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C++11新特性使用详解-持续更新

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简介

Lambda表达式是一种用于创建匿名函数的语法结构。它可以在需要函数对象的地方使用，而无需显式定义一个命名函数。Lambda表达式在C++中最早出现在C++11标准。

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一、特点

• 简洁：Lambda表达式可以快速创建小型函数，无需定义单独的函数或函数对象，使代码更加简洁。
• 适应性强：Lambda表达式可以方便地捕获外部变量，并对其进行操作，增强了代码的灵活性和可重用性。
• 匿名性：Lambda表达式是匿名的，可以在代码中直接使用，无需预先定义或命名。

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二、语法结构

[capture list](parameters list) -> return_type { function body }

capture list：捕获列表，用于指定lambda表达式中使用的外部变量，不可省略。

[]：表示不捕获任何变量
[var]：表示捕获变量var；还可以是[var1, var2]，表示捕获多个变量
[=]：值捕获，捕获外部作用域所有变量，在函数体内有个副本
[&]：引用捕获，捕获值传递外部作用域所有变量，在函数体内当引用使用
[=,&var]：捕获外部作用域所有变量，按引用捕获变量var
[this]：捕获当前类中this变量

parameters list：参数列表，用于指定lambda函数的参数。可省略
return_type：返回类型，指定lambda函数的返回类型。可省略，编译器会自动推断返回类型。
function body：lambda函数的具体实现逻辑，不可省略。

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三、实例

1.排序

使用Lambda表达式排序
std::sort 是 C++标准库中的一个算法函数，用于对容器中的一系列值进行排序。第三个参数是一个布尔值，用于指定排序的顺序。它决定了元素是按照升序还是降序进行排序。

如果第三个参数为true，则元素将按照升序进行排序，即从小到大排列。
如果第三个参数为false，则元素将按照降序进行排序，即从大到小排列。

根据C++的排序算法的约定，当lambda函数体（x < y）返回true时，std::sort将把元素x放在元素y的前面。

{//使用Lambda表达式对容器进行排序std::vector<int> vi = { 20,10,6,50 };std::sort(vi.begin(), vi.end(), [](int x, int y) {return x < y; });// 输出排序后的容器内容std::cout << "使用Lambda表达式对int类型容器进行排序" << std::endl;for (auto i : vi){std::cout << i << " ";}std::cout << std::endl;//使用函数来代替lambda表达式对构造体排序std::vector<Person> personVec1 = { Person{"Tom", 10}, {"Jack", 14}, {"Ben", 9}, {"Mike", 7} };std::sort(personVec1.begin(), personVec1.end(), IsYounger);// 输出排序后的容器内容  std::cout << "使用函数对构造体排序" << std::endl;for (auto person : personVec1){std::cout << person.name.c_str() << " " << person.age << std::endl;}//使用重载函数来代替lambda表达式对构造体排序std::vector<Person> personVec2 = { Person{"Tom", 10}, {"Jack", 14}, {"Ben", 9}, {"Mike", 7} };std::sort(personVec2.begin(), personVec2.end(), Person());std::cout << "使用重载函数对构造体排序" << std::endl;for (auto person : personVec2){std::cout << person.name.c_str() << " " << person.age << std::endl;}//使用lambda表达式对构造体排序（常规写法）std::vector<Person> personVec3 = { Person{"Tom", 10}, {"Jack", 14}, {"Ben", 9}, {"Mike", 7} };auto IsYounger = [](Person x, Person y) { return x.age < y.age; };std::sort(personVec3.begin(), personVec3.end(), IsYounger);std::cout << "使用lambda表达式对构造体排序（常规写法）" << std::endl;for (auto person : personVec3){std::cout << person.name.c_str() << " " << person.age << std::endl;}//使用lambda表达式对构造体排序（匿名函数写法）std::vector<Person> personVec4 = { Person{"Tom", 10}, {"Jack", 14}, {"Ben", 9}, {"Mike", 7} };std::sort(personVec4.begin(), personVec4.end(), [](Person x, Person y) {return x.age < y.age;});std::cout << "使用lambda表达式对构造体排序（匿名函数写法）" << std::endl;for (auto person : personVec4){std::cout << person.name.c_str() << " " << person.age << std::endl;}
}

2.容器赋值

使用lambda表达式给容器赋值
std::generate 是 C++ 标准库中的一个算法函数，用于生成一系列值并将其存储在容器中。它接受一个范围（由迭代器指定）和一个生成器函数（可以是函数指针、函数对象或 lambda表达式），并使用生成器函数生成值来填充范围内的元素。

{std::vector<int> tmpVector{ 0,0,0,0,0 };int i = 10;int num = 0;generate(tmpVector.begin(), tmpVector.end(), [i, &num]() {num = i * i + num;return num;});std::cout << "使用lambda表达给tmpVector赋值" << std::endl;std::cout << "打印i和num的值，以查看值传递和引用传递的区别" << std::endl;std::cout << "i=" << i << "  num=" << num << std::endl;    //输出结果：i=10 num=500std::cout << "打印tmpVector中的值----------" << std::endl;for_each(tmpVector.begin(), tmpVector.end(), myPrintf);  // 输出结果：100 200 300 400 500std::cout << std::endl;
}

3.传参

值传递和引用传递形参（和普通函数的值传递和引用传递一样）

{std::vector<int> tmpVector{ 0,1,2,3,4 };int tmpNum1 = 10;int tmpNum2 = 5;std::cout << "lambda表达默认捕获外部变量,形参以值传递方式" << std::endl;for_each(tmpVector.begin(), tmpVector.end(), [=](int x) {x = x * tmpNum1 + tmpNum2;std::cout << "x=" << x << std::endl;  //输出结果：5 15 25 35 45});for_each(tmpVector.begin(), tmpVector.end(), myPrintf);  //输出结果：0 1 2 3 4std::cout << std::endl;std::vector<int> tmpVector1{ 0,1,2,3,4 };std::cout << "lambda表达默认捕获外部变量,形参以引用传递方式" << std::endl;for_each(tmpVector1.begin(), tmpVector1.end(), [=](int &x) {x = x * tmpNum1 + tmpNum2;std::cout << "x=" << x << std::endl;  // 输出结果：5 15 25 35 45});for_each(tmpVector1.begin(), tmpVector1.end(), myPrintf);  //输出结果：5 15 25 35 45std::cout << std::endl;
}

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