C++ lambda表达式(匿名函数)

C++ 11中的Lambda表达式用于定义并创建匿名的函数对象,以简化编程工作。Lambda的语法形式如下:

[函数对象参数] (操作符重载函数参数) mutable或exception声明 ->返回值类型 {函数体}

可以看到,Lambda主要分为五个部分:[函数对象参数]、(操作符重载函数参数)、mutable或exception声明、->返回值类型、{函数体}。下面分别进行介绍。
一、[函数对象参数],标识一个Lambda的开始,这部分必须存在,不能省略。函数对象参数是传递给编译器自动生成的函数对象类的构造函数的。函数对象参数只能使用那些到定义Lambda为止时Lambda所在作用范围内可见的局部变量(包括Lambda所在类的this)。函数对象参数有以下形式:

1、空。没有使用任何函数对象参数。
2、=。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量(包括Lambda所在类的this),并且是值传递方式(相当于编译器自动为我们按值传递了所有局部变量)。
3、&。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量(包括Lambda所在类的this),并且是引用传递方式(相当于编译器自动为我们按引用传递了所有局部变量)。
4、this。函数体内可以使用Lambda所在类中的成员变量。
5、a。将a按值进行传递。按值进行传递时,函数体内不能修改传递进来的a的拷贝,因为默认情况下函数是const的。要修改传递进来的a的拷贝,可以添加mutable修饰符。
6、&a。将a按引用进行传递。
7、a, &b。将a按值进行传递,b按引用进行传递。
8、=,&a, &b。除a和b按引用进行传递外,其他参数都按值进行传递。
9、&, a, b。除a和b按值进行传递外,其他参数都按引用进行传递。

二、(操作符重载函数参数),标识重载的()操作符的参数,没有参数时,这部分可以省略。参数可以通过按值(如:(a,b))和按引用(如:(&a,&b))两种方式进行传递。
三、mutable或exception声明,这部分可以省略。按值传递函数对象参数时,加上mutable修饰符后,可以修改按值传递进来的拷贝(注意是能修改拷贝,而不是值本身)。exception声明用于指定函数抛出的异常,如抛出整数类型的异常,可以使用throw(int)。
四、->返回值类型,标识函数返回值的类型,当返回值为void,或者函数体中只有一处return的地方(此时编译器可以自动推断出返回值类型)时,这部分可以省略。
五、{函数体},标识函数的实现,这部分不能省略,但函数体可以为空。
Lambda表达式的数据类型是std::function<***(***)>, 一般可以使用auto,但是如果一个函数的参数想使用lambda表达式,也就是使用匿名函数,则使用具体的类型声明。
示例如下:

   void func1(std::function<void(int *)> fun)
   {
        int a;
        fun(a);
   }
   void func2()
   {
       std::vector<int> a;
       std::sort(a.begin(), a.end(), [](int a, int b)
       {
            return a < b;
       });
   }

Lambda表达式如果想复用也非常容易,把Lambda表达式赋值到一个std::function<***(***)>变量(当然,一般为了方便使用auto就可以)即可。如下:

   void func3()
   {
        int a = 3;
       // 定义函数
       auto func = [=](double b)
       {
            b = a;
       };
       func(2.5);
   }

需要注意的是,[]中的&、=等仅仅是用来传参的,并不意味着用了[&] lambda内部就和外部完全一样了。

class A
{
    struct S
    {
         int a;
    };
    void func()
    {
         std::vector<S> v;
         [&]()
         {
                // 下面的S类型的对象tmp必须用A::S,否则找不到S类型
                A::S& tmp = v.back();
         });
     }
};

参考资料:

漫话C++0x(四) —- function, bind和lambda

C++11匿名函数(lambda表达式)

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