lambda 函数

cpp

Reference

• lambda 函数
• Alex Allain的blog

1 介绍

lambda是cpp11加进去的特性。有时叫closures或者匿名函数。类似 functor和function pointer。

用处1

有时候是一个小的功能函数，直接在语句里面定义的话，会使得代码非常简单

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    auto func = [] () { cout << "Hello world"; };
    func(); // now call the function
}

用处2

某个查询的功能函数可能有可以根据很多个条件查询，如果给每一种查询都设计一个函数，会非常繁杂，不如直接传入一个Func，让用户自定义查询方式

假设你设计了一个地址簿的类。现在你要提供函数查询这个地址簿，可能根据姓名查询，可能根据地址查询，还有可能两者结合。要是你为这些情况都写个函数，那么你一定就跪了。所以你应该提供一个接口，能方便地让用户自定义自己的查询方式。在这里可以使用lambda函数来实现这个功能。

#include <string>  
#include <vector>  
class AddressBook  
{  
    public:  
    // using a template allows us to ignore the differences between functors, function pointers   
    // and lambda  
    template<typename Func>  
    std::vector<std::string> findMatchingAddresses (Func func)  
    {   
        std::vector<std::string> results;  
        for ( auto itr = _addresses.begin(), end = _addresses.end(); itr != end; ++itr )  
        {  
            // call the function passed into findMatchingAddresses and see if it matches  
            if ( func( *itr ) )  
            {  
                results.push_back( *itr );  
            }  
        }  
        return results;  
    }  
    private:  
    std::vector<std::string> _addresses;  
};  

// 用户使用
// 如果用户要使用不同的方式查询的话，只要定义不同的lambda函数就可以了。
AddressBook global_address_book;  
vector<string> findAddressesFromOrgs ()  
{  
    return global_address_book.findMatchingAddresses(   
        // we're declaring a lambda here; the [] signals the start  
        [] (const string& addr) { return addr.find( ".org" ) != string::npos; }   
    );  
}  

用处3： STL中很多算法的使用

// 遍历
vector<int> v;  
v.push_back( 1 );  
v.push_back( 2 );  
//...  
for_each( v.begin(), v.end(), [] (int val)  
{  
    cout << val;  
} );  

用处4：使用lambda创建Delegates（委托）

现在有这样一个任务，统计最长的消息长度

// 消息接受，处理函数设置
#include <functional>
#include <string>
class EmailProcessor
{
public:
    void receiveMessage (const std::string& message)
    {
        if ( _handler_func ) 
        {
            _handler_func( message );
        }
        // other processing
    }
    void setHandlerFunc (std::function<void (const std::string&)> handler_func)
    {
        _handler_func = handler_func;
    }
private:
        std::function<void (const std::string&)> _handler_func;
};

// 消息存储，大小比较
#include <string>
class MessageSizeStore
{
    public:
    MessageSizeStore () : _max_size( 0 ) {}
    void checkMessage (const std::string& message ) 
    {
        const int size = message.length();
        if ( size > _max_size )
        {
            _max_size = size;
        }
    }
    int getSize ()
    {
        return _max_size;
    }
private:
    int _max_size;
};

使用的时候，It's COOL!!!

EmailProcessor processor;
MessageSizeStore size_store;
//    processor.setHandlerFunc(size_store.checkMessage); // this won't work
processor.setHandlerFunc([&size_store](const std::string &msg){size_store.checkMessage(msg);});
processor.receiveMessage("I");
processor.receiveMessage("love");
processor.receiveMessage("hahahahah");
std::cout<<size_store.getSize(); //9

2 语法和使用

• 关于capture的用法
  
  • [] 不截取任何变量
  • [&} 截取外部作用域中所有变量，并作为引用在函数体中使用
  • [=] 截取外部作用域中所有变量，并拷贝一份在函数体中使用
  • [=, &foo] 截取外部作用域中所有变量，并拷贝一份在函数体中使用，但是对foo变量使用引用
  • [bar] 截取bar变量并且拷贝一份在函数体重使用，同时不截取其他变量
  • [this] 截取当前类中的this指针。如果已经使用了&或者=就默认添加此选项。
• -> 显示指定返回类型
• lambda函数的类型

std::function

虽然有时候你并不需要知道lambda函数类型，因为传入的时候你可以使用函数模板，定义变量的时候可以用auto自动推导，但是使用函数模板就必须将函数定义在头文件中。
与模板相比，std::function的一大优点是，如果编写模板，需要将整个函数放在头文件中，而std::function则不这样做。如果您正在处理的代码会发生很大变化，并且包含在许多源文件中，那么这将非常有用。