阅读g2log时,发现有两行代码居然看不懂。
1. auto bg_call = [this, log_directory]() {return pimpl_->backgroundChangeLogFile(log_directory);};
2. auto bg_call = [&]() {return pimpl_->backgroundFileName();};
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8C%BF%E5%90%8D%E5%87%BD%E6%95%B0#C.2B.2B 中有所描述
C++ 98/03
C++ 98/03标准并不原生支持匿名函数。不过可以利用Boost库的Boost.Lambda来实现一个匿名函数。
C++ 11
C++11标准提供了匿名函数的支持,在《ISO/IEC 14882:2011》(C++11标准文档)中叫做lambda表达式。一个lambda表达式有如下的形式:
[capture] (parameters) mutable exception attribute -> return_type { body }
必须用方括号括起来的capture列表来开始一个lambda表达式的定义。
lambda函数的形参表比普通函数的形参表多了3条限制:
- 参数不能有缺省值
- 不能有可变长参数列表
- 不能有无名参数
如果lambda函数没有形参且没有mutable、exception或attribute声明,那么参数的空圆括号可以省略。但如果需要给出mutable、exception或attribute声明,那么参数即使为空,圆括号也不能省略。
如果函数体只有一个return语句,或者返回值类型为void,那么返回值类型声明可以被省略:
[capture](parameters){body}
一个lambda函数的例子如下:
[](int x, int y) { return x + y; } // 從return語句中隱式獲得的返回值類型 [](int& x) { ++x; } // 沒有return語句 -> lambda函數的返回值為void []() { ++global_x; } // 沒有參數,僅僅是訪問一個全局變量 []{ ++global_x; } // 與前者相同,()可以被省略
在上面的第一个例子中这个无名函数的返回值是decltype(x+y)
。如果lambda函数体的形式是return expression
,或者什么也没返回,或者所有返回语句用decltype
都能检测到同一类型,那么返回值类型可以被省略。
返回值类型可以显式指定,如下所示:
[](int x, int y) -> int { int z = x + y; return z; }
在这个例子中,一个临时变量,z
,被创建来存储中间过程。与一般的函数一样,中间值在调用的前后并不存在。什么也没有返回的lambda表达式无需显式指定返回值,没有必要写-> void
代码。
lambda函数可以捕获lambda函数外的具有automatic storage duration的变量,即函数的局部变量与函数形参变量。函数体与这些变量的集合合起来称做闭包。这些外部变量在声明lambda表达式时列在在方括号[
和]
中。空的方括号表示没有外界变量被capture或者按照默认方式捕获外界变量。这些变量被传值捕获或者引用捕获。对于传值捕获的变量,默认为只读(这是由于lambda表达式生成的为一个函数对象,它的operator()
成员缺省有const属性)。修改这些传值捕获变量将导致编译报错。但在lambda表达式的参数表的圆括号后面使用mutable关键字,就允许lambda函数体内的语句修改传值捕获变量,这些修改与lambda表达式(实际上是用函数对象实现)有相同的生命期,但不影响被传值捕获的外部变量的值。lambda函数可以直接使用具有static存储期的变量。如果在lambda函数的捕获列表中给出了static存储期的变量,编译时会给出警告,仍然按照lambda函数直接使用这些外部变量来处理。因此具有static存储期的变量即使被声明为传值捕获,修改该变量实际上直接修改了这些外部变量。编译器生成lambda函数对应的函数对象时,不会用函数对象的数据成员来保持被“捕获”的static存储期的变量。示例:
[] // 沒有定義任何變量,但必须列出空的方括号。在Lambda表達式中嘗試使用任何外部變量都會導致編譯錯誤。 [x, &y] // x是按值傳遞,y是按引用傳遞 [&] // 任何被使用到的外部變量都按引用傳入。 [=] // 任何被使用到的外部變量都按值傳入。 [&, x] // x按值傳入。其它變量按引用傳入。 [=, &z] // z按引用傳入。其它變量按值傳入。
下面这个例子展示了lambda表达式的使用:
std::vector<int> some_list{ 1, 2, 3, 4, 5 }; int total = 0; std::for_each(begin(some_list), end(some_list), [&total](int x) { total += x; } );
在类的非静态成员函数中定义的lambda表达式可以显式或隐式捕捉this
指针,从而可以引用所在类对象的数据成员与函数成员。
lambda函数的函数体中,可以访问下述变量:
- 函数参数
- 局部声明的变量
- 类数据成员(当lambda表达式声明在类中),需要注意的是实际上捕获了对象的this指针。
- 具有静态存储期的变量(如全局变量)
- 被捕获的外部变量
- 显式捕获的变量
- 隐式捕获的变量,使用默认捕获模式(传值或引用)来访问。
lambda函数的数据类型是函数对象,保存时必须用std::function
模板类型或auto
关键字。 例如:
#include <functional> #include <vector> #include <iostream> double eval(std::function <double(double)> f, double x = 2.0) { return f(x); } int main() { std::function<double(double)> f0 = [](double x){return 1;}; auto f1 = [](double x){return x;}; decltype(f0) fa[3] = {f0,f1,[](double x){return x*x;}}; std::vector<decltype(f0)> fv = {f0,f1}; fv.push_back ([](double x){return x*x;}); for(int i=0;i<fv.size();i++) std::cout << fv[i](2.0) << std::endl; for(int i=0;i<3;i++) std::cout << fa[i](2.0) << std::endl; for(auto &f : fv) std::cout << f(2.0) << std::endl; for(auto &f : fa) std::cout << f(2.0) << std::endl; std::cout << eval(f0) << std::endl; std::cout << eval(f1) << std::endl; std::cout << eval([](double x){return x*x;}) << std::endl; return 0; }
一个lambda函数的捕捉表达式为空,则可以用普通函数指针存储或调用。例如:
auto a_lambda_func = [](int x) { /*...*/ }; void (* func_ptr)(int) = a_lambda_func; func_ptr(4); //calls the lambda.
C++14
C++14增加了初始捕获(init capture)。由于lambda表达式实际构造了一个函数对象,初始捕获实质是初始化了函数对象的成员。C++14还允许lambda函数的形参使用auto
关键字作为其类型,这实质上是函数对象的operator()
成员作为模板函数;并且允许可变参数模板。
auto a_lambda_func = [data1=101](int x) { /*...*/ }; //初始捕获,实质上是在函数对象增加了数据成员data1并初始化 auto ptr = std::make_unique<int>(10); //See below for std::make_unique auto lambda1 = [ptr = std::move(ptr)] {return *ptr;} //大致等效于: auto lambda2 = [ptr = std::make_unique<int>(10)] {return *ptr;} auto lambda3 = [](auto x, auto y) {return x + y;} //lambda函数的形参类型为auto struct unnamed_lambda //这相当于函数对象: { template<typename T, typename U> auto operator()(T x, U y) const {return x + y;} }; auto lambda4 = [](auto&&... params) //可变参数的函数模板{ return (foo(std::forward<decltype(params)>(params)...)); }