【C++干货铺】C++11新特性——lambda表达式 | 包装器
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目录
C++98中的排序
lambda表达式
lambda表达式语法
表达式中的各部分说明
lambda表达式的使用
基本的使用
[var]值传递捕捉变量var
编辑 [&var]引用传递捕捉变量var | [&]引用传递捕获所有变量
[this]值传递捕获当前的this指针 | [=]值传递捕获所有变量
包装器
bind
C++98中的排序
在C++98中，如果我们想要对一个集合中的数据元素进行排序时，可以使用库中的std::sort方法。
int main()
{
int arr[10] = { 9,4,2,3,5,6,7,8,1,0 };
//默认排序是升序
sort(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
// 如果需要降序，需要改变元素的比较规则
std::sort(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), greater());
return 0;
} 但是排序的元素是自定义类型呢？需要用户自己定义排序时候的比较规则；
但是对于一个自定义类型来说比较的逻辑可能有很多种；每要使用一个逻辑比较，就要实现一个algorithm算法，重新写一个类，这就意味着要实现很多类；特别是有些相容类的命名，这很令人头疼，因此在C++11的语法中出现了lambda表达式。
lambda表达式
lambda表达式语法
书写格式：[ capture-list ]( parameters )mutable -> return-type { statement }
表达式中的各部分说明
- [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表达式的使用
在使用lambda表达式之前我们还要对捕获列表进行说明
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
基本的使用
int main()
{
//最简单的lambda表达式
//该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int
int a = 3, b = 4;
[=] {return a + 3; };
// 省略了返回值类型，无返回值类型
auto fun1 = [&](int c) {b = a + c; };
fun1(10);
cout << a << " " << b << endl;
//各部分都很完善的lambda表达式。
auto f1 = [&](int x, int y)->int {cout << x + y << endl; return 0; };
f1(a,b);
//
cout << typeid(f1).name() << endl;
return 0;
}
[var]值传递捕捉变量var
int main()
{
int x = 1, y = -1;
//表示值传递方式捕捉变量var
//捕捉的值可以使用但是不可以修改，要想修改的话需要加上mutable
//修改的也只在lambda表达式作用域内有效
cout << &x << endl << &y << endl;
cout << x << " " << y << endl;
auto f2 = [x, y]() mutable {
cout << &x << endl << &y << endl;
int tmp = x;
x = y;
y = tmp;
cout << x << " " << y << endl;
};
f2();
cout << x << " " << y << endl;
return 0;
}
[&var]引用传递捕捉变量var | [&]引用传递捕获所有变量
int main()
{
//表示引用传递捕捉变量var
int x = 1, y = -1;
cout << x << " " << y << endl;
cout << &x << endl << &y << endl;
auto f1 = [&x, &y]() {
cout << &x << endl << &y << endl;
int tmp = x;
x = y;
y = tmp;
};
f1();
cout << x << " " << y << endl;
//引用传递捕捉所有父作用域中的变量
auto f2 = [&]()
{
int tmp = x;
x = y;
y = tmp;
};
f2();
cout << x << " " << y << endl;
return 0;
}
[this]值传递捕获当前的this指针 | [=]值传递捕获所有变量
class Test
{
public:
void Func()
{
auto f1 = [this]() {
cout << a << endl << b << endl;
};
f1();
auto f2 = [=]()
{
cout << a << endl << b << endl;
};
f2();
}
public:
int a = 1;
int b = -1;
};
int main()
{
Test t;
t.Func();
return 0;
}
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。
包装器
std::function 类模板函数是一个通用的可调用对象的包装器，它用简单的、统一的方式处理可调用对象。使用包装器之前需要包含头文件：#include
#include
int Print1(int x ,int y)
{
cout << "这是一个普通函数调用" << endl;
return x + y;
}
class Print2
{
public:
double operator()(double x, double y)
{
cout << "这是一个仿函数调用" << endl;
return x + y;
}
};
class Printf
{
public:
static int Print3(char x , char y)
{
cout << "这是类内的一个静态函数调用" << endl;
return x - y;
}
void Print4()
{
cout << "这个类内的一个普通函数调用" << endl;
}
};
int main()
{
//普通函数包装
function p1 = Print1;
p1(1, -1);
//lambda表达式包装
function L = [](int x, int y) {
return x + y;
};
L(1, 1);
//仿函数包装
//匿名对象包装
function p2 = Print2();
p2(1.0, -1.0);
//创建对象包装
Print2 P;
function p3 = P;
p3(1.0, 1.0);
//类内静态函数包装
//类内的静态函数是没有this指针的
//可以写 & 也可以不写&
function p4 = Printf::Print3;
p4('a', 'a');
function p44 = &Printf::Print3;
p44('b', 'b');
//类内非静态函数包装
//类内的非静态函数是含有this指针的
//因此包装时候函数参数是要有能代表this指针的东西 类指针，类名
function p5 = &Printf::Print4;
//使用时也必须创建一个新对象使用。
Printf Pf;
p5(&Pf);
function p6 = &Printf::Print4;
p6(Printf());
return 0;
} bind
std::bind函数定义在头文件中，是一个函数模板，它就像一个函数包装器(适配器)，接受一个可
调用对象（callable object），生成一个新的可调用对象来“适应”原对象的参数列表。一般而
言，我们用它可以把一个原本接收N个参数的函数fn，通过绑定一些参数，返回一个接收M个（M
可以大于N，但这么做没什么意义）参数的新函数。同时，使用std::bind函数还可以实现参数顺
序调整等操作。
int Sub(int x, int y)
{
return x - y;
}
int main()
{
cout << Sub(10, 5) << endl;
//调整参数顺序
function S = bind(Sub, placeholders::_2, placeholders::_1);
cout << S(10, 5) << endl;
//调整参数顺序，有些参数可以bind时写死
function S1 = bind(Sub, 10,placeholders::_1);
cout << S1(5) << endl;
return 0;
} 今天给大家分享介绍了C++中常用特性包括lambda表达式、包装器、bind。如果觉得文章还不错的话，可以三连支持一下，个人主页还有很多有趣的文章，欢迎小伙伴们前去点评，您的支持就是我前进的动力！