C++25--lambda表达式
目录
1.C++98中的一个例子
2.lambda表达式
3.lambda表达式语法
4.函数对象与lambda表达式
1.C++98中的一个例子
template<class T>
struct greater
{
bool operator()(T a,T b)
{
return a > b;
}
};
int main()
{
int array[] = { 4,1,8,5,3,7,0,9,2,6 };
//默认按照小于比较，排出来结果是升序
std::sort(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
//如果需要降序，需要改变元素的比较规则
std::sort(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]), greater<int>());
return 0;
}如果待排序元素为自定义类型，需要用户定义排序时的比较规则
struct Goods
{
string _name; //名字
double _price; //价格
int _evaluate; //评价
Goods(const char* str, double price, int evaluate)
:_name(str)
,_price(price)
,_evaluate(evaluate)
{}
};
struct ComparePriceLess
{
bool operator()(const Goods& g1, const Goods& g2)
{
return g1._price < g2._price;
}
};
struct ComparePriceGreater
{
bool operator()(const Goods& g1, const Goods& g2)
{
return g1._price > g2._price;
}
};
int main()
{
vector<Goods> v = { {"苹果",2.1,5},{"香蕉",3,4},{"橙子",2.2,3},{"菠萝",1.5,4} };
sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceLess());
sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceGreater());
return 0;
}随着C++语法的发展，人们开始觉得上面的写法太复杂了，每次为了实现一个alogrithm算法，都要重新去写一个类，如果每次比较的逻辑不一样，还要去实现多个类，特别是同名类的命名，这些都给编程者带来了极大的不便。因此，C++语法中出现了Lambda表达式。
2.lambda表达式
struct Goods
{
string _name;
double _price;
int _evaluate;
Goods(const char* str, double price, int evaluate)
:_name(str)
,_price(price)
,_evaluate(evaluate)
{}
};
int main()
{
vector<Goods> v = { {"苹果", 2.1, 5},{"香蕉", 3, 4},{"橙子", 2.2, 3} ,{"菠萝",1.5,4} };
sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
return g1._price < g2._price; });
sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
return g1._price > g2._price; });
sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
return g1._evaluate < g2._evaluate; });
sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
return g1._evaluate > g2._evaluate;});
return 0;
}上述代码就是使用C++11中的lambda表达式解决，可以看出lambda表达式实际是一个匿名函数。
3.lambda表达式语法
lambda表达式书写格式：[ capture-list ](parameters)mutable -> return-type{ statement }
- lambda表达式各部分说明
- [ capture-list ]：捕获列表，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。
int main()
{
//最简单的lambda表达式，该lambda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 << " " << endl;
//各部分都很完善的lambda函数
auto fun2 = [=, &b](int c)->int {return b += a + c; };
cout << fun2(10) << endl;
//复制捕捉x
int x = 10;
auto add_x = [x](int a)mutable {x *= 2; return a + x; };
cout << add_x(10) << endl;
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。
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]:表达引用传递捕捉变量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]： =已经以传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
void (*PF)();
int main()
{
auto f1 = [] {cout << "hello world" << endl; };
auto f2 = [] {cout << "hello world" << endl; };
//此处先不解释原因，等lambda表达式底层实现原理看完后，大家就清楚了
//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;
}4.函数对象与lambda表达式
函数对象，又称为仿函数，即可以像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。
class Rate
{
public:
Rate(double rate)
:_rate(rate)
{}
double operator()(double money, int year)
{
return money * _rate * year;
}
private:
double _rate;
};
int main()
{
//函数对象
double rate = 0.49;
Rate r1(rate);
r1(10000, 2);
//lamber
auto r2 = [=](double money, int year)->double {return money * rate * year; };
r2(1000, 2);
return 0;
}从使用方式上来看，函数对象与lambda表达式完全一样。
函数对象rate作为其成员变量，在定义对象时给出初始化即可，lambda表达式通过捕获列表可以直接将该变量捕获到。
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()