简 述: 详解 Lambda 表达式的基础使用，原理，和使用场景。

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Lambda 表达式

语法

[captures](params) mutable exception -> ret {body}

• 捕获表列，捕获当前作用域内的变量，用逗号分隔

• 参数列表

• 可选限定符，可选，mutable允许在函数体内改变按值捕获的变量

• 异常说明符，可选，noexcept

• 返回值类型，可选，多数情况可由编译器自动推导

• 函数体


捕获列表

  • [var] 按值捕获，将 var 按值复制到 Lambda 作用域，默认不能修改

  • [&var] 按引用捕获，将 var 的引用捕获到 Lambda 作用域

  • [=] 捕获所在作用域内全部变量的值

  • [&] 捕获所在作用域内全部变量的引用

  • [this] 在类的成员函数中，捕获当前的 this 指针

初始化捕获

初始化捕获：C++14 支持，在捕获变量时，可以

• 指定闭包类中数据成员的名字

• 直接捕获表达式的结果

原理

• Lambda 表达式：

​ 右值表达式，是源码的一部分，指示编译器生成对应的闭包类和闭包对象

• 闭包类(clousure class)：

​ 由编译器根据 Lambda 表达式在编译时生成，每个 Lambda 表达式都有对应的唯一闭包类

• 闭包(clousure)：

​ 在运行时创建的闭包类实例，对 Lambda 表达式的调用也就是调用这个实例的成员函数


分为 闭包类 – 捕获变量 和 闭包类 – 不捕获变量 两种；

Lambda 表达式的使用场景

• 创建变量存储 Lambda 表达式

• Lambda 表达式作为函数参数

• Lambda 表达式作为类数据成员

• 使用容器存储 Lambda 表达式


使用 auto 和 decltype 定义 Lambda 表达式变量

auto f = [y](int x){return x * y;}; //右值初始化
auto f2 = f; //拷贝
decltype(f) f3 = std::move(f); //移动
auto&& f4 = [y](int x){return x * y;}; //右值引用绑定右值
const auto& f5 = f4; //常量左值绑定

使用模板将 Lambda 表达式类型参数化

template<typename F>
void fn1(F fn){
    fn();
}
template<typename F>
void fn2(F&& fn){
    fn(std::forward<F>(fn));
}

std::function 函数对象包装器

  • 可以包装任意类型函数对象

  • 函数签名相同的对象可以存储为同一类型

    std::function<float(float, float)> fn;
fn = std::fmaxf; //普通函数
fn = std::multiplies<float>(); //仿函数
fn = [x](float a, float b){return a*b;}; // Lambda

性能问题

  • 动态分配内存

  • 虚函数调用


指针

  • 悬挂引用

    auto make_lambda(int i){
    return [&](int v){
        return v + i;
    };
}
auto l = make_lambda(10);
l(20);

  • 悬挂指针

    void Object::f(int i){
    std::thread([=]{
        print(i + m_value);
    }).detach();
}

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