一.lambda解决个性化排序问题
[1]设计商品结构体
- 设计一个商品结构体如下所示
struct Goods { string _name; // 名字 double _price; // 价格 int _evaluate; // 评价 Goods(const char* str, double price, int evaluate) :_name(str) , _price(price) , _evaluate(evaluate) {} };
[2]利用仿函数（函数对象）解决个性化排序一览
- 如下所示，利用sort函数+仿函数可以实现不同的个性化排序
- 价格排大，价格排小，名字排大，名字排小…
//struct ComparePriceLess struct Compare1 { bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr) { return gl._price < gr._price; } }; //struct ComparePriceGreater struct Compare2 { bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr) { return gl._price > gr._price; } }; struct CompareEvaluateGreater { bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr) { return gl._evaluate > gr._evaluate; } }; int main() { vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1, 5 }, { "香蕉", 3, 4 }, { "橙子", 2.2, 3 }, { "菠萝", 1.5, 4 } }; //sort(v.begin(), v.end(), Compare1()); // 价格升序 //sort(v.begin(), v.end(), Compare2()); // 价格降序 //sort(v.begin(), v.end(), CompareEvaluateGreater()); // 评价的降序 sort(v.begin(), v.end(), Compare1()); sort(v.begin(), v.end(), Compare2()); return 0; }
[3]利用lambda解决个性化排序一览
为什么要引入lambda？
- 我们可以观察[2]中用仿函数解决个性化排序会出现一个问题
- 我们如果看到CompareEvaluateGreater()这个仿函数，我们能知道它是根据"评价的降序"来进行排序
- 但是当我们看到Compare1()/Compare2()，我们并不能很直观知道它是根据什么来排序，需要找到该函数才明白
- 以下是改造成lambda形式的基本使用
- 具体详细的介绍部分在本篇博客的板块二中，这里展示基本使用方法
[捕捉列表] (参数列表) mutable -> 返回值类型 { 函数体 }- 首先我们要知道，lamda其实是一个局部的匿名函数对象，常与auto搭配使用
//[捕捉列表] (参数列表) mutable -> 返回值类型 { 函数体 } // 局部的匿名函数对象 auto less = [](int x, int y)->bool {return x < y; }; cout << less(1, 2) << endl;
- 以下是改造成lambda形式的个性化排序
int main() { vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1, 5 }, { "香蕉", 3, 4 }, { "橙子", 2.2, 3 }, { "菠萝", 1.5, 4 } }; sort(v.begin(), v.end(), Compare1()); sort(v.begin(), v.end(), Compare2()); //auto goodsPriceLess = [](const Goods& x, const Goods& y)->bool {return x._price < y._price; }; // 没有返回值时此部分可省略 auto goodsPriceLess = [](const Goods& x, const Goods& y){return x._price < y._price; }; cout << goodsPriceLess(v[0], v[1]) << endl; sort(v.begin(), v.end(), goodsPriceLess); sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& x, const Goods& y) { return x._price < y._price; }); sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& x, const Goods& y) { return x._price > y._price;}); sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& x, const Goods& y) { return x._evaluate < y._evaluate;}); sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& x, const Goods& y) { return x._evaluate > y._evaluate;}); return 0; }
二.lambda表达式语法
1）lambda表达式总览
lambda表达式书写格式：[capture-list] (parameters) mutable -> return-type { statement }
- lambda表达式各部分说明
[capture-list] : 捕捉列表，该列表总是出现在lambda函数的开始位置，编译器根据[]来判断接下来的代码是否为lambda函数，捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda函数使用。
- (parameters)：参数列表。与普通函数的参数列表一致，如果不需要参数传递，则可以连同()一起省略
- mutable：默认情况下，lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时，参数列表不可省略(即使参数为空)。
- ->returntype：返回值类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型，没有返回值时此部分可省略。返回值类型明确情况下，也可省略，由编译器对返回类型进行推导。
- {statement}：函数体。在该函数体内，除了可以使用其参数外，还可以使用所有捕获到的变量。
- 在lambda函数定义中，参数列表和返回值类型都是可选部分，而捕捉列表和函数体可以为空。因此C++11中最简单的lambda函数为：[]{}; 该lambda函数不能做任何事情。
2) lambda的返回值类型一般可以省略
- ->returntype：返回值类型。
- 用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型，没有返回值时此部分可省略。返回值类型明确情况下，也可省略，由编译器对返回类型进行推导。
int main() { int a = 0, b = 2; double rate = 2.555; auto add1 = [](int x, int y)->int {return x + y; }; auto add2 = [](int x, int y) {return x + y; };//返回值类型明确情况下，也可省略，由编译器对返回类型进行推导。 }
3) 捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda函数使用
- 下面代码需要捕捉rate变量给后面函数体用
auto add3 = [rate](int x, int y) {return (x + y)* rate; };
4) 捕捉列表【特殊使用方式】一览
- [var]：表示值传递方式捕捉变量var
- [=]：表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this)
- [&var]：表示引用传递捕捉变量var
- [&]：表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this)
- [this]：表示值传递方式捕捉当前的this指针
- 以下为 [&] 演示+ [&,a] 演示
int a = 0; int b = 1; int c = 2; int d = 3; const int e = 1; cout << &e << endl; // 引用的方式捕捉所有对象，除了a // a用传值的方式捕捉 //捕捉所有对象auto func = [&]{函数体}； auto func = [&, a] { //a++;fail b++; c++; d++; //e++; cout << &e << endl;
5) mutable在【传值传参】时的用法
- 默认情况下，lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时，参数列表不可省略(即使参数为空)
//这里程序是会报错的，可以这样理解：因为其参数默认是带const的，不能被修改 int x = 0, y = 2; auto swap1 = [add1](int& x, int& y) { int tmp = x; x = y; y = tmp; cout << add1(x, y) << endl; }; swap1(a, b);
int x = 0, y = 2; auto swap1 = [x, y]() mutable { // mutable让捕捉的x和y可以改变了， // 但是他们依旧是外面x和y的拷贝 int tmp = x; x = y; y = tmp; }; swap1();
6)lambda在实现交换函数swap()时常用【传引用传参】而不是【传值传参+mutable】
- 在小点4中，我们是用下面代码实现swap()
int x = 0, y = 2; auto swap1 = [x, y]() mutable { // mutable让捕捉的x和y可以改变了， // 但是他们依旧是外面x和y的拷贝 int tmp = x; x = y; y = tmp; }; swap1();
- 但是这一回略显繁琐，我们一般用【传引用传参】而不是【传值传参+mutable】，如下所示：
// 引用的方式捕捉 int x = 0, y = 2; auto swap2 = [&x, &y](){ int tmp = x; x = y; y = tmp; }; swap2();
三.仿函数(函数对象)与【lambda表达式】的底层其实是一样的
[1]仿函数(函数对象)基本知识回顾
- 函数对象，又称为仿函数，即可以像函数一样使用的对象，就是在类中重载了operator()运算符的类对象
class Rate { public: Rate(double rate) : _rate(rate) {} double operator()(double money, int year) { return money * _rate * year; } private: double _rate; }; int main() { // 函数对象 double rate = 0.49; Rate r1(rate); r1(10000, 2); // lambda //[=]：表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this) auto r2 = [=](double monty, int year)->double {return monty * rate * year; }; r2(10000, 2); return 0; }
[2]如果定义了一个lambda表达式，编译器会自动生成一个类，在该类中重载了operator()
- 我们通过反汇编可以发现，底层编译器对于lambda表达式的处理方式，完全就是按照函数对象的方式处理的
- 也就是说：如果定义了一个lambda表达式，编译器会自动生成一个类，在该类中重载了operator()
