作者：消瘦了一生 | 来源：互联网 | 2024-11-22 17:51
本文深入探讨C++11中引入的Lambda表达式及其应用，以及如何利用函数包装器（FunctionWrappers）实现更灵活的编程模式。通过具体示例，展示这些特性在实际开发中的优势。
C++11 引入了许多新特性，其中 Lambda 表达式和函数包装器（Function Wrappers）尤为引人注目。这些特性不仅简化了代码编写，还提高了程序的可读性和灵活性。
1. Lambda 表达式
a. 出现背景：
Lambda 表达式的设计初衷是为了简化代码，特别是在需要传递小型函数对象时。例如，在使用标准库的 std::sort 函数时，我们可以通过传递一个 Lambda 表达式来定义自定义的排序规则，而无需显式地定义一个单独的仿函数类。这样不仅减少了代码量，还提高了代码的可读性。
b. Lambda 表达式的语法：
[capture](parameters) -> return_type { body }
[capture]：捕获列表，用于捕获外部变量。
(parameters)：参数列表，定义 Lambda 表达式接受的参数。
-> return_type：返回类型，可以省略，编译器会自动推导。
{ body }：函数体，包含具体的逻辑。
c. 示例：
#include
int main() {
int a = 10;
int b = 20;
auto swap = [&a, &b]() {
int temp = a;
a = b;
b = temp;
};
swap();
std::cout < return 0;
}
在这个例子中，Lambda 表达式通过引用捕获了外部变量 a 和 b，并在函数体内实现了它们的交换。
d. 捕获列表的细节：
捕获列表可以捕获当前作用域内的所有变量，支持按值捕获（=）和按引用捕获（&）。也可以混合使用，例如：
#include
int main() {
int a = 10;
int b = 20;
int c = 30;
int d = 40;
auto fun = [=, &d]() {
std::cout < std::cout < std::cout < d = 50;
std::cout < };
fun();
return 0;
}
在这个例子中，= 表示按值捕获所有变量，&d 表示按引用捕获变量 d。
e. Lambda 表达式的底层实现：
Lambda 表达式的底层实现与仿函数完全一致。编译器会自动生成一个匿名的类，并在该类中实现捕获列表和函数体。
2. 函数包装器（Function Wrappers）
函数包装器（std::function）是一种通用的多态函数封装器，可以存储、复制和调用任何可调用的目标（如函数、Lambda 表达式、绑定表达式等）。
a. 使用场景：
函数包装器的一个典型应用场景是在需要动态选择函数的情况下。例如，LeetCode 上有一道题目“逆波兰表达式求值”，可以使用 std::function 来实现不同操作符的处理：
#include
#include
#include
#include
3. bind 的用法
std::bind 是一个函数模板，用于创建可调用对象，可以将特定的参数绑定到函数或成员函数上。这对于需要固定某些参数的情况非常有用。
a. 示例：
#include
#include
class Sub {
public:
int sub(int a, int b) { return a - b; }
};
int main() {
std::function funcSub = std::bind(&Sub::sub, Sub(), std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
int ret = funcSub(20, 5);
std::cout < return 0;
}
在这个例子中，std::bind 将 Sub::sub 成员函数绑定到一个匿名对象上，并使用占位符 _1 和 _2 作为参数。这样，即使在没有实例对象的情况下，也可以调用成员函数。
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