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浅析C++11新特性的Lambda表达式

时间：2021-01-31 04:53 编辑：来源：阅读：
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摘要：浅析C++11新特性的Lambda表达式

[b]lambda简介[/b] 熟悉Python的程序员应该对[b]lambda[/b]不陌生。简单来说，[b]lambda[/b]就是一个匿名的可调用代码块。在C++11新标准中，[b]lambda[/b]具有如下格式：

[capture list] (parameter list) -> return type { function body }

可以看到，他有四个组成部分： [b]1.capture list：[/b] 捕获列表 [b]2.parameter list： [/b]参数列表 [b]3.return type： [/b]返回类型 [b]4.function body：[/b] 执行代码其中，参数列表和返回类型可以忽略。下面，具体看几个简单的例子：

auto f1 = [] { return 1; };
auto f2 = [] () { return 2; };
cout<<f1()<<'\t'<<f2()<<endl;

[b]捕获列表[/b] [b]lambda[/b]中的捕获列表既可以捕获值，也可以捕获引用。 [b]捕获值：[/b]

int test_data[] = {1, 5, 9, 7, 3, 19, 13, 17};
int border = 8;
auto f3 = [border](const int &i){ if(i > border) cout<<i<<'\t'; };
for_each(begin(test_data), end(test_data), f3);
cout<<endl;

[b]捕获引用：[/b]

auto f4 = [&border](const int &i){ if(i > border) cout<<i<<'\t'; };
border = 6;
for_each(begin(test_data), end(test_data), f4);
cout<<endl;

通过输出可以看出，[b]lambda[/b]中起作用的[b]border[/b]是修改后的6，证实了捕获的确是是引用。 [b]需要注意的是[/b]，在捕获引用时，需要保证当[b]lambda[/b]被调用时，此引用仍然有效。捕获列表还可以采用隐式捕获的方式，即让编译器通过[b]lambda[/b]的执行代码来判断需要捕获哪些局部变量。隐式捕获可以捕获值、引用或者两者混合：

char space = ' ';
auto f5 = [=](const int &i){ if(i > border) cout<<i<<'\t'; };
auto f6 = [&](const int &i){ if(i > border) cout<<i<<'\t'; };
auto f7 = [&, space](const int &i){ if(i > border) cout<<i<<space; };
border = 0;
for_each(begin(test_data), end(test_data), f5);
cout<<endl;
for_each(begin(test_data), end(test_data), f6);
cout<<endl;
for_each(begin(test_data), end(test_data), f7);
cout<<endl;

这里的f7使用的混合形式，可以读作“[b]除了space捕获值之外，其他变量均捕获引用[/b]”。 [b]可变lambda[/b] 当[b]lambda[/b]需要在其中修改被值捕获的变量的值时，需要给[b]lambda[/b]加上[b]mutable[/b]关键字。否则会有编译错误。

auto f8 = [&, space](const int &i) mutable { if(i > border) {cout<<i<<space; space='\t';} };
for_each(begin(test_data), end(test_data), f8);
cout<<endl;
cout<<1<<space<<2<<endl;

从输出中可以看出，[b]space[/b]在[b]lambda f8[/b]中的值，在第一次调用之后，就被变成了制表符Tab;但是在[b]lambda[/b]之外，[b]space[/b]仍然是空格。 [b]返回类型[/b] [b]lambda[/b]的返回类型采用尾置返回类型的方式。一般的： 1.[b]lambda[/b]如果只包含[b]return[/b]语句，则编译器可以推断其返回类型，此时可以不显示指定返回类型； 2.否则，编译器假定[b]lambda[/b]返回[b]void[/b]，而返回[b]void[/b]的函数不可以反悔任何具体值，这在大多数情况下是个矛盾，因此需要显示指定返回类型。但是，经过实际测试，目前的g++编译器更聪明了：对于第2点，目前只要编译器可以从[b]lambda[/b]函数体中推断出函数的返回类型，就不需要显式指定返回类型，例如：

auto f9 = [](const int i){if(i % 3) return i * 3; else return i;};
transform(begin(test_data), end(test_data), begin(test_data), f9);
border = 0;
for_each(begin(test_data), end(test_data), f6);
cout<<endl;

[b]lambda[/b]代码块中有多个[b]return[/b]语句，并且还有[b]if/else[/b]语句，但是编译器可以根据[b]return[/b]语句推断出，其返回值应该是一个[b]int[/b]类型，所以可以省略尾置返回类型。但是，像下面这种形式，由于编译器在推断返回类型时发现了不一致，所以必须显式的指定返回类型：

auto f10 = [](const int i) -> double
{if(i % 5) return i * 5.0; else return i;};
transform(begin(test_data), end(test_data), begin(test_data), f10);
for_each(begin(test_data), end(test_data), f6);
cout<<endl;

[b]总结[/b] 1.[b]lambda[/b]表达式形式： [code][capture list] (parameter list) -> return type { function body }，[/code]其中[b]parameter list和return type[/b]可以省略。 2.捕获列表可以捕获值[code][val]，[/code]也可以捕获引用[code][&ref]。[/code] 3.捕获列表还可以隐式捕获局部变量，同样有捕获值[=]和捕获引用[&]两种方式，初次之外还可以混合捕获[code][&, val][/code]或者[code][=, &ref][/code]。 4.当[b]lambda[/b]需要修改捕获的值时，需要加上[b]mutable[/b]关键字。 4.当[b]lambda[/b]无法自动推断出返回值类型时，需要通过尾置返回类型的方式显示指定。以上就是C++11新特性之Lambda表达式的全部内容，希望本文对大家学习C++有所帮助。

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