lambda表达式

7 lambda表达式

我们可以向一个算法传递任何类别可调用对象，如果可以对其使用调用运算符()，则称它为可调用的。c++中可调用对象有函数、函数指针、重载函数调用运算符类、lambda表达式。

一个lambda表达式表示一个可调用的代码单元，可将其理解为一个未命名的内联函数。一个lambda具有一个返回类型、一个参数列表和一个函数体(同函数一样）。与函数不同的是，lambda可定义在函数内部，有捕获列表：

1	[capture list] (parameter list)->return type{ function body };

captue list（捕获列表）是一个lambda所在函数中定义的局部变量列表（通常为空）
return type为返回类型，
parameter list为参数列表、
function body为函数体

可以忽略参数列表（等价于指定一个空参数列表）和返回类型（此时根据代码推断，有return返回相应类型，没有为void)，但必须包含捕获列表和函数体：

auto f=[] {return 42;};
cout<<f()<<endl;	//调用时也有调用运算符()
//lambda不能设默认参数，因此一个lambda调用时实参数目必须与形参一一对应。
[](const string &s1,const string &s2)
{
return s1.size()<s2.size();	
}

7.1捕获规则

lambda表达式的捕获列表有值捕获和引用捕获 我们可以在捕获列表中写一个&或者=，指示编译器推断捕获列表。&告诉编译器采用捕获引用方式，=则表示采用值捕获方式。我们希望对一部分变量采用值捕获，对其他变量采用引用捕获，可以混合使用隐式捕获和显式捕获：

当混合使用隐式捕获和显式捕获时，捕获列表中的第一个元素必须是一个&或=（必须隐式）
当混合使用隐式捕获和显式捕获时，显式捕获的变量必须使用与隐式捕获不同的方式

void biggies(vector<string> &words,vector<string>::size_type sz,ostream &os,string c=" "){
//words,sz c采用值捕获，os为引用捕获
for_each(words.begin(),words.end(),[=,&os](const string &s){os<<s<<c<<ends;});
}

默认情况下，对于一个值被拷贝的变量，lambda不会改变其值。如果我们希望能改变一个被捕获的变量的值，就必须在参数列表首加上关键字mutable

int sum(int& a, int& b, int& c)
{
    c = 10;
    a = 11;
    b = 12;
    cout << a<<" " << b<<" " << c << endl;
    return a + b + c;
}
void lambdaTest(int a, int b)
{
    int c = 20;
    auto f = [&,c]()mutable {return sum(a, b, c); };
    int ret = f();
    cout << ret <<" " << a <<" "<<b <<" " << c << endl;
}
输出：
11 12 10
33 11 12 20

7.2 lambda是函数对象

我们编写一个lambda后，编译器将表达式翻译成一个未命名类的未命名对象，这个类中有一个重载的函数调用运算符。如下面这个lambda:

1	sort(vec.begin(),vec.end(),[](const string&a,const string&b){return a.size()<b.size();});

相似于下面类对象：由于默认情况下lambda不能改变它捕获的变量，因此在默认情况下lambda生成的类当中的函数调用运算符是const成员函数:

class shorter{
public:
	bool operator()(const string&a,const string&b)const{
		return a.size()<b.size();
	}
};

7.3 生成类对于lambda的值捕获与引用捕获的不同

当lambda表达式通过引用捕获变量时，程序确保lambda执行引用时所引用的对象确实存在，编译器可以直接使用该引用而无需再lambda产生的类中将其存储。但是通过值捕获时，在lambda生成的类中需要为值捕获的变量生成数据成员，创建构造函数：

1	auto w=find_if(vec.begin(),vec.end(),[sz](const string&a,){return a.size()>=sz;});

该lambda值捕获sz，则其产生的类将形如：

class Sizecmp{
public:
	Sziecamp(size_t n):sz(n){}
	bool operator()(const string&a)const{
		return a.size()>=sz;
private:
	size_t sz;
};

标准库定义了一组表示算术、关系、逻辑运算符的类，都被定义成模板的形式，可以为其指定具体的应用类型即调用运算符的形参类型。