lambda表达式

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mob604756f2882b 2017-11-11 10:12:00

文章标签 参数绑定 lambda表达式函数体命名空间编译器 文章分类 后端开发

一、谓词&向算法传递函数

1. 某些算法其中一个参数可以是谓词

2. 谓词：一个可调用的表达式，其返回结果是一个能用作条件的值

bool cmp(const int &a, const int &b)
{
	return a < b;
} 

	sort(vec.begin(), vec.end(), cmp);

如函数cmp就是一个谓词（返回能作为条件的bool值，能调用cmp(a, b)）
接受谓词参数的算法对输入序列中的元素调用谓词，如cmp(vec.begin(), vec.begin()+1)
接受谓词参数的sort版本用这个谓词代替<来比较元素

3. 一元谓词&二元谓词：标准库算法或使用一元谓词或使用二元谓词，一元谓词意味着该谓词只能接受一个参数

根据算法接受一元谓词还是二元谓词，我们传递给算法的谓词必须严格接受一个或两个参数

二、lambda表达式

1. 放弃谓词，改用lambda表达式

当算法要求使用X元谓词，而实际使用到的谓词接受的参数个数大于X时，我们需要使用lambda表达式
如find_if接受一个一元谓词，故传递给find_if的可调用对象必须接受单一参数

2. 可调用对象：可以对该对象使用调用运算符，如e是一个可调用对象，则我们可以编写代码e(args)

可调用对象包含：函数、函数指针、lambda表达式、重载了函数调用运算符的类

3. 形式：[捕获列表](参数列表) -> 返回类型 { 函数体 }

一个lamda表达式表示一个可调用的代码单元，我们可以将其理解为一个未命名的内联函数
可以忽略参数列表和返回类型，但必须永远包含捕获列表和函数体，如auto f = [] { return 24; };，f就是可调用对象，可调用它：cout << f() << endl;
lambda默认返回void类型，除非其函数体只有一条return语句
lambda不能有默认参数

4. 捕获列表

lambda只能在其函数体中使用它在捕获列表中捕获的局部变量，但可直接使用局部static变量和全局变量

5. lambda是类？

定义一个lambda时，编译器生成一个与lambda对应的新的（未命名的）类类型
当向一个函数传递一个lambda时，同时定义了一个新类型和该类型的一个对象（传递的参数就是此编译器生成的类类型的未命名对象）
如用auto定义一个用lambda初始化的变量，就定义了一个从lambda生成的类型的对象，如auto f = [] { return 24; }
从lambda生成的类都包含一个对应该lambda所捕获的变量的数据成员

6. 值捕获

前提：变量可以拷贝
被捕获的变量是在lambda创建时拷贝，而不是调用它时拷贝

7. 引用捕获

形式：auto f = [&v] { return v; }
在lambda函数体内使用此变量时，实际上使用的是引用所绑定的对象
采用此方式，就必须确保被引用的对象在lambda执行的时候是存在的

8. 隐式捕获

让编译器推断要使用哪些变量
形式：[=]或[&]，前者是值捕获，后者是引用捕获

9. 可变lambda：修改捕获列表中变量的值

值捕获：使用mutable关键字
引用捕获：引用指向的要是一个非const类型

三、标准库bind函数

1. 放弃lambda表达式，改用函数？

在很多地方使用相同的操作，那么应该定义一个函数；此外，一个操作如果需要很多语句才能完成，则应使用函数
因为函数接受的参数个数可能有悖于算法，所以就要着手解决该问题

2. bind函数

定义在头文件functional中
可以将bind函数看作是一个通用的函数适配器，它接受一个可调用对象，生成一个新的可调用对象来“适应”原对象的参数列表

3. bind调用的形式：auto newCallable = bind(callable, arg_list);

newCallable是一个可调用对象，当我们调用newCallable时，newCallable会调用callable，并传递给它arg_list中的参数，如：

bool check_size(const string &s, string::size_type sz)
{
	return s.size() >= sz;
}
//check6接受一个string类型的参数，并用此string和值6来调用check_size 
auto check6 = bind(check_size, _1, 6);

此bind调用只有一个占位符，表示check6只接受一个参数，占位符为_1，表示check6的此参数对应check_size的第一个参数
于是，bool b1 = check6(s)会调用check_size(s, 6)

4. 参数绑定

	auto wc = find_if(words.begin(), words.end(), bind(check_size, _1, sz));

此bind调用生成一个可调用对象，将check_size的第二个参数绑定到sz的值
即bind调用生成的新的可调用对象只接受一个参数，即它是一元谓词，但它的参数列表中有参数绑定到局部变量

5. 名字_n都定义在一个名为placeholders的命名空间中，而这个命名空间本身又定义在std命名空间内

6. bind的参数：可以用bind绑定给定可调用对象中的参数或重新安排其顺序

	//g是一个有两个参数的可调用对象 
	auto g = bind(f, a, b, _2, c, _1);

此bind调用生成一个可调用对象g，它有两个参数，传递给它的第一个参数绑定到_1，第二个参数绑定到_2
当我们调用g时，其第一个参数将被传递给f作为f作为最后一个参数，第二个参数将被传递给f作为第三个参数

7. 其他

bind拷贝其参数，故我们不能用bind代替捕获引用的lambda
如果我们希望传递给bind一个对象而又不拷贝它，就必须使用标准库ref函数

	for_each(words.begin(), words.end(), [&os, c](const string &s) { os << s << c; });
	for_each(words.begin(), words.end(), bind(print, ref(os), _1, ' '));