C++11 lambda表达式（上）

lambda表达式的概念

lambda表达式是一个匿名函数 他的发明是为了让代码更加的简洁 提高代码可读性

下面是代码示例

我们首先来定义一个商品类

class Goods
{
public:
  // 列表初始化
  Goods(string name, double price , int num)
    :_name(name)
    ,_price(price)
    ,_num(num)
  {}
  string _name; // 商品名
  double _price; // 商品加个
  int _num;  // 数量
};

现在假设我们要按照升序或降序对于这些商品进行排序

• 如果要对于一个数据集合中的元素进行排序 我们可以使用sort函数 但是因为这里待排序的是一个结构体 所以我们要自行定义一个比较规则
• 要控制sort函数的比较方式有两种方式 一种是重载商品类的（）运算符 一种是仿函数
• 但是由于这里需要比较的方式不是唯一的 所以不能重载（）运算符 只能使用仿函数

我们这里写出几种仿函数

struct ComparePriceLess
{
  bool operator()(const Goods& g1, const Goods& g2)
  {
    return g1._price < g2._price;
  }
};
struct ComparePriceGreater
{
  bool operator()(const Goods& g1, const Goods& g2)
  {
    return g1._price > g2._price;
  }
};
struct CompareNumLess
{
  bool operator()(const Goods& g1, const Goods& g2)
  {
    return g1._num < g2._num;
  }
};
struct CompareNumGreater
{
  bool operator()(const Goods& g1, const Goods& g2)
  {
    return g1._num > g2._num;
  }
};

之后我们如果要使用sort函数直接使用仿函数的匿名对象就可以

  vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1, 300 }, { "香蕉", 3.3, 100 }, { "橙子", 2.2, 1000 }, { "菠萝", 1.5, 1 } };
  sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceLess()); // 按价格升序排序   这里的ComparePriceLess（）其实是一种匿名对象
  sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceGreater()); //按价格降序排序
  sort(v.begin(), v.end(), CompareNumLess());      //按数量升序排序
  sort(v.begin(), v.end(), CompareNumGreater());   //按数量降序排序

虽然仿函数确实能够解决这里的问题 但是它具有以下问题

1. 在一般的类中 成员变量都是私有的 所以说如果我们想使用仿函数进行成员变量之间的比较要声明友元函数（这里为了方便就没有将成员变量设置私有）
2. 仿函数的命名要是不具有可读性我们就很难理解是按照什么比较的 如果这个时候仿函数还距离使用比较远的话 我们就很难弄清楚这个仿函数有什么作用

关于第二点问题的解决 我们这里提出一种新的解决方案 lambda表达式

lambda表达式语法

lambda表达式的书写格式如下

[capture-list](parameters)mutable->return-type{statement}

lambda表达式的各部分说明

捕捉列表

[capture-list]

该列表总是出现在lambda函数的最前面 它的作用跟main函数类似 编译器根据它的位置来判断下面的代码是否为lamdba函数 捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda函数使用

参数列表

(parameters)

与普通函数的参数列表使用方式一致 如果没有参数需要传递可以连同小括号一起省略()

mutable

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)

返回值类型

->return-type

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以省略

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

函数体

{statement}

函数体内就是要写函数的主题 除了可以使用其参数外 还可以使用所有捕获到的变量

lambda函数的参数列表和返回值类型都是可选部分 但捕捉列表和函数体是不可省略的 因此最简单的lambda函数如下：

int main()
{
  []{}; //最简单的lambda表达式
  return 0;
}

捕获列表说明

捕获列表描述了上下文中哪些数据可以被lambda函数使用 以及使用的方式是传值还是传引用

• [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（成员函数包括this指针）
• [&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（成员函数包括this指针）
• [this]：表示值传递方式捕捉当前的this指针

这里对于捕捉列表的一些名词概念予以说明

• 父作用域指的是包含lambda函数的语句块
• 语法上捕捉列表可由多个捕捉项组成 并以逗号分割 比如[=, &a, &b]
• 捕捉列表不允许变量重复传递 否则会导致编译错误 比如[=, a]重复传递了变量a
• 在块作用域以外的lambda函数捕捉列表必须为空 即全局lambda函数的捕捉列表必须为空
• 在块作用域中的lambda函数仅能捕捉父作用域中的局部变量 捕捉任何非此作用域或者非局部变量都会导致编译报错
• lambda表达式之间不能相互赋值 即使看起来类型相同