C++11 新特性之 lambda

前两篇在这里:

C++11新特性之新类型与初始化: http://blog.jobbole.com/102728/
C++11新特性之类型推断与类型获取: http://blog.jobbole.com/104559/

这是C++11新特性介绍的第三部分,涉及到C++11这次更新中较为重要的lambda表达式。
不想看toy code的读者可以直接拉到文章最后看这部分的总结。

lambda 简介

熟悉Python的程序员应该对lambda不陌生。简单来说,lambda就是一个匿名的可调用代码块。在C++11新标准中,lambda具有如下格式:

可以看到,他有四个组成部分:

  1. capture list: 捕获列表
  2. parameter list: 参数列表
  3. return type: 返回类型
  4. function body: 执行代码

其中,参数列表和返回类型可以忽略。

下面,具体看几个简单的例子:

捕获列表

lambda中的捕获列表既可以捕获值,也可以捕获引用。

捕获值:

捕获引用:

通过输出可以看出,lambda中起作用的border是修改后的6,证实了捕获的确是是引用。

需要注意的是,在捕获引用时,需要保证当lambda被调用时,此引用仍然有效。

捕获列表还可以采用隐式捕获的方式,即让编译器通过lambda的执行代码来判断需要捕获哪些局部变量。

隐式捕获可以捕获值、引用或者两者混合:

这里的f7使用的混合形式,可以读作“除了space捕获值之外,其他变量均捕获引用”。

可变 lambda

当lambda需要在其中修改被值捕获的变量的值时,需要给lambda加上mutable关键字。否则会有编译错误。

从输出中可以看出,space在lambda f8中的值,在第一次调用之后,就被变成了制表符Tab;但是在lambda之外,space仍然是空格。

返回类型

lambda的返回类型采用尾置返回类型的方式。一般的:

  1. lambda如果只包含return语句,则编译器可以推断其返回类型,此时可以不显示指定返回类型;

  2. 否则,编译器假定lambda返回void,而返回void的函数不可以反悔任何具体值,这在大多数情况下是个矛盾,因此需要显示指定返回类型。

但是,经过实际测试,目前的g++编译器更聪明了:对于第2点,目前只要编译器可以从lambda函数体中推断出函数的返回类型,就不需要显式指定返回类型,例如:

lambda代码块中有多个return语句,并且还有if/else语句,但是编译器可以根据return语句推断出,其返回值应该是一个int类型,所以可以省略尾置返回类型。

但是,像下面这种形式,由于编译器在推断返回类型时发现了不一致,所以必须显式的指定返回类型:

总结

  1. lambda表达式形式: [capture list] (parameter list) -> return type { function body },其中parameter list和return type可以省略。
  2. 捕获列表可以捕获值[val],也可以捕获引用[&ref]。
  3. 捕获列表还可以隐式捕获局部变量,同样有捕获值[=]和捕获引用[&]两种方式,初次之外还可以混合捕获[&, val]或者[=, &ref]。
  4. 当lambda需要修改捕获的值时,需要加上mutable关键字。
  5. 当lambda无法自动推断出返回值类型时,需要通过尾置返回类型的方式显示指定。

完整代码详见lambda_expr.cpp

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