C++11的一大亮点就是引入了 Lambda 表达式。利用Lambda表达式,可以方便的定义和创建匿名函数。
声明Lambda表达式
声明格式如下:
[capture list] (params list) mutable exception-> return type { function body}
各项具体含义如下:
1. capture list:捕获外部变量列表,以便在lambda函数中去使用操作外部变量
2. params list:形参列表
3. mutable指示符:用来说明是否可以修改捕获的变量
4. exception:异常设定
5. return type:返回类型
6. function body:函数体
此外,我们还可以省略其中的某些成分来声明Lambda表达式,常见如下:
1. [capture list] (params list)->return type { function body} 2. [capture list] (params list) {function body} 3. [capture list] {function body}
下面,我们就重点介绍一下Lambda表达式各项的具体用法
捕获外部变量
Lambda表达式可以使用其可见范围内的外部变量,但必须明确声明哪些外部变量可以被该Lambda表达式使用
#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 123; auto f = [a] { cout << a <<endl; }; f(); // 输出123 return 0; }
上面这个例子中的Lambda表达式就是使用“值传递”的方式捕获了变量 a,这样在该Lambda表达式中就可以使用该变量了,外部变量的捕获方式包含有值捕获,引用捕获,隐式捕获。
1. 值捕获
值捕获和参数传递中的值传递类似,被捕获的变量的值在Lambda表达式创建时通过值拷贝的方式传入,因此随后对该变量的修改不会影响Lambda表达式中的值
例子:
#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 123; auto f = [a] {cout << a << endl;} ; f();// 输出123 return 0; }
这里需要注意的是如果以值捕获方式捕获变量,那么相当于是捕获了一个const 值变量,这个变量只能使用,但不能被修改,如果想修改这个变量,那么就引入到mutable这个选项,后续介绍
2. 引用捕获
使用引用捕获一个外部变量,只需要在捕获列表前面加上一个引用说明符&。
例子:
#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 123; auto f = [&a] { cout << a<< endl;}; a = 321; f(); // 输出321 return 0; }
以上可以看出引用捕获的变量实际就是该引用所绑定的对象
3. 隐式捕获
上面的值捕获和引用捕获都需要我们在捕获列表显示列出Lambda表达式中使用的外部变量。除此之外,我们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,这种方式称之为隐式捕获。隐式捕获有两种方式,分别是[=]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。
隐式值捕获例子:
#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 123; auto f = [=] {cout << a << endl;} ; f();// 输出123 return 0; }
隐式引用捕获例子:
#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 123; auto f = [&] { cout << a<< endl;}; a = 321; f(); // 输出321 return 0; }
4. 混合方式
上面的例子,要么是值捕获,要么是引用捕获,Lambda表达式还支持混合的方式捕获外部变量,这种方式主要是以上几种捕获方式的组合使用。
捕获方式 |
[] |
[变量名,...] |
[this] |
[=] |
[&] |
[=,&x] |
[&, x] |
说明 |
不捕获任何外部变量 |
默认以值得形式捕获指定得多个外部变量(用逗号分隔),如果引用捕获,需要显示用&声明 |
以值的形式捕获this指针 |
以值的形式捕获所有外部变量 |
以引用的形式捕获所有外部变量 |
变量x以引用形式捕获,其余变量以值方式捕获 |
变量x以值形式捕获,其余变量以引用形式捕获 |
修改捕获变量
mutable关键字用以说明表达式体内的代码可以修改值捕获的变量
#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 123; auto f = [a]()mutable {cout << ++a; };// 不会报错 cout<< a <<endl;//输出123 f(); // 输出124 return 0; }
Lambda表达式的参数限制:
1. 参数列表中不能有默认参数
2. 不支持可变参数
3. 所有参数必须有参数名