什么是 Lambda 表达式?
Lambda 表达式,也称为匿名函数,是一种在 C++11 中引入的新特性。它允许我们在需要函数的地方直接定义并使用函数,而无需事先声明。以下是一个简单的 Lambda 表达式示例:
auto lambda = [](int x, int y) { return x + y; };
int result = lambda(5, 3); // 结果为8
上述代码中,我们定义了一个 Lambda 表达式 lambda,它接受两个整数参数 x 和 y,并返回它们的和。然后,我们调用了这个 Lambda 表达式,输入 5 和 3,并将结果存储在 result 中。
Lambda 表达式的语法
Lambda 表达式的基本语法如下:
[捕获列表] (参数列表) mutable (可选) noexcept (可选) -> 返回类型 (可选) { 函数体 }
- 捕获列表:定义了外部变量的访问方式。可以是值捕获([=])或引用捕获([&]),也可以是混合模式([=, &x] 或 [&, x])。空捕获列表 [] 表示 Lambda 表达式不能访问任何外部变量。
- 参数列表:就像常规函数一样,定义了 Lambda 表达式接受的参数。
- mutable:如果 Lambda 表达式需要修改通过值捕获的外部变量,需要使用 mutable 关键字。
- noexcept:如果 Lambda 表达式保证不会抛出异常,可以使用 noexcept 关键字。
- 返回类型:可以显式指定 Lambda 表达式的返回类型。如果省略,编译器会自动推断。
- 函数体:定义了 Lambda 表达式的操作。
Lambda 表达式的应用
Lambda 表达式可以用于许多情况,例如排序、查找、线程同步等。下面是一些常见的示例。
例1:排序
假设我们有一个人员对象列表,每个对象都有姓名和年龄属性。我们希望按年龄对这些对象进行排序。以下是如何使用 Lambda 表达式实现这一点:
struct Person {
std::string name;
int age;
};
std::vector people = {{"Tom", 23}, {"Jerry", 20}, {"Spike", 25}};
std::sort(people.begin(), people.end(), [](const Person &a, const Person &b) {
return a.age < b.age;
});
在此代码中,我们使用 Lambda 表达式作为 std::sort 函数的第三个参数。这个 Lambda 表达式接受两个 Person 对象作为参数,并返回一个布尔值,表示 a 是否应该在 b 之前。
例2:线程同步
使用 Lambda 表达式,我们可以简洁地在多线程环境中使用互斥量。
std::mutex m;
int shared_var = 0;
auto increment = [&]() {
std::lock_guard lock(m);
++shared_var;
};
在此代码中,我们使用了 Lambda 表达式来封装对互斥量的锁定和对共享变量的修改。
结论
Lambda 表达式是现代 C++ 的一个重要特性。它提供了一种简洁且强大的方式来定义和使用匿名函数,使我们的代码更具可读性和灵活性。通过了解和熟练使用 Lambda 表达式,可以提高我们的编程效率。