C++11 FAQ中文版:Lambda表达式

长平狐 发布于 2013/01/11 10:33
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Lambdas

(译注:目前支持lambda的gcc编译器版本为4.5,其它详细的编译器对于C++11新特性的支持请参考http://wiki.apache.org/stdcxx/C%2B%2B0xCompilerSupport)

Lambda表达式是一种描述函数对象的机制,它的主要应用是描述某些具有简单行为的函数(译注:Lambda表达式也可以称为匿名函数,具有复杂行为的函数可以采用命名函数对象,当然,简单和复杂之间的划分依赖于编程人员的选择)。例如:

vector<int> v = {50, -10, 20, -30};
std::sort(v.begin(), v.end());    // 采用默认排序
// 现在v中的数据应该是 { -30, -10, 20, 50 }

// 利用Lambda表达式,按照绝对值排序
std::sort(v.begin(), v.end(), [](int a, int b) { return abs(a)<abs(b); });
// 现在v应该是 { -10, 20, -30, 50 }

参数 [&](int a, int b) { return abs(a) < abs(b); }是一个"lambda"(又称为"lambda函数"或者"lambda表达式"), 它描述了这样一个函数操作:接受两个整形参数a和b,然后返回对它们的绝对值进行"<"比较的结果。(译注:为了保持与代码的一致性,此处应当为"[] (int a, int b) { return abs(a) < abs(b); }",而且在这个lambda表达式内实际上未用到局部变量,所以 [&] 是无必要的)

一个Lambda表达式可以存取在它被调用的作用域内的局部变量。例如:

       void f (vector<Record>& v)
        {
                vector<int> indices(v.size() );
                int count = 0;
                fill(indices.begin(), indices.end(), [&count]()
                { return ++count; } );

                // 对indices按照记录的名字域顺序进行排序
                std::sort (iindices.begin(), indices.end(),
                     [&](int a, int b) { return v[a].name < v[b] . name; }
                // …
        };

有人认为这“相当简洁”,也有人认为这是一种可能产生危险且晦涩的代码的方式。我的看法是,两者都正确。

[&] 是一个“捕捉列表(capture list)”,用于描述将要被lambda函数以引用传参方式使用的局部变量。如果我们仅想“捕捉"参数v,则可以写为: [&v]。而如果我们想以传值方式使用参数v,则可以写为:[=v](注:我发现这里有错误,如果这样写,我在gcc4.6.3编译会错误,正确的写法应该是[v]),这是另外一个参考:

[] Capture nothing (or, a scorched earth strategy?)
[&] Capture any referenced variable by reference
[=] Capture any referenced variable by making a copy
[=, &foo] Capture any referenced variable by making a copy, but capture variable foo by reference
[bar] Capture bar by making a copy; don't copy anything else
[this] Capture the this pointer of the enclosing class

。如果什么都不捕捉,则为:[]。将所有的变量以引用传递方式使用时采用 [&], [=] 则相应地表示以传值方式使用所有变量。(译注:“所有变量”即指lambda表达式在被调用处,所能见到的所有局部变量)

如果某一函数的行为既不通用也不简单,那么我建议采用命名函数对象或者函数。例如,如上示例可重写为:

        void f( vector<Record>& v)
        {
                vector<int> indices(v.size() );
                int count = 0;
                fill(indices.begin(), indices.end(), [&]()
                { return ++count; };

                struct Cmp_names {
                        const vector& vr;
                        Cmp_names(const vector<Record>& r) : vr(r) {}
                        (译注:原文此处为"Comp_names",疑是笔误)
                        bool operator() (Record& a, Record& b) const
                { return vr[a] < vr[b]; }
                };

                //对indices按照记录的名字域顺序进行排序
                std::sort(indices.begin(), indices.end(), Cmp_names(v) );
        }

(译注:此处采用了函数对象Cmp_names(v)来代替lambda表达式,由于Cmp_names具有以引用传参方式的构造函数,因此Cmp_names(v)相当于使用了"[&v]"的lambda表达式)

对于简单的函数功能,比如记录名称域的比较,采用函数对象就略显冗长,尽管它与lambda表达式生成的代码是一致的。在C++98中,这样的函数对象在被用作模板参数时必须是非本地的(译注:即你不能在函数对象中像此处的lambda表达式那样使用被调用处的局部变量),然而在C++中(译注:意指C++0x),这不再是必须的。

为了描述一个lambda,你必须提供:

  • 它的捕捉列表:它可以使用的变量列表(除了形参之外),如果存在的话("[&]" 在上面的记录比较例子中意味着“所有的局部变量都将按照引用的方式进行传递”)。如果不需要捕捉任何变量,则使用 []。
  • (可选的)它的所有参数及其类型(例如: (int a, int b) )。
  • 组织成一个块的函数行为(例如:{ return v[a].name < v[b].name; })。
  • (可选的)采用了新的后缀返回类型符号的返回类型。但典型情况下,我们仅从return语句中去推断返回类型,如果没有返回任何值,则推断为void。

    参考:

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原文链接:http://blog.csdn.net/fjb2080/article/details/7527617
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