概述:
匿名函数: 就是一个没有名字的函数,和匿名对象类似,其只会在所在行起作用。
那么lambda匿名函数的主要用处是什么呢?
举个例子: 我们之前使用过sort()排序函数,其可以根据你传入的一组数据,根据某种规则进行排序,规则我们既可以自己指定,也可以使用默认(sort()默认是从小到大排序,如果是C语言的话这个必须得自己指定)。
如果,我们希望自己指定排序规则,C语言的方法,使用函数指针,sort()函数会对其进行回调。c++中可以使用函数对象(当然函数指针也可以用),就是一个类中重写了函数调用运算符()的函数,然后sort内部也可以进行调用。在函数实现中我们可以实现自己的规则,然后返回相应的bool值,供sort()函数排序使用。
但是,上面的情况会出现一种问题,就是无论是函数指针还是函数对象都必须存在一个实际的函数来指定排序的规则。但是,可能有时候我们某种排序规则只在程序中的某一个地方使用,或者只使用一次,而且很有可能不同的位置排序的规则还不一样。
对于一个只使用一次的规则,我们专门为它去设计一个函数,会不会感觉很不方便,(需要写添加声明到头文件,写实际的实现等等),而且如果这样的场景多的话,会导致我们写大量只使用一次的排序,很不方便。
这时候就到啦lambda匿名函数的用武之地了,使用lambda匿名函数,你需要去定义函数,直接在你需要某一规则的时候写一个匿名函数就行,而且其只会在被写的位置有用。这样,对于只使用一次的规则,我们只需要写一个在使用位置使用匿名函数就行,会比较方便。
而且,使用lambda匿名函数还可以临时定义我们需要使用的函数。
lambda匿名函数的写法
[外部变量访问方式] (参数) mutable noexcept -> 返回值类型 {函数体}
[外部变量访问方式]
[] 告诉编译器我们此处使用的是匿名函数,所以其是不可以省略的。
其作用是指定匿名函数的函数体中对于外部变量的使用方式和导入哪些外部变量,记住是外部的变量并不是参数。
main:int nub1;
[](int x){nub1 = 1};
此处的nub1为外部变量,就是定义在匿名函数之外的变量。
通过[]我们可以指定我们在函数内部可以使用的外部变量,以及使用它们的方式:只读还是只可读可写。
外部变量格式 | 功能 |
---|---|
[] | 空方括号表示当前 lambda 匿名函数中不导入任何外部变量。 |
[=] | 只有一个 = 等号,表示以值传递的方式导入所有外部变量; |
[&] | 只有一个 & 符号,表示以引用传递的方式导入所有外部变量; |
[val1,val2,...] | 表示以值传递的方式导入 val1、val2 等指定的外部变量,同时多个变量之间没有先后次序; |
[&val1,&val2,...] | 表示以引用传递的方式导入 val1、val2等指定的外部变量,多个变量之间没有前后次序; |
[val,&val2,...] | 以上 2 种方式还可以混合使用,变量之间没有前后次序。 |
[=,&val1,...] | 表示除 val1 以引用传递的方式导入外,其它外部变量都以值传递的方式导入。 |
[this] | 表示以值传递的方式导入当前的 this 指针。 |
上表中说明了[]的具体使用。
但还还需要注意一下几点:
- 如果[]内什么都不写,就表示你是无法使用外部变量的,但是全局变量可以。
- 对于全局变量,无论方括号内部写什么,在函数内部我们都可以对其进行修改
- 如果[]内部指定了在匿名函数中可以使用的外部变量,那么其它的外部变量就无法使用了,只能使用指定的,如果使用就会报错。(当然全局变量除外)
- 上面之所以以引用传递和值传递的形式进行区分,是因为当我们对外部数据进行修改的时候存在两种情况,一种是会影响原数据,一种是不影响原数据只修改传入到参数的拷贝(需要mutable)。
- 其实,你可以将外部变量也理解为参数传递,会将[]指定的对应外部变量传递到函数内部,供匿名函数使用。
int count = 20;
int main(void) {int num1 = 10;int num2 = 20;[]() { // 不导入任何的外部变量count; // 全局变量可以访问 num1; // error 外部变量都不可以访问num2;};[=]() { // 以值传递导入全部外部变量count = 10; // 全局变量可以修改 num1 = 10; // error 外部变量都不可以修改num2 = 10;};[num1]() { // 指定导入的外部变量count; // 全局变量可以访问 num1; // 导入的外部变量也可以访问num2; // error num2没有导入不可以访问};std::cin.get();
}
(参数)
和普通函数一样匿名函数也可以传入参数,这样才能用于sort()函数,参数指定的规则和普通函数一样。
如果没有参数我们可以省略(),但是如果后面有mutable和noexcept这些修饰符就不可以省略了,自己指定返回值的时候也不可以省略。
mutable,noexcept
- mutable: 我们在[]中指定为值传递的时候,默认是不可以去修改外部变量的,但是如果我们需要修改,就可以在后面加上mutable关键字,这样你就可以在函数体中修改了。
注意: 即使你可以修改,因为是值传递,你只是修改了传递到函数内部的外部变量的拷贝,并不会影响外部变量的数据。
int num1 = 10;
int num2 = 20;[=](int& a, int& b){num1 = 10;}; // error 直接修改值传递的外部变量[=](int& a, int& b)mutable {num1 = 10;}; // 加上mutable就可以了std::cout << num1 << std::endl; // 但是不会影响外部的值
- noexcept : 就是表示该匿名函数不会抛出异常。
->返回值
此种方式可以用来指定函数的返回值。
在一般情况下是可以省略的,因为当你的返回值只有一个或者没有返回值,编译器会自动推导出此匿名函数的返回值。
但是,如果你的返回值有多个,那么就需要你指定了。
#include <vector>main:
int num1 = 10;[=]() { // 返回值只有一个编译器自己进行推导if (num1 > 10) return true;else return false;
};[=](){return {1,2}; // error, 返回多个值,必须自己指定返回类型
};[=]()->std::vector<int>{ // 正确return {1,2};
};
函数体
函数的具体功能实现。
lambda匿名函数还可以给其取名字
下面代码中,我们使用auto自动推导出类型,然后将匿名函数赋值给了function,此时function就是这个匿名函数了。(这时候匿名函数在定义的当前行结束的时候,不会失效)
下面,我们可以直接使用function传参,调用函数,其实就是将其看做了一个函数名,然后来调用函数。(这个方式C语言的函数指针是类似的)
也是通过这样的方式,我们可以在代码使用的地方定义一个函数。通过给匿名函数取别名可以使其在后续的代码中被调用。
int num1 = 10;
int num2 = 20;auto function = [=](int a, int b) {return num1 + num2 + a + b; };// 使用
function(1, 2);
使用lambda匿名函数进行数据排序
#include <algorithm> // c++算法库
#include <vector>int main(void) {std::vector<int> v1{ 2,5,4,3,1 };// 指定从大到小排序std::sort(v1.begin(), v1.end(), [](int& a, int& b) {return a > b;}); for (auto& i : v1) std::cout << i << std::endl;std::cin.get();
}
给匿名函数取别名,让其在后续的代码中可以被调用
int main(void) {std::vector<int> v1{ 2,5,4,3,1 };auto function = [v1]() {for (auto& i : v1)std::cout << i << std::endl;};function();std::cin.get();
}