C++高级——lambda应用以及实现原理
lambda
lambda这个词起源于数学上的λ,在C++中利用lambda表达式,可以方便的定义和创建匿名函数。lambda可以看做函数对象的升级版。改进了函数对象以下的缺点:
使用在泛型算法中的参数传递
比较性质/自定义操作
优先级队列
智能指针
lambda表达式语法
[捕获外部变量](形参列表)->返回值{操作代码};
如果lambda不需要返回值,那么返回值可以省略。也就是这样:
[捕获外部变量](形参列表){操作代码};
捕获外部变量的方式:
[]:表示不捕获任何外部变量
[=]:以传值的方式捕获外部的所有变量
[&]:以传引用的方式捕获外部的所有变量
[this]:捕获外部的this指针
[=,&a]:以传值的方式捕获外部的所有变量,但是a变量以传引用的方式捕获
[a,b]:以传值的方式捕获外部变量a和b
[a,&b]:a以传值方式捕获,b以传引用的方式捕获
lambda底层实现原理
首先来看第一章,无参无返回值的lambda:
auto func1 = [](){
cout << "hello world!" << endl; };
func1();
其对应的类:
template<typename T=void>
class TestLambda01
{
public:
TestLambda01() {
}
void operator()()const
{
cout << "hello world!" << endl;
}
};
再来看第二种lambda,参数为整型返回值为整型的:
auto func2 = [](int a, int b)->int {
return a + b; };
cout<<func2(20, 30)<<endl;
其对应的类:
template<typename T = int>
class TestLambda02
{
public:
TestLambda02() {
}
int operator()(int a, int b)const
{
return a+b;
}
};
然后是以引用方式获取参数的lambda:
int a = 10;
int b = 20;
auto func3 = [&]() // “a”: 无法在非可变 lambda 中修改通过复制捕获
{
int tmp = a;
a = b;
b = tmp;
};
func3();
其对应的类:
template<typename T = int>
class TestLambda03
{
public:
TestLambda03(int &a, int &b):ma(a), mb(b) {
}
void operator()()const
{
int tmp = ma;
ma = mb;
mb = tmp;
}
private:
int &ma;
int &mb;
};
现在我们来总结一下:
lambda中的捕获参数列表对应类中成员变量的类型,返回值和参数列表对应operator()的返回值和参数列表。
lambda表达式代替switch
map<int, function<int(int, int)>> caculateMap;
caculateMap[1] = [](int a, int b)->int {
return a + b; };
caculateMap[2] = [](int a, int b)->int {
return a - b; };
caculateMap[3] = [](int a, int b)->int {
return a * b; };
caculateMap[4] = [](int a, int b)->int {
return a / b; };
cout << "选择:";
int choice;
cin >> choice;
cout << "10 op 15:" << caculateMap[choice](10, 15) << endl;
lambda实现指针自定义删除器
// 智能指针自定义删除器 delete p; FILE* fclose(FILE*)
unique_ptr<FILE, function<void(FILE*)>>
ptr1(fopen("data.txt", "w"), [](FILE *pf) {
fclose(pf); });
lambda实现多种比较操作
class Data
{
public:
Data(int val1 = 10, int val2 = 10) :ma(val1), mb(val2) {
}
//bool operator>(const Data &data)const { return ma > data.ma; }
//bool operator<(const Data &data)const { return ma < data.ma; }
int ma;
int mb;
};
// 优先级队列
//priority_queue<Data> queue;
using FUNC = function<bool(Data&, Data&)>;
priority_queue<Data, vector<Data>, FUNC>
maxHeap([](Data &d1, Data &d2)->bool
{
return d1.mb > d2.mb;
});
maxHeap.push(Data(10, 20));
maxHeap.push(Data(15, 15));
maxHeap.push(Data(20, 10));
这样就可以灵活的实现比较了,不论我是比较ma还是mb来确定大小。
参考文献
[1] 施磊.腾讯课堂——C++高级.图论科技,2020.7.