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1. 简介

lambda(匿名函数)是C++11引入的一种函数对象,它允许我们在需要函数的地方创建一个临时的、匿名的函数。lambda表达式表示一个可以执行的代码单元,可以理解为一个未命名的内联函数。Lambda函数可以用于简化代码、提高可读性,并且常与算法STL容器多线程等一起使用。

2. Lambda表达式的语法形式

[capture list] (parameter list) -> return type { function body }

capture list(捕获列表):可以捕获一定范围内的变量,可以为空。用于指定在lambda函数中使用的外部变量。
parameter list(参数列表):函数参数列表,可以为空。
return type(返回类型):指定lambda表达式返回值类型,可以省略,让编译器自动推导返回类型
function body(函数体):定义了lambda表达式执行的代码块。

2.1 简化

原函数:

int add(int a , int b){return a  + b;
}
void printword(){std::cout << "aa" << std::endl;
}

lambda 函数:

//1. 最完整的语法:
//[]()->返回值{};
//捕获列表 函数的参数->函数返回值{函数体};
[](int a , int b)->int{return a + b;} ;
//2. 简化 :返回值可以不用写,编译器可以推断返回值的类型
[](int a , int b){return a + b;};
//3. 简化,如果函数的参数没有,那么()也可以不用那些了。
[]{;};
例如:[]{std::cout << "hello world" << std::endl;};

3. 调用Lambda函数

[]{std::cout << "hello world" << std::endl;};

仅仅是定义了一个函数,这个函数不会被执行
要想调用这个函数,需要使用函数名字()来调用,或者使用函数指针来接收它然后调用。

3.1 函数名字() 调用Lambda函数

1. 无参数,无返回值
[]{std::cout << "hello world" << std::endl;}();
2. 有参数,有返回值
[](int a , int b){return a + b;}(10,20);

3.2 函数指针调用Lambda函数

1. 无参数,无返回值
void(*f)() = []{std::cout << "hello world" << std::endl;
};
f();
2. 有参数,有返回值
int(*fadd)(int,int)  =[](int a , int b){return a  + b;
};
cout <<  fadd(10,20) <<endl;

3.3 auto 调用Lambda函数

```cpp
1. 无参数,无返回值
auto f = []{std::cout << "hello world" << std::endl;
};
f();
2. 有参数,有返回值
auto fadd = [](int a , int b){return a  + b;
};
cout <<  fadd(10,20) <<endl;

4. 捕获列表的使用

lambda表达式需要在函数体中定义,这时如果想访问所处函数中的某个成员(局部变量),那么就需要使用捕获列表了。捕获列表的写法通常有以下几种形式:

形式作用
[a]表示值传递方式捕获变量 a
[=]表示值传递方式捕获所有父作用域的变量(包括this)
[&a]表示引用方式传递捕获变量a
[&]表示引用传递方式捕获所有父作用域的变量(包括this)
[this]表示值传递方式捕获当前的this指针
[=,&a,&b]引用方式捕获 a 和 b , 值传递方式捕获其他所有变量 (这是组合写法)

代码:

#include<iostream>using namespace std;int main(){int a = 20 ;int b = 30;//值传递方式捕获 a 和 b,在lambda 函数体内无法修改a和b的值auto f1 = [a,b]{return a + b;}; cout << f1()  << endl; //引用方式捕获 a 和 b  , 可以在内部修改a 和 b的值auto f2 = [&a,&b]{ a = 40; //这里修改会导致外部的a 也跟着修改。return a + b;};cout << f2()  << endl; //这里打印35cout << "a= "<< a << endl; //再打印一次,a 变成30了return 0 ;
}

4. 特点

匿名性:Lambda函数是匿名的,没有函数名。它的定义和使用都是在需要的地方,无需提前声明。
闭包(Closure):Lambda函数可以捕获外部作用域的变量,包括局部变量、函数参数、全局变量等,并在函数体内使用。捕获方式可通过捕获列表进行指定。捕获的变量可以在函数体内进行读取和修改。
自动推导:Lambda函数的参数类型和返回类型可以通过编译器自动推导,可以省略。如果省略返回类型,则根据函数体中的返回语句自动推导返回类型。
函数对象:Lambda函数实际上是一个函数对象,可以像普通函数一样被调用。可以将Lambda函数作为参数传递给其他函数,也可以存储在容器中。
代码:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};// Lambda函数作为参数传递给std::for_each算法std::for_each(numbers.begin(), numbers.end(), [](int num) {std::cout << num << " ";});// Lambda函数捕获外部变量,并进行计算int factor = 2;std::transform(numbers.begin(), numbers.end(), numbers.begin(), [factor](int num) {return num * factor;});// Lambda函数作为谓词进行排序std::sort(numbers.begin(), numbers.end(), [](int a, int b) {return a > b;});// 输出结果for (int num : numbers) {std::cout << num << " ";}return 0;
}

std::for_each 算法中,使用Lambda函数作为参数,遍历 numbers 容器并输出每个元素。
std::transform 算法中,使用Lambda函数对 numbers 容器中的每个元素进行乘以 factor 的操作。
std::sort 算法中,使用Lambda函数作为谓词,根据元素的大小进行降序排序。

5. 使用场景

  1. 标准算法:作为标准算法的参数,用于定制算法的行为。例如,使用Lambda函数作为谓词对容器进行筛选、排序等操作
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {std::vector<int> numbers = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};// 使用Lambda函数作为谓词,筛选出偶数auto isEven = [](int num) {return num % 2 == 0;};std::vector<int> evenNumbers;std::copy_if(numbers.begin(), numbers.end(), std::back_inserter(evenNumbers), isEven);// 输出结果for (int num : evenNumbers) {std::cout << num << " ";}return 0;
}
  1. 回调函数:作为回调函数传递给其他函数,用于处理特定事件或条件。
#include <iostream>
#include <functional>// 模拟事件处理器
void processEvent(int data, std::function<void(int)> callback) {// 处理事件// ...// 调用回调函数callback(data);
}int main() {int eventData = 0;// 使用Lambda函数作为回调函数processEvent(eventData, [](int data) {std::cout << "Event processed with data: " << data << std::endl;});return 0;
}

或者:

#include <iostream>
#include <functional>void performOperation(int a, int b, std::function<void(int)> callback) {int result = a + b;callback(result);
}int main() {int x = 5, y = 3;performOperation(x, y, [](int result) {std::cout << "The result is: " << result << std::endl;});return 0;
}
  1. 多线程编程:作为线程的执行体,方便地捕获外部变量。
#include <iostream>
#include <thread>int main() {int value = 42;// 使用Lambda函数作为线程的执行体std::thread t([&value]() {// 在子线程中使用外部变量std::cout << "Value in thread: " << value << std::endl;});// 等待子线程结束t.join();return 0;
}
  1. 函数对象的临时定义:在需要临时定义函数对象的场景,避免为简单的操作额外定义函数。
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {std::vector<int> numbers = {3, 1, 4, 1, 5};// 使用Lambda函数作为函数对象std::for_each(numbers.begin(), numbers.end(), [](int num) {std::cout << num << " ";});return 0;
}
http://www.yidumall.com/news/24562.html

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