C++详细分析lambda表达式的本质-C/C++开发

Lambda表达式是现代C++在C++11和更高版本中的一个新的语法糖,在C++11、C++14、C++17和C++20中Lambda表达的内容还在不断更新。lambda表达式(也称为lambda函数)是在调用或作为函数参数传递的位置处定义匿名函数对象的便捷方法

例：

stable_sort(words.begin(), words.end(), 
		[](const string& s1, const string& s2) 
		{ return s1.size() < s2.size(); });
class ShorterString 
{
public:
	bool operator()(const string& s1,const string& s2)const
	{
		return s1.size() < s2.size();
	}
};
// 等价于
stable_sort(words.begin(), words.end(), ShorterString();
// 或者
ShorterString s;
stable_sort(words.begin(), words.end(), s;

写一个lambda表达式之后，编译器将该表达式翻译为一个未命名类的未命名对象。

且lambda表达式产生的类中含有一个重载的函数调用运算符。且该函数调用运算符成员的形参列表和函数体与lambda表达式完全一样。

此时，stable_sort的内部代码每次比较两个string时就会"调用"这一对象。此对象将会调用运算符的函数体，返回true or false

我们知道，lambda表达式可以捕获变量，且分为引用捕获和值捕获，而当引用捕获时，由程序负责确保lambda执行时引用所引的对象确实存在，而编译器就会直接使用该引用，无需在lambda产生的类中将其存储为数据成员

根据上一段话的介绍，大致也可以猜想出，若采用值捕获的方式，被值捕获的变量会被拷贝至lambda中。因此，这种lambda产生的类必须为每个值捕获的变量创建对应的数据成员。同时创建构造函数。令其使用捕获的变量的值来初始化数据成员。

默认情况下lambda表达式不可以改变它捕获的变量。所以重载函数调用运算符的函数默认情况下会被定义为const。

举例：

auto wc = find_if(words.begin(), words.end(), 
    [sz] (const string& s) { return s.size() >= sz; } );
class Sizecomp
{
public:
	Sizecomp(size_t n) :sz(n) {}
	bool operator()(const string& s)const
	{
		return s.size() >= sz;
	}
private:
	size_t sz;
};
// 等价于
auto wc = find_if(words.begin(), words.end(), Sizecomp(sz));

此类无默认构造函数，因此要想使用这个类必须提供一个实参。数据成员sz对应通过值捕获的变量。用此值捕获变量的值来初始化该sz数据成员。

在C++11中, lambda是通过匿名的函数对象来实现的，因此我们可以把lambda看作是对函数对象在使用方式上进行的简化。

当代码需要一个简单的函数，并且这个函数并不会在其他地方被使用时，就可以使用lambda来实现，此时它所起的作用类似于匿名函数。但如果这个函数需要多次使用，并且它需要保存某些状态的话，使用函数对象则更合适一些。

练习：编写程序，统计一个vector<string>中元素size处于1-9的有几个，大于等于10的有几个

class StrLenBetween
{
public:
	StrLenBetween(int m, int x) :min(m), max(x) {}
	bool operator()(const string& s)const
	{
		return s.size() >= min && s.size() <= max;
	}
private:
	int min;
	int max;
};
void readStr(istream& is, vector<string>& v)
{
	string s;
	while (is >> s)
		v.push_back(s);
}
int main()
{
	vector<string> vec;
	readStr(cin, vec);
	const int min = 1;
	const int max = 10;
	cout << "len 1~9 : " << count_if(vec.begin(), vec.end(), [min, max](const string& s)->bool {return s.size() >= 1 && s.size() <= 9; }) << endl;
	cout << "len >= 10 : " << count_if(vec.begin(), vec.end(), [max](const string& s)->bool {return s.size() >= max; }) << endl;
	cout << "len 1~9 : " << count_if(vec.begin(), vec.end(), StrLenBetween(min, max)) << endl;
	return 0;
}

主函数第一个cout和第三个cout意义相同。

到此这篇关于C++详细分析lambda表达式的本质的文章就介绍到这了,更多相关C++lambda表达式内容请搜索编程学习网以前的文章希望大家以后多多支持编程学习网！