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C++语法 Lambda 函数与表达式


C++语法 Lambda 函数与表达式

C++11 提供了对匿名函数的支持,称为 Lambda 函数(也叫 Lambda 表达式)。

Lambda 表达式把函数看作对象,因此它可以像对象一样使用

比如可以将它们赋给变量和作为参数传递,还可以像函数一样对其求值。

Lambda 表达式本质上与函数声明非常类似。

具体形式如下:

[capture](parameters) mutable ->return-type{body}
  • [capture]:捕捉列表。捕捉列表总是出现在 lambda 表达式的开始处。事实上,[] 是 lambda 引出符。编译器根据该引出符判断接下来的代码是否是 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,则可以连同括号 () 一起省略。
  • mutable:mutable 修饰符。默认情况下,lambda 函数总是一个 const 函数,mutable 可以取消其常量性。在使用该修饰符时,参数列表不可省略(即使参数为空)。
  • ->return_type:返回类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回类型。出于方便,不需要返回值的时候也可以连同符号 -> 一起省略。此外,在返回类型明确的情况下,也可以省略该部分,让编译器对返回类型进行推导。
  • {statement}:函数体。内容与普通函数一样,不过除了可以使用参数之外,还可以使用所有捕获的变量。

在 lambda 函数的定义式中,参数列表和返回类型都是可选部分,而捕捉列表和函数体都可能为空

因此 C++ 中最简单的 lambda 函数只需要声明为:[]{};

例如:

auto f = [](int x, int y){ return x < y ; }
// 一般用于如下情况
sort(arr + 1, arr + 1 + n, [](node a, node b){return a.val < b.val}); 


如果没有返回值可以表示为:

[capture](parameters){body}

例如:

[]{ ++global_x; }

在一个更为复杂的例子中,返回类型可以被明确的指定如下:

[](int x, int y) -> int { int z = x + y; return z + x; }

本例中,一个临时的参数 z 被创建用来存储中间结果。

如同一般的函数,z 的值不会保留到下一次该不具名函数再次被调用时。

如果 lambda 函数没有传回值(例如 void),其返回类型可被完全忽略。


在 Lambda 表达式内可以访问当前作用域的变量,这是 Lambda 表达式的闭包(Closure)行为。

与 JavaScript 闭包不同,C++ 变量传递有传值和传引用的区别。可以通过前面的 [] 来指定:

[]      // 沒有定义任何变量。使用未定义变量会引发错误。
[x, &y] // x以传值方式传入(默认),y以引用方式传入。
[&]     // 任何被使用到的外部变量都隐式地以引用方式加以引用。
[=]     // 任何被使用到的外部变量都隐式地以传值方式加以引用。
[&, x]  // x显式地以传值方式加以引用。其余变量以引用方式加以引用。
[=, &z] // z显式地以引用方式加以引用。其余变量以传值方式加以引用。

另外有一点需要注意。对于 [=][&] 的形式,lambda 表达式可以直接使用 this 指针。

但是,对于 [] 的形式,如果要使用 this 指针,必须显式传入:

[this]() { this->someFunc(); }(); // 通过引用捕获当前对象(复制一个)

参考文献

[1] https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-functions.html


文章作者: q779
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