C++11中的lambda表达式是什么?我什么时候用?他们解决了哪类在介绍之前不可能解决的问题?
一些示例和用例将是有用的。
C++11中的lambda表达式是什么?我什么时候用?他们解决了哪类在介绍之前不可能解决的问题?
一些示例和用例将是有用的。
当前回答
C++11引入了lambda表达式,允许我们编写一个内联函数,该函数可用于短代码片段
[ capture clause ] (parameters) -> return-type
{
definition of method
}
通常,lambda表达式中的返回类型是由编译器自身计算的,我们不需要指定显式和->返回类型部分可以忽略,但在某些复杂情况下,如条件语句中,编译器无法确定返回类型,我们需要指定。
// C++ program to demonstrate lambda expression in C++
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
// Function to print vector
void printVector(vector<int> v)
{
// lambda expression to print vector
for_each(v.begin(), v.end(), [](int i)
{
std::cout << i << " ";
});
cout << endl;
}
int main()
{
vector<int> v {4, 1, 3, 5, 2, 3, 1, 7};
printVector(v);
// below snippet find first number greater than 4
// find_if searches for an element for which
// function(third argument) returns true
vector<int>:: iterator p = find_if(v.begin(), v.end(), [](int i)
{
return i > 4;
});
cout << "First number greater than 4 is : " << *p << endl;
// function to sort vector, lambda expression is for sorting in
// non-decreasing order Compiler can make out return type as
// bool, but shown here just for explanation
sort(v.begin(), v.end(), [](const int& a, const int& b) -> bool
{
return a > b;
});
printVector(v);
// function to count numbers greater than or equal to 5
int count_5 = count_if(v.begin(), v.end(), [](int a)
{
return (a >= 5);
});
cout << "The number of elements greater than or equal to 5 is : "
<< count_5 << endl;
// function for removing duplicate element (after sorting all
// duplicate comes together)
p = unique(v.begin(), v.end(), [](int a, int b)
{
return a == b;
});
// resizing vector to make size equal to total different number
v.resize(distance(v.begin(), p));
printVector(v);
// accumulate function accumulate the container on the basis of
// function provided as third argument
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
int f = accumulate(arr, arr + 10, 1, [](int i, int j)
{
return i * j;
});
cout << "Factorial of 10 is : " << f << endl;
// We can also access function by storing this into variable
auto square = [](int i)
{
return i * i;
};
cout << "Square of 5 is : " << square(5) << endl;
}
输出
4 1 3 5 2 3 1 7
First number greater than 4 is : 5
7 5 4 3 3 2 1 1
The number of elements greater than or equal to 5 is : 2
7 5 4 3 2 1
Factorial of 10 is : 3628800
Square of 5 is : 25
通过从封闭范围访问变量,lambda表达式可以比普通函数更强大。我们可以通过三种方式从封闭范围中捕获外部变量:
通过引用捕获按价值捕获两者都捕获(混合捕获)
用于捕获变量的语法:
[&]:通过引用捕获所有外部变量[=]:按值捕获所有外部变量[a,&b]:通过值捕获a,通过引用捕获b带有空捕获子句[]的lambda只能访问其本地变量。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
vector<int> v1 = {3, 1, 7, 9};
vector<int> v2 = {10, 2, 7, 16, 9};
// access v1 and v2 by reference
auto pushinto = [&] (int m)
{
v1.push_back(m);
v2.push_back(m);
};
// it pushes 20 in both v1 and v2
pushinto(20);
// access v1 by copy
[v1]()
{
for (auto p = v1.begin(); p != v1.end(); p++)
{
cout << *p << " ";
}
};
int N = 5;
// below snippet find first number greater than N
// [N] denotes, can access only N by value
vector<int>:: iterator p = find_if(v1.begin(), v1.end(), [N](int i)
{
return i > N;
});
cout << "First number greater than 5 is : " << *p << endl;
// function to count numbers greater than or equal to N
// [=] denotes, can access all variable
int count_N = count_if(v1.begin(), v1.end(), [=](int a)
{
return (a >= N);
});
cout << "The number of elements greater than or equal to 5 is : "
<< count_N << endl;
}
输出:
First number greater than 5 is : 7
The number of elements greater than or equal to 5 is : 3
其他回答
c++中的lambda被视为“随时可用的函数”。是的,你可以定义它;使用它;当父函数作用域结束时,lambda函数就消失了。
c++在c++11中引入了它,每个人都开始在每个可能的地方使用它。示例和lambda是什么可以在这里找到https://en.cppreference.com/w/cpp/language/lambda
我将描述每个c++程序员都必须知道的,但不存在哪些
Lambda并不意味着要在任何地方使用,每个函数都不能用Lambda替换。与正常功能相比,它也不是最快的。因为它有一些需要由lambda处理的开销。
在某些情况下,它肯定有助于减少线路数量。它基本上可以用于一段代码,这段代码在同一个函数中被调用一次或多次,在其他任何地方都不需要这段代码,因此您可以为它创建独立的函数。
下面是lambda的基本示例以及在后台发生的情况。
用户代码:
int main()
{
// Lambda & auto
int member=10;
auto endGame = [=](int a, int b){ return a+b+member;};
endGame(4,5);
return 0;
}
compile如何扩展它:
int main()
{
int member = 10;
class __lambda_6_18
{
int member;
public:
inline /*constexpr */ int operator()(int a, int b) const
{
return a + b + member;
}
public: __lambda_6_18(int _member)
: member{_member}
{}
};
__lambda_6_18 endGame = __lambda_6_18{member};
endGame.operator()(4, 5);
return 0;
}
正如您所看到的,当您使用它时,它会增加什么样的开销。所以在任何地方使用它们都不是好主意。它可以在适用的地方使用。
Lambda表达式通常用于封装算法,以便将它们传递给另一个函数。但是,可以在定义后立即执行lambda:
[&](){ ...your code... }(); // immediately executed lambda expression
在功能上等同于
{ ...your code... } // simple code block
这使得lambda表达式成为重构复杂函数的强大工具。首先在lambda函数中包装一个代码段,如上所示。然后,显式参数化过程可以在每个步骤之后通过中间测试逐步执行。一旦代码块完全参数化(如删除&所示),就可以将代码移动到外部位置并使其成为正常函数。
类似地,您可以使用lambda表达式根据算法的结果初始化变量。。。
int a = []( int b ){ int r=1; while (b>0) r*=b--; return r; }(5); // 5!
作为划分程序逻辑的一种方法,您甚至可能会发现将lambda表达式作为参数传递给另一个lambda表达式是有用的。。。
[&]( std::function<void()> algorithm ) // wrapper section
{
...your wrapper code...
algorithm();
...your wrapper code...
}
([&]() // algorithm section
{
...your algorithm code...
});
Lambda表达式还允许您创建命名的嵌套函数,这是避免重复逻辑的一种方便方法。当将一个非平凡函数作为参数传递给另一个函数时,使用命名的lambdas看起来也容易一些(与匿名内联lambdas相比)。注意:不要忘记右大括号后面的分号。
auto algorithm = [&]( double x, double m, double b ) -> double
{
return m*x+b;
};
int a=algorithm(1,2,3), b=algorithm(4,5,6);
如果后续的分析揭示了函数对象的大量初始化开销,您可以选择将其作为普通函数重写。
嗯,我发现的一个实际用途是减少锅炉板代码。例如:
void process_z_vec(vector<int>& vec)
{
auto print_2d = [](const vector<int>& board, int bsize)
{
for(int i = 0; i<bsize; i++)
{
for(int j=0; j<bsize; j++)
{
cout << board[bsize*i+j] << " ";
}
cout << "\n";
}
};
// Do sth with the vec.
print_2d(vec,x_size);
// Do sth else with the vec.
print_2d(vec,y_size);
//...
}
如果没有lambda,您可能需要为不同的bsize情况做一些事情。当然,你可以创建一个函数,但如果你想将使用限制在soul用户函数的范围内呢?lambda的性质满足这一要求,我将其用于这种情况。
它解决了一个问题:对于使用输出参数函数初始化常量成员的构造函数调用,代码比lambda简单
您可以通过调用一个函数来初始化类的常量成员,该函数通过将其输出作为输出参数返回来设置其值。
C++作者Bjarne Stroustrup在其著作《C++编程语言》第11章(ISBN-13:978-0321563842)中给出了lambda表达式的最佳解释之一:
什么是lambda表达式?
lambda表达式,有时也称为lambda函数或(严格地说不正确,但口语上)作为lambda是定义和使用匿名函数对象的简化符号。而不是用运算符()定义一个命名类,然后创建该类的对象,最后调用它,我们可以使用速记。
我什么时候用?
当我们希望将操作作为算法的参数。在图形用户界面的上下文中(和其他地方),此类操作通常被称为回调。
他们解决了哪类在介绍之前不可能解决的问题?
在这里,我想用lambda表达式完成的每个操作都可以在没有它们的情况下解决,但需要更多的代码和更大的复杂性。Lambda表达式这是对代码进行优化的方法,也是使其更具吸引力的方法。正如Stroustup所言:
优化的有效途径
一些示例
通过lambda表达式
void print_modulo(const vector<int>& v, ostream& os, int m) // output v[i] to os if v[i]%m==0
{
for_each(begin(v),end(v),
[&os,m](int x) {
if (x%m==0) os << x << '\n';
});
}
或通过功能
class Modulo_print {
ostream& os; // members to hold the capture list int m;
public:
Modulo_print(ostream& s, int mm) :os(s), m(mm) {}
void operator()(int x) const
{
if (x%m==0) os << x << '\n';
}
};
甚至
void print_modulo(const vector<int>& v, ostream& os, int m)
// output v[i] to os if v[i]%m==0
{
class Modulo_print {
ostream& os; // members to hold the capture list
int m;
public:
Modulo_print (ostream& s, int mm) :os(s), m(mm) {}
void operator()(int x) const
{
if (x%m==0) os << x << '\n';
}
};
for_each(begin(v),end(v),Modulo_print{os,m});
}
如果需要,可以将lambda表达式命名如下:
void print_modulo(const vector<int>& v, ostream& os, int m)
// output v[i] to os if v[i]%m==0
{
auto Modulo_print = [&os,m] (int x) { if (x%m==0) os << x << '\n'; };
for_each(begin(v),end(v),Modulo_print);
}
或者假设另一个简单的样本
void TestFunctions::simpleLambda() {
bool sensitive = true;
std::vector<int> v = std::vector<int>({1,33,3,4,5,6,7});
sort(v.begin(),v.end(),
[sensitive](int x, int y) {
printf("\n%i\n", x < y);
return sensitive ? x < y : abs(x) < abs(y);
});
printf("sorted");
for_each(v.begin(), v.end(),
[](int x) {
printf("x - %i;", x);
}
);
}
将生成下一个
01.01.01.01.01.0排序x-1;x-3;x-4;x-5;x-6;x-7;x-33;
[]-这是捕获列表或lambda导入器:如果lambda不需要访问其本地环境,我们可以使用它。
书中引用:
lambda表达式的第一个字符始终是[.a lambda介绍人可以采取各种形式:•[]:空捕获列表。这暗示不能使用周围上下文中的本地名称在lambda车身中。对于此类lambda表达式,数据从参数或来自非局部变量。•[&]:隐式捕获参考可以使用所有本地名称。所有局部变量均为通过引用访问。•[=]:按值隐式捕获。所有本地可以使用名称。所有名称都引用本地变量的副本在lambda表达式的调用点获取。•[捕获列表]:显式捕获;捕获列表是要通过引用或值捕获(即存储在对象中)的本地变量的名称列表。名称前面带有&的变量由捕获参考其他变量由值捕获。捕获列表可以还包含this和后跟…的名称。。。作为元素。•[&,capture-list]:通过引用隐式捕获列表中未列出名称的所有局部变量。捕获列表可以包含此内容。列出的名称不能以&开头。中命名的变量捕获列表按值捕获。•[=,捕获列表]:通过值隐式捕获列表中未提及名称的所有局部变量。捕获列表不能包含此内容。列出的名称必须以&开头。捕获列表中命名的变量是通过引用捕获的。请注意,以&开头的本地名称总是由引用和本地名称不是由预先放弃的&总是由捕获价值仅通过引用捕获允许修改呼叫环境。
附加的
Lambda表达式格式
其他参考:
维基open-std.org,第5.1.2章