C++11中的匿名函數lambda怎么使用

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官方介紹：

C++ lambda是C++11新增的一種匿名函數的實現方式，可以在代碼中直接定義一個函數對象。它的語法是通過關鍵字“[]”來定義的，括號里可以包含需要訪問的外部變量。Lambda函數可以用于在STL算法中提供自定義的比較函數，或者作為std::function的參數。它的簡潔和易用性使得在C++11中變得非常流行。

一、lambda基礎介紹

Lambda表達式的完整聲明格式如下:

[capture list](parameter list) mutable exception->
     return type { function body }

• capture list: 用于捕獲外部變量的列表，可以省略。

• parameter list: 函數參數列表，可以省略。

• mutable: 可選項，用于指定能否修改捕獲的變量。

• exception: 可選項，用于指定能拋出的異常。

• return type: 可選項，用于指定返回值類型。如果省略，編譯器會自動推斷。

• function body: 函數主體。

通常情況下，一個 lambda 表達式不需要如此多的關鍵詞，更常用的聲明形式如下，只需要captures、parameters、return type、body即可：

[captures] (parameters) -> return_type {body}

有一些情況下，返回類型可以從 return 語句中推導（如 auto），則返回類型可以省略。而當 lambda 表達式沒有參數的時候，用于表示參數列表的括號也是可以省略的：

[captures] {body}
 
//也就是
[]{}

具體的例子：

[](){}   //定義一個沒有參數和返回值的lambda表達式
[](int a, int b){ return a+b;}   //定義一個帶有參數的lambda表達式
[x](int a){ return x*a;}   //定義一個捕獲x的lambda表達式

Lambda表達式還可以使用默認參數值，通過在參數后面使用 "= default_value"來實現。

例如 :

[](int a, int b = 10){ return a + b;}  //定義一個帶有默認參數值的lambda表達式

在捕獲列表中, 你可以使用&或=來捕獲外部變量。

• & 使得lambda表達式可以修改捕獲的變量。

• = 使得lambda表達式不能修改捕獲的變量(默認值)。

例如 :

int x = 10;
[&x](){x++;}  //定義一個可以修改x的lambda表達式
[=x](){x++;}  //定義一個不能修改x的lambda表達式

Lambda表達式可以通過賦值給std::function對象或者直接調用來使用。

例如 :

std::function<int(int, int)> add = [](int a, int b){ return a + b;};
int result = add(1, 2);

二、lambda使用例子

2.1 STL算法中的回調函數

STL算法如sort, for_each等需要一個可調用的對象來完成操作，這時候lambda表達式可以提供一種簡潔的方式來定義這個可調用的對象。

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::vector<int> v{3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5};
    std::sort(v.begin(), v.end(), [](int a, int b){ return a < b;});
    for(int x : v)
        std::cout << x << " ";
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

sort第三個參數可以傳入一個函數，是因為 sort 使用了模板，第三個參數是一個比較函數，它是一個可以接受兩個參數并返回一個bool值的函數。sort函數使用這個比較函數來確定如何排序序列中的元素。如果第三個參數省略，sort默認使用“小于”運算符進行比較。

可以使用 std::less<int> 替換 lambda 表達式，如下所示：

std::sort(v.begin(), v.end(), std::less<int>());

或者你也可以定義一個比較函數來代替 lambda：

bool myCompare(int a, int b) 
{ return a < b; }
 
 std::sort(v.begin(), v.end(), myCompare);

2.2 回調函數

在許多情況下，我們需要在某個對象的回調函數中進行某些操作，這時候lambda表達式可以提供一種簡潔的方式來定義回調函數。

#include <iostream>
 
class Button
{
public:
    void setOnClick(std::function<void()> onClick) { m_onClick = onClick; }
    void click() { m_onClick(); }
private:
    std::function<void()> m_onClick;
};
 
int main()
{
    Button btn;
    btn.setOnClick([](){std::cout << "Button clicked" << std::endl;});
    btn.click();
    return 0;
}

"setOnClick" 函數接收一個 std::function<void()> 類型的參數，并將其存儲在類的私有成員變量 "m_onClick" 中。std::function 是一種 C++11 標準庫中的類型，它可以存儲可調用的對象，如函數指針、函數對象、Lambda 表達式等，這段代碼它存了一個void()的類型的調用。

"click" 函數調用了 "m_onClick"，也就是之前設置的 std::function<void()> 類型的回調函數。

在 main 函數中，一個 Button 對象 "btn" 被創建并初始化。 然后調用 btn.setOnClick({std::cout << "Button clicked" << std::endl;}); 這個方法，將一個 lambda 表達式作為參數設置給 m_onClick。 最后調用 btn.click(); 觸發了上面設置的 lambda 表達式。

2.3 多線程編程

在多線程編程中，我們需要啟動一個新線程來執行某些操作，這時候lambda表達式可以提供一種簡潔的方式來定義線程的操作。

#include <iostream>
#include <thread>
 
int main()
{
    int x = 10;
    std::thread t([&x](){ x++;});
    t.join();
    std::cout << x << std::endl;
    return 0;
}

這段代碼使用了 C++11 的線程庫 std::thread。在 main 函數中，一個 int 類型的變量 x 被賦值為 10。然后創建了一個 std::thread 對象 "t"，該對象的構造函數接收了一個 lambda 表達式，在這個 lambda 表達式中，變量 x 的值被自增。

到此，關于“C++11中的匿名函數lambda怎么使用”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！