C++11-lambda表达式

可变模板参数

C++11中新增加了可变模板参数，它对参数进行了高度泛化，它能表示0到任意个数、任意类型的参数。相比C++98/03，类模版和函数模版中只能含固定数量的模版参数，可变模版参数无疑是一个巨大的改进。掌握可变模板参数的基本使用即可。

一个基本的可变模板参数

template<class ...Args >

void ShowList(Args ...args)
{}

Args是一个模板参数包，args是一个函数形参参数包，声明一个参数包Args...args,参数包中可以包含0到任意个模板参数。我们无法直接获取参数包args中的每个参数的，只能通过展开参数包的方式来获取参数包中的每个参数，这是使用可变模版参数的一个主要特点。难点是展开参数包。

递归展开参数包

//递归终止函数
void ShowList()
{}
//多增加1个模板参数
template<class T,class ...Args>
void ShowList(T val,Args ...args)
{
	cout << val << endl;
	ShowList(args...);//递归调用自己
}
int main()
{
	ShowList(1, 1.1, 'A',"lambda");
	return 0;
}

多增加1个模板参数，让第1个模板参数来推参数包，再继续递归调用自己。

逗号表达式展开参数包

template <class T>
void PrintArg(T t) 
{
	cout << t << " ";
}
//展开函数
template <class ...Args>
void ShowList(Args... args) 
{
	//{(printarg(args), 0)...}将会展开成((printarg(arg1),0),
	//(printarg(arg2), 0), (printarg(arg3), 0), etc... )
	//最终会创建一个元素值都为0的数组int arr[sizeof...(Args)]。
	int arr[] = { (PrintArg(args), 0)... };
	cout << endl;
}

由于是逗号表达式，在创建数组的过程中会先执行逗号表达式前面的部分printarg(args)
打印出参数，也就是说在构造int数组的过程中就将参数包展开了，这个数组的目的纯粹是为了在
数组构造的过程展开参数包。可以搞1个函数来获取参数包里的参数。下面是打印出来的效果。

lamdda表达式

C++98中的例子：

	vector<int> v = { 5,1,7,12,33,28 };
	sort(v.begin(), v.end());//升序
	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());//降序

vector中排序。

如果是自定义的类型呢？

struct Goods
{
	string _name;
	double _price;//价格
	int _nums;//数量
};
struct Compare
{
	bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr)
	{
		return gl._price <= gr._price;
	}
};
struct CompareGrater
{
	bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr)
	{
		return gl._price > gr._price;
	}
};

struct CompareNumsLess
{
	bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr)
	{
		return gl._nums <= gr._nums;
	}
};

int main()
{
	vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1 ,100}, { "香蕉", 3 ,200,}, { "橙子", 2.2,150 }, {"菠萝", 1.5,220} };

	sort(v.begin(),v.end(), Compare());
	sort(v.begin(), v.end(), CompareGrater());
	sort(v.begin(), v.end(), CompareNumsLess());
	return 0;
}

我取了最后一种的比较：

我们要比较价格的升序和降序，我们就要写仿函数，那要比较数量了，依旧是仿函数。虽然可以解决问题，但这样是不是太烦了，还要取好仿函数的名字。

lambda表示语法

lambda表达式书写格式：[capture-list] (parameters) mutable -> return-type { statement}

lambda表达式各部分说明
1.[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。

2.(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

3.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)。

4.->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。

5.{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。

下面来几个例子：
先来个求和的lambda表达式

int main()
{
	int a = 1, b = 10;
	//实现add完整的的lambda表达式
	auto add = [](int x, int y)->int {return x + y; };
	cout << add(a,b) << endl;

	//在捕捉列表，捕捉a、b, 没有参数可以省略参数列表，返回值可以通过推演，也可以省略
	//auto add1 = [a, b] int{return a + b; };
	auto add1 = [a, b] {return a + b; };
	cout << add1() << endl;
	return 0;
}

注意：捕捉后调用的方式。

实现个交换的lambda表达式

int main()
{
	int a = 1, b = 10;
	//标准的swap
	auto swap1 = [](int &x, int& y)->void {int tmp = x; x = y; y = tmp; };
	swap1(a, b);
	//利用捕捉列表
	auto swap2=[a,b]() mutable {int tmp = a; a = b; b = tmp; };
	swap2();
	cout << "a=:" << a <<endl<< "b=:" << b << endl;
	//还是要用引用
	auto swap3=[&a,&b](){int tmp = a; a = b; b = tmp; };
	swap3();
	cout << "a=:" << a <<endl<< "b=:" << b << endl;
	
	//都捕捉
	auto swap4=[&]() mutable {int tmp = a; a = b; b = tmp; };
	swap4();
	cout << "a=:" << a <<endl<< "b=:" << b << endl;

}

还是要用引用进行捕捉，要不然值交换不了。

解决上面的仿函数的问题：

int main()
{
	vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1 ,100}, { "香蕉", 3 ,200,}, { "橙子", 2.2,150 }, {"菠萝", 1.5,220} };

	//sort(v.begin(),v.end(), Compare());
	//sort(v.begin(), v.end(), CompareGrater());
	//sort(v.begin(), v.end(), CompareNumsLess());
	sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {return g1._nums <= g2._nums; });
	sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {return g1._nums > g2._nums; });
	sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {return g1._price <= g2._price; });
	sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {return g1._price > g2._price; });

	return 0;
}

效果如下：

lambda表达式还是很好用的。

捕捉列表说明

捕捉列表说明：
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)

注意：
1.父作用域指包含lambda函数的语句块。
2.语法上捕捉列表可由多个捕捉项组成，并以逗号分割。
3.lambda表达式之间不能相互赋值，即使看起来类型相同
4. 在块作用域以外的lambda函数捕捉列表必须为空。
5.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。

lambda表达式的底层：

函数对象，又称为仿函数，即可以想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。

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);
// lamber
 auto r2 = [=](double monty, int year)->double{return monty*rate*year; 
};
 r2(10000, 2);
 return 0; }

从使用方式上来看，函数对象与lambda表达式完全一样。
函数对象将rate作为其成员变量，在定义对象时给出初始值即可，lambda表达式通过捕获列表可
以直接将该变量捕获到。

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()。