【C++11】C++11的新特性（2）

【C++11】C++11的新特性（2）

作者：爱写代码的刚子、

时间：2023.10.15

前言：本篇博客是继上一篇【C++11】的补充，介绍lambda表达式，

lambda表达式示例

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。

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(UUID)

void (*PF)();
int main()
{
    auto f1 = []{cout << "hello world" << endl; };
    auto f2 = []{cout << "hello world" << endl; };
	//f1 = f2;  编译失败--->提示找不到operator=()
	// 允许使用一个lambda表达式拷贝构造一个新的副本
	auto f3(f2);
	f3();
	// 可以将lambda表达式赋值给相同类型的函数指针 PF = f2;
	PF();
	return 0;
}

lambda捕获的三种方式

值捕获

lambda可以类中捕获当前类实例的this指针，捕获方式表明是值捕获：
auto lambda = [=,this]
但this是指针，本质也是引用捕获，修改this成员会影响实例的数据。此外，在类中捕获的变量，要分清楚各自的生存周期，如果周期不一致,如果this里面的周期和类接口中的变量，生存周期不一致，可能导致后续使用的隐蔽错误

引用捕获

混合捕获

lambda的使用场景举例

改变以往的switch语句的写法，使用lambda来简化。

函数对象与lambda表达式（仿函数）

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。（仿函数在之前的模拟实现篇中有多次运用）

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()。

三种匿名函数调用

lambda，函数指针，仿函数