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C++之lambda匿名函数总结(二百四十五)

article 2024/11/16 15:53:13

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1.前言

本篇目的：理解C++之lambda匿名函数用法总结。

2.C++11之lambda匿名函数实例总结

Lambda函数是C++11引入的一种匿名函数的方式，它可以在需要函数对象的地方快速定义一个临时的函数。Lambda函数的语法相对简洁，可以方便地捕获局部变量，并且可以作为参数传递给其他函数。
Lambda函数的基本语法如下：

[capture](parameters) -> return_type {
    // 函数体
}

其中，capture是指捕获的变量列表，可以是空的、值传递方式或引用传递方式。parameters是形参列表，可以为空或包含一个或多个形参。return_type是返回类型，可以省略（根据函数体自动推断）或明确指定。函数体是具体的函数实现。

以下是Lambda函数的一些常见用法和特性：

捕获变量：Lambda函数可以通过捕获变量来访问其作用域外的变量。捕获方式包括值捕获（通过值传递方式访问变量）和引用捕获（通过引用传递方式访问变量）。
自动类型推断：Lambda函数可以根据函数体自动推断返回类型，也可以显式指定返回类型。
函数重载：Lambda函数可以像普通函数一样进行重载，可以有多个具有相同函数体的Lambda函数，只需在参数列表中有所区别即可。
内联调用：Lambda函数通常是在定义的地方即被调用，也可以将Lambda函数作为参数传递给其他函数进行调用。
使用标准算法库：Lambda函数经常与标准算法库中的函数（如sort、find_if、transform等）配合使用，提供灵活的函数对象。

3.C++11之lambda匿名函数实例

1. 捕获变量、按照特定规则排序

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    int a = 5;
    int b = 3;
    std::vector<int> nums = {2, 5, 1, 7, 3};

    // 捕获变量 a 和引用捕获变量 b，并按照特定规则排序
    std::sort(nums.begin(), nums.end(), [a, &b](int x, int y) {
        return a * x < b * y;
    });

    // 输出排序后的结果
    for (int num : nums) {
        std::cout << num << " ";
    }
    
    return 0;
}

2.自动类型推断并显式指定返回类型

#include <iostream>

int main() {
    // 自动类型推断的 Lambda 函数
    auto lambda1 = [](auto x, auto y) {
        return x + y;
    };

    // 显式指定返回类型的 Lambda 函数
    auto lambda2 = [](int x) -> int {
        return x * x;
    };

    // 使用 Lambda 函数进行计算并输出结果
    std::cout << "自动类型推断的结果：" << lambda1(3, 4) << std::endl;
    std::cout << "显式指定返回类型的结果：" << lambda2(5) << std::endl;

    return 0;
}

3. 函数重载并内联调用

#include <iostream>

// Lambda 函数重载
auto lambda1 = [](int x) -> int {
    return x * x;
};

auto lambda2 = [](double x) -> double {
    return x * x;
};

// 具体函数内联调用 Lambda 函数
inline void printSquare(int x, auto squareFunc) {
    std::cout << "调用的结果为：" << squareFunc(x) << std::endl;
}

int main() {
    int num1 = 5;
    double num2 = 2.5;

    printSquare(num1, lambda1); // 调用 lambda1 计算 num1 的平方
    printSquare(num2, lambda2); // 调用 lambda2 计算 num2 的平方

    return 0;
}

4.匿名函数内联调用

#include <iostream>

int main() {
    int num1 = 5;
    int num2 = 2;

    // 使用Lambda函数计算平方并输出结果
    auto printSquare = [&]() {
        int square1 = num1 * num1;  // 计算num1的平方
        int square2 = num2 * num2;  // 计算num2的平方
        
        std::cout << "num1的平方：" << square1 << std::endl;
        std::cout << "num2的平方：" << square2 << std::endl;
    };

    // 调用Lambda函数
    printSquare();

    return 0;
}

5.lambda 函数作为参数调用schedule 函数

#include <iostream>
#include <functional>
//schedule的参数没有返回值和参数
void schedule(const std::function<void()>& func) {
    func();

int main() {
  int x = 10;
  Scheduler scheduler;

  // 使用 lambda 函数作为参数调用 schedule 函数
  schedule([=] {
    std::cout << "The value of x is: " << x << std::endl;
  });
  return 0;
}

6.类中的lambda函数作为参数调用schedule 函数

#include <iostream>
#include <functional>

class Scheduler {
 public:
  //schedule的参数没有返回值和参数
  void schedule(const std::function<void()>& func) {
    func();
  }
 };

int main() {
  int x = 10;
  Scheduler scheduler;

  // 使用lambda成员函数作为参数调用schedule函数
  scheduler.schedule([=] {
  schedule([=] {
    std::cout << "The value of x is: " << x << std::endl;
  });
  return 0;
}

7.lambda函数作为参数调用schedule函数，并将返回值放在匿名回调函数中返回。

void schedule(const std::function<void(int x)>& func) {
    int ret = 100;
    func(100);
  }

int main() {
  int x = 10;

  //
  schedule([&](int y) {
    std::cout << "The value of x is: " << x << std::endl;
    std::cout << "The value of y is: " << y << std::endl;
  });
  return 0;
}

8.lambda匿名函数带三个参数返回,并将返回的值赋值给a、b、c。

#include <iostream>
#include <functional>

void callback_test(const std::function<void(int x, int y, int z)>& func) {
  int ret1 = 100;
  int ret2 = 200;
  int ret3 = 300;
  //func传入三个参数,相当于调用匿名的lambda回调函数,这里传入三个参数.
  func(ret1, ret2, ret3);
}

int main() {
  int a,b,c;
  callback_test([&](int x, int y, int z){
    a = x;
    b = y;
    c = z;
    printf("xxx------------>%s(), line = %d, x = %d, y = %d, z = %d\n",__FUNCTION__,__LINE__,x,y,z);
  });

  printf("xxx------------>%s(), line = %d, a = %d, b = %d, c = %d\n",__FUNCTION__,__LINE__,a,b,c);
  return 0;
}

总结：
此处lambda回调函数，本质是从callback_test获取数据，使用func(ret1,ret2,ret3)本质调用lambda匿名回调函数，将值传出来。

9.回调函数传入lambda匿名函数和普通函数

#include <iostream>
#include <functional>


//v1.0
void callback_test(const std::function<void(int &x, int &y, int &z)>& func) {
  int ret1 = 100;
  int ret2 = 200;
  int ret3 = 300;
  //func传入三个参数,相当于调用匿名的lambda回调函数,这里传入三个参数.
  func(ret1, ret2, ret3);
}

void test(int &a,int &b, int &c){
  printf("xxx------------>%s(), line = %d, a = %d, b = %d, c = %d\n",__FUNCTION__,__LINE__,a,b,c);
}


int main() {
  //v1.0: lambda为匿名函数,直接使用
  int a,b,c;
  callback_test([&](int x, int y, int z){
    a = x;
    b = y;
    c = z;
    printf("xxx------------>%s(), line = %d, x = %d, y = %d, z = %d\n",__FUNCTION__,__LINE__,x,y,z);
  });

  printf("xxx------------>%s(), line = %d, a = %d, b = %d, c = %d\n",__FUNCTION__,__LINE__,a,b,c);

  //v2.0:将普通函数传入,返回a,b,c的值.
  callback_test(test);

  return 0;
}