什么是lambda表达式
lambda表达式是一个可调用的代码单元,我们可以理解为一个未命名的内联函数,当定义一个lambda时,编译器会生成一个与lambda对应的类类型。
从lambda生成的类包含它所捕获的变量的数据成员,被捕获的变量在lambda创建时进行拷贝或者引用(而不是调用时)。
lambda表达式格式
一个lambda表达式的声明格式如下:
[capture list] (params list) mutable exception-> return type { function body }
各项具体含义:
- capture list:捕获外部变量列表
- params list:形参列表
- mutable:用来说用是否可以修改捕获的变量
- exception:异常设定
- return type:返回类型
- function body:函数体
mutable和exception不是必须的,可以省略
[capture list] (params list)-> return type { function body }
auto lambdaFunc = []() ->const char* {return "hello world"; };
如果省略返回类型,lambda根据函数体中的代码推断返回类型,如果函数体有return语句,则返回类型从返回的表达式的类型推断而来,否则返回类型为void。
[capture list] (params list){ function body }
auto lambdaFunc = [] (){return "hello world"; };
参数列表为空且省略了返回类型,mutable,exception时,可以省略()
[capture list] -> return type { function body }
auto lambdaFunc = []{return "hello world"; };
使用捕获列表
lambda通过捕获列表指出它要使用哪些外部变量,然后就可以再函数体中访问这些变量了。
int main()
{
const char* helloStr = "hello world";
auto lambdaFunc = [helloStr]{return helloStr; };
std::cout << lambdaFunc() << std::endl;
system("pause");
return 0;
}
值捕获与引用捕获
类似参数传递,变量的捕捉方式也可以是值或者引用,对于值捕获的变量,lambda在创建时会对其进行拷贝,而引用捕获则不同,我们在lambda内使用此变量时,实际上使用的是引用所绑定的变量,不会发生拷贝。
值捕获,输出hello world
int main()
{
std::string helloStr = "hello world";
auto lambdaFunc = [helloStr]{return helloStr; };
helloStr = "hello xy";
std::cout << lambdaFunc() << std::endl;
system("pause");
return 0;
}
引用捕获,输出hello xy
int main()
{
std::string helloStr = "hello world";
auto lambdaFunc = [&helloStr]{return helloStr; };
helloStr = "hello xy";
std::cout << lambdaFunc() << std::endl;
system("pause");
return 0;
}
隐式捕获
除了指定捕获变量外,还可以让编译器根据函数体中的代码来推断需要捕获哪些变量,隐式捕获有两种,[=]和[&]。[=]表示以值捕获的方式捕获外部变量,[&]表示以引用捕获的方式捕获外部变量。
int main()
{
int value1 = 10;
int value2 = 100;
auto lambdaFunc1 = [&]{return ++value1; };
auto lambdaFunc2 = [=] {return value2; };
std::cout << lambdaFunc1() << std::endl;
std::cout << lambdaFunc2() << std::endl;
system("pause");
return 0;
}
混合捕获
lambda还支持混合方式捕获变量:
- [=, &x],变量x以引用形式捕获,其余变量以传值形式捕获。
- [&, x],变量x以值的形式捕获,其余变量以引用形式捕获。
int main()
{
int value1 = 10;
int value2 = 100;
auto lambdaFunc = [&,value2]{return ++value1+value2; };
std::cout << lambdaFunc() << std::endl;
system("pause");
return 0;
}
以值的形式捕获this指针
class Person
{
public:
int height_=170;
void printHeight()
{
auto lambdaFunc = [this] {return this->height_;};
std::cout << lambdaFunc() << std::endl;
}
};
int main()
{
Person person;
person.printHeight();
system("pause");
return 0;
}
修改值捕获的变量
如果以值传递方式捕捉外部变量,那么函数体中不能修改该变量(可以理解为加了一个const修饰符),否则会引起编译错误,如下代码:
int main()
{
int value1 = 10;
auto lambdaFunc = [value1](){return ++value1; };
std::cout << lambdaFunc() << std::endl;
system("pause");
return 0;
}
这个时候使用mutable关键字即可修改捕捉的变量(取消const修饰)。
int main()
{
int value1 = 10;
auto lambdaFunc = [value1]()mutable{return ++value1; };
std::cout << lambdaFunc() << std::endl;
system("pause");
return 0;
}