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可调用对象
对于一个表达式#xff0c;如果可以对其使用调用运算符#xff08;#xff09;#xff0c;则称它为可调用对象。如函数就是一个可调用对象#xff0c;当我们定义了一个函数f(int)时#xff0c;我们可以通过f(5)来调用它。
可调用对象有#xff1a;
…介绍
可调用对象
对于一个表达式如果可以对其使用调用运算符则称它为可调用对象。如函数就是一个可调用对象当我们定义了一个函数f(int)时我们可以通过f(5)来调用它。
可调用对象有
函数函数指针重载了函数调用运算符的类lambda表达式
lamdba表达式语法结构
lambda表达式又称匿名函数可以简单的理解为一个内联函数它通常被写在一个普通函数的内部定义和使用其语法结构为 使用参数列表
参数列表很好理解类似于我们在定义一个普通函数的时候要使用的参数如
void sol() {auto f [](int a,int b) {return ab; };cout f(2,3) endl;
} 上述代码中我们定义了一个普通函数sol并在其中定义了一个lambda表达式在参数列表中定义了两个参数并返回这两个参数的和 需要注意的是与普通函数不同lambda表达式中的参数列表中不能使用默认参数 使用捕获列表
捕获列表是一个lamdba表达式所在的普通函数的局部变量的列表听起来很拗口我们举例来说
void sol() {auto f1 [](int a,int b) {return ab; };cout f1(2,3) endl;int x 3, y 4;auto f2 [x, y]() {return x y; };cout f2() endl;} 上述代码中我们在sol的普通函数中定义了两个lambda表达式其中f1使用了参数列表f2使用了捕获列表二者的区别在于lambda表达式f1的参数列表是自定义的而lambda表达式f2中的捕获列表是使用了sol普通函数中的局部变量x和y 也就是说如果你想在lambda表达式中使用所在函数的局部变量就要使用捕获列表进行捕获否则将无法使用该局部变量 为了强调说明这一问题我们在sol函数中再次定义一个变量z在捕获列表中不写入它但在函数体中使用它来观察结果 由此可见捕获列表中存放的是lambad表达式所在函数的已经存在的局部变量 lambda表达式使用案例
接下来我们从一个案例中来看lambda表达式的使用场景
问题描述 假如现在我们有一些单词这些单词包含重复现在我想知道这些单词的长度大于等于给定长度的单词有几个比如有以下单词序列 the,quick,red,fox,jumps,over,the,slow,red,turtle 其中单词长度大于等于5的单词有三个分别是jumps、quick、turtle 问题分析
首先我们需要明确的是由于单词序列中包含重复的单词因此我们首先需要对单词序列进行去重其次我们可以将单词按照其长度大小按照从小到大进行排序此后找到第一个大于等于给定长度的单词那么后边的单词都满足条件统计其个数即可即
对单词序列进行去重按照单词的长度进行从小到大进行排序对排序后的单词序列进行遍历找到第一个大于等于给定长度的单词此后的单词就都满足条件统计个数
问题解决
为了方便观察输出结果我们首先重载输出运算符
ostream operator(ostream os, vectorstring words)
{for (string word : words)os word ;return os;
}
上述代码中使用到了范围for循环语句详情请移步
c范围for语句-CSDN博客
输入数据
vectorstring words { the,quick,red,fox,jumps,over,the,slow,red,turtle };数据去重
按照单词的字典序进行排序这样相同的单词必然会紧邻对排序后的单词使用泛型算法unique进行去重
void elimDups(vectorstring words)
{sort(words.begin(), words.end());//按照字典序进行排序//unique算法将重排输入序列将相邻的重复项进行“消除”并返回一个指向不重复值范围末尾的迭代器auto end_unique unique(words.begin(), words.end());//unique去重后vector中对多出来删除的空余位置删除unique后的空余位置words.erase(end_unique, words.end());
}输入数据并去重 vectorstring words { the,quick,red,fox,jumps,over,the,slow,red,turtle };cout words endl;elimDups(words);cout words endl; 按照单词长度进行排序 sort(words.begin(), words.end(), [](string w1,string w2) {return w1.size() w2.size();}); 上述代码中我们使用sort函数对去重后的单词序列进行排序排序规则是单词的长度并且按照从小到大进行排序在sort函数的第三个参数中使用lambda表达式定义排序规则上述代码等价于
bool compare(const string s1, const string s2)
{return s1.size() s2.size();
}void sol()
{sort(words.begin(), words.end(), compare);
}可以看到我们用lambda表达式代替了compare函数也就是说 lambda表达式可以直接在需要调用函数的位置定义短小精悍的函数而不需要预先定义好函数 找到满足条件的单词位置
对单词序列按照长度进行排序后我们只需要找到单词长度大于等于给定长度的单词位置即可我们使用find_if函数来查找第一个具有特定大小的元素如下 vectorint::size_type sz 5;auto wc find_if(words.begin(), words.end(),[sz](string word) {return word.size() sz;});decltype(sz) count words.end() - wc;cout count endl;
上述代码中我们同样使用lambda表达式作为find_if函数的查找规则其中捕获列表中的参数sz是为我们在函数中定义的给定长度至此案例开头给出的问题就解决了下边是完整代码详细解释可见《c primer》第五版P343~P349
#includeiostream
#includevector
#includestring
#includealgorithm
using namespace std;#if 1
ostream operator(ostream os, vectorstring words)
{for (string word : words)os word ;return os;
}void elimDups(vectorstring words)
{sort(words.begin(), words.end());//按照字典序进行排序//unique算法将重排输入序列将相邻的重复项进行“消除”并返回一个指向不重复值范围末尾的迭代器auto end_unique unique(words.begin(), words.end());//unique去重后vector中对多出来删除的空余位置删除unique后的空余位置words.erase(end_unique, words.end());
}void sol()
{vectorstring words { the,quick,red,fox,jumps,over,the,slow,red,turtle };cout words endl;elimDups(words);cout words endl;sort(words.begin(), words.end(), [](string w1,string w2) {return w1.size() w2.size();});cout words endl;vectorint::size_type sz 5;auto wc find_if(words.begin(), words.end(),[sz](string word) {return word.size() sz;});decltype(sz) count words.end() - wc;cout count endl;
}int main()
{sol();return 0;
}
#endif lambda表达式语法结构详解
通过以上案例我们已经知道了lambda表达式的使用场景接下来我们详细说明lambda表达式语法结构中各参数的使用
捕获列表
类似于参数传递捕获列表在捕获函数中的局部变量时也可分为值捕获与引用捕获其中采用值捕获的前提是变量可以被拷贝但与普通函数的参数值传递不同被捕获的变量的值是在lambdb创建时拷贝而不是调用时拷贝。
值捕获
void sol() {int a 41;auto f1 [a]() {return a; };a0;//修改啊的值cout f1() endl;//41
}上述代码中我们使用值捕获来捕获sol函数中的局部变量a之后改变a的值再次输出发现lambda表达式中的值仍旧是改变前的值说明此时被捕获的变量a是在lambda创建时拷贝过去的因此后续a的改变将不影响lambda内的值
引用捕获
void sol() {int a 41;auto f1 [a]() {return a; };a0;cout f1() endl;//0
}与上述实验不同我们使用引用捕获方式捕获局部变量a此时在改变a的值后lambda表达式输出的是改变后的值因为使用的是引用捕获因此lambda内所捕获的变量a与sol函数的a使用的是同一份内存故对局部变量a的改变也会影响到lambda表达式中a的值 隐式捕获 上述捕获都属于显示捕获也就是说我们想在lambda中使用哪个局部变量就在捕获列表中填入哪个但有时我们希望使用sol函数中所有的局部变量时一个一个填入捕获列表显然就会很麻烦因此使用隐式捕获就表示我们在lambda表达式中可以使用所在普通函数中所有局部变量。 同显示捕获一样隐式捕获也分为值捕获与引用捕获 值传递隐式捕获
void sol() {int a 3,b4;auto f []() {return a b; };cout f() endl;
}
上述代码的lambda表达式中的捕获列表表示该lambda表达式可以使用sol函数的全部的局部变量且使用方式为值捕获 引用传递隐式捕获
同样的道理下述lambda表达式可以使用sol函数的全部的局部变量且使用方式为引用捕获
void sol() {int a 3,b4;auto f []() {return a b; };cout f() endl;
}混合捕获
[, a, b]表示以引用传递的方式捕捉变量a和b以值传递方式捕捉其它所有变量。
int index 1;
int num 100;
auto function ([, index, num]{num 1000;index 2;std::cout index: index , num: num std::endl;}
);function();可变规则mutable
默认情况下对于值捕获方式捕获到的变量lambda在内部不能改变其值如果想改变就需要使用mutable关键字。 如上述代码的那样报错如果想在lambda内部改变值捕获到的变量需要加入mutable关键字如下所示
void sol() {int a 3,b4;auto f []() mutable{return a; };cout f() endl;
} 对于引用捕获获取到的变量lambda在内部是否可以改变取决于该局部变量是否是const的如 返回类型
Lambda表达式的返回类型会自动推导,但仅限于其函数体内只有一个return语句否则当lambda函数体中包含了return之外的任何语句编译器都会假定此lambda返回的是void类型。除非你指定了返回类型否则不必使用关键字。
void sol() {vectorint v { -1,2,-3,4 };vectorint result;//lambda函数体中只有一个return语句将自动推断返回类型为inttransform(v.begin(), v.end(), back_inserter(result),[](int i) {return i 0 ? -i : i; });//使用for_each打印vectorfor_each(v.begin(), v.end(), [](int x) {cout x ;});cout endl;for_each(result.begin(), result.end(), [](int x) {cout x ;});
}上述代码使用泛型算法transform将v中的数据变为其绝对值并将转换后的结果存放到result中其中back_insert是一个插入迭代器效果等同于push_back整个transform语句表示遍历vector的每个元素v判断其是否小于0如果是就返回其相反数并将结果push_back到result中 此外代码中还使用了for_each泛型算法遍历vector在此我们再次看到了在泛型算法中使用lambda表达式的优势所在 但是如果我们将上述代码改为如下代码则编译器将会报错
transform(v.begin(), v.end(), back_inserter(result),[](int i){if (i 0) return -i;else return i;}); 因为这段代码中的lambda函数体有两个return语句编译器将返回void类型但笔者在vs上进行实验时发现并没有报错后查阅资料发现是c进行了隐式类型转换
但还是建议使用显示说明的返回类型 lambda表达式工作原理 编译器会把一个Lambda表达式生成一个匿名类的匿名对象并在类中重载函数调用运算符实现了一个operator()方法。 如下所示
auto print []{cout Hello World! endl; };编译器会把上面这一句翻译为下面的代码
class print_class
{
public:void operator()(void) const{cout Hello World! endl;}
};
// 用构造的类创建对象print此时就是一个函数对象
auto print print_class();参考 《c primer》
【精选】C Lambda表达式详解-CSDN博客
