数列表函数参数列表可以为空。 return type返回类型指定lambda表达式返回值类型可以省略让编译器自动推导返回类型 function body函数体定义了lambda表达式执行的代码块。
2.1 简化
原函数
int add(int a , int b){return a b;
}
void printword(){std::cout aa std::endl;
}lambda 函数
//1. 最完整的语法
//[]()-返回值{};
//捕获列表 函数的参数-函数返回值{函数体};
[](int a , int b)-int{return a b;} ;
//2. 简化 返回值可以不用写编译器可以推断返回值的类型
[](int a , int b){return a b;};
//3. 简化如果函数的参数没有那么()也可以不用那些了。
[]{;};
例如[]{std::cout hello world std::endl;};
3. 调用Lambda函数
[]{std::cout hello world std::endl;};仅仅是定义了一个函数这个函数不会被执行 要想调用这个函数需要使用函数名字()来调用或者使用函数指针来接收它然后调用。
3.1 函数名字() 调用Lambda函数
1. 无参数无返回值
[]{std::cout hello world std::endl;}();
2. 有参数有返回值
[](int a , int b){return a b;}(10,20);3.2 函数指针调用Lambda函数
1. 无参数无返回值
void(*f)() []{std::cout hello world std::endl;
};
f();
2. 有参数有返回值
int(*fadd)(int,int) [](int a , int b){return a b;
};
cout fadd(10,20) endl;3.3 auto 调用Lambda函数
cpp
1. 无参数无返回值
auto f []{std::cout hello world std::endl;
};
f();
2. 有参数有返回值
auto fadd [](int a , int b){return a b;
};
cout fadd(10,20) endl;4. 捕获列表的使用
lambda表达式需要在函数体中定义这时如果想访问所处函数中的某个成员局部变量那么就需要使用捕获列表了。捕获列表的写法通常有以下几种形式
形式作用[a]表示值传递方式捕获变量 a[]表示值传递方式捕获所有父作用域的变量包括this[a]表示引用方式传递捕获变量a[]表示引用传递方式捕获所有父作用域的变量包括this[this]表示值传递方式捕获当前的this指针[,a,b]引用方式捕获 a 和 b , 值传递方式捕获其他所有变量 这是组合写法
代码
#includeiostreamusing namespace std;int main(){int a 20 ;int b 30;//值传递方式捕获 a 和 b在lambda 函数体内无法修改a和b的值auto f1 [a,b]{return a b;}; cout f1() endl; //引用方式捕获 a 和 b , 可以在内部修改a 和 b的值auto f2 [a,b]{ a 40; //这里修改会导致外部的a 也跟着修改。return a b;};cout f2() endl; //这里打印35cout a a endl; //再打印一次a 变成30了return 0 ;
}4. 特点
匿名性Lambda函数是匿名的没有函数名。它的定义和使用都是在需要的地方无需提前声明。 闭包ClosureLambda函数可以捕获外部作用域的变量包括局部变量、函数参数、全局变量等并在函数体内使用。捕获方式可通过捕获列表进行指定。捕获的变量可以在函数体内进行读取和修改。 自动推导Lambda函数的参数类型和返回类型可以通过编译器自动推导可以省略。如果省略返回类型则根据函数体中的返回语句自动推导返回类型。 函数对象Lambda函数实际上是一个函数对象可以像普通函数一样被调用。可以将Lambda函数作为参数传递给其他函数也可以存储在容器中。 代码
#include iostream
#include vector
#include algorithmint main() {std::vectorint numbers {1, 2, 3, 4, 5};// Lambda函数作为参数传递给std::for_each算法std::for_each(numbers.begin(), numbers.end(), [](int num) {std::cout num ;});// Lambda函数捕获外部变量并进行计算int factor 2;std::transform(numbers.begin(), numbers.end(), numbers.begin(), [factor](int num) {return num * factor;});// Lambda函数作为谓词进行排序std::sort(numbers.begin(), numbers.end(), [](int a, int b) {return a b;});// 输出结果for (int num : numbers) {std::cout num ;}return 0;
}在 std::for_each 算法中使用Lambda函数作为参数遍历 numbers 容器并输出每个元素。 在 std::transform 算法中使用Lambda函数对 numbers 容器中的每个元素进行乘以 factor 的操作。 在 std::sort 算法中使用Lambda函数作为谓词根据元素的大小进行降序排序。
5. 使用场景
标准算法作为标准算法的参数用于定制算法的行为。例如使用Lambda函数作为谓词对容器进行筛选、排序等操作
#include iostream
#include vector
#include algorithmint main() {std::vectorint numbers {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};// 使用Lambda函数作为谓词筛选出偶数auto isEven [](int num) {return num % 2 0;};std::vectorint evenNumbers;std::copy_if(numbers.begin(), numbers.end(), std::back_inserter(evenNumbers), isEven);// 输出结果for (int num : evenNumbers) {std::cout num ;}return 0;
}回调函数作为回调函数传递给其他函数用于处理特定事件或条件。
#include iostream
#include functional// 模拟事件处理器
void processEvent(int data, std::functionvoid(int) callback) {// 处理事件// ...// 调用回调函数callback(data);
}int main() {int eventData 0;// 使用Lambda函数作为回调函数processEvent(eventData, [](int data) {std::cout Event processed with data: data std::endl;});return 0;
}或者
#include iostream
#include functionalvoid performOperation(int a, int b, std::functionvoid(int) callback) {int result a b;callback(result);
}int main() {int x 5, y 3;performOperation(x, y, [](int result) {std::cout The result is: result std::endl;});return 0;
}多线程编程作为线程的执行体方便地捕获外部变量。
#include iostream
#include threadint main() {int value 42;// 使用Lambda函数作为线程的执行体std::thread t([value]() {// 在子线程中使用外部变量std::cout Value in thread: value std::endl;});// 等待子线程结束t.join();return 0;
}函数对象的临时定义在需要临时定义函数对象的场景避免为简单的操作额外定义函数。
#include iostream
#include vector
#include algorithmint main() {std::vectorint numbers {3, 1, 4, 1, 5};// 使用Lambda函数作为函数对象std::for_each(numbers.begin(), numbers.end(), [](int num) {std::cout num ;});return 0;
}
