C++基础 - 函数指针和 lamdba 表达式

函数指针介绍

函数指针,可以作为一个参数传递到另一个函数中。基本语法如下:

data_types(*func_pointer)(data_type arg1,data_type arg2,....,data_type arg)
返回值类型(函数指针)(形参类型 形参)

例如 下面定义了一个 返回值为 string 的 combine 函数,第一个参数是 string 类型,第二参数则是一个函数指针,这个函数指针对应的函数,返回值为 string,函数指针名为fc,包含了string 类型的形参

//函数指针的定义格式
//data_types(*func_pointer)(data_type arg1,data_type arg2,....,data_type arg)
//返回值类型(函数指针)(形参类型 形参)
string combine(string s, string(*fc)(string content)) {
    return (*fc)(s);
}

细节的函数指针语法可以参考:C++ 函数指针 & 类成员函数指针

lambda 表达式介绍

根据 c++ 官网的介绍:

Constructs a closure: an unnamed function object capable of capturing variables in scope.

译者注:lambda 构造了一个匿名函数的简便方式,可以捕获可见范围内的变量

lambda 表达式的格式如下:

[capture list](params list)mutable exception -> return type (function body)
[捕获外部变量列表](形参列表)mutable 指示符用来说明是否可以修改捕获的变量 exception 表示异常  -> return type 返回值类型 {函数体}

lambda 表达是有特定的格式要求,就是说,一个 lambda 必须为以下格式:

各个部分的解释如下:

[捕获外部变量列表]

以[] 包含了一个可以捕获的外部参数列表,必须存在,但是捕获的变量可以为空,只能捕获在定义该 lambda 表达是之前可见的局部变量(包括lambda 所在的类this)。该列表参数会传递给编译器作为函数对象的构造器参数,所以 lambda 的本质也是个对象。

捕获的外部变量列表,可以是以下几种形式:

  • 空,等于没有任何参数
  • =,函数体范围内 lambda 表达式范围内可见的局部变量,以值传递的方式。意味着lambda 里面不可以修改相关的值
  • &,函数体范围内 lambda 表达式范围内可见的局部变量,以引用传递的方式。意味着lambda 里面可以修改相关的值
  • this,函数体可以使用 lambda 所在类的成员变量
  • a变量,表示把 a 变量按照值传递。默认情况不能修改该变量,因为函数默认是 const,添加 mutable 修饰符之后,可以修改变量。
  • &a,表示把 a 变量按照引用传递,可以在 lambda 内部修改 a 的内容。
  • &a。将 a 按引用进行传递。
  • a,&b。将 a 按值传递,b 按引用进行传递。
  • =,&a,&b。除 a 和 b 按引用进行传递外,其他参数都按值进行传递。
  • &,a,b。除 a 和 b 按值进行传递外,其他参数都按引用进行传递。

(形参列表)

这里的参数会传递给编译器,作为函数对象的构造器参数,如果没有,可以省略。参数可以在使用值传递或者引用传递。

mutable 或 exception 声明

这部分可以省略。按值传递函数对象参数时,加上 mutable 修饰符后,可以修改传递进来的拷贝(注意是能修改拷贝,而不是
值本身)。exception 声明用于指定函数抛出的异常,如抛出整数类型的异常,可以使用 throw(int)。

-> 返回值类型

标识函数返回值的类型,当返回值为 void,或者函数体中只有一处 return 的地方(此时编译器可以自动推断出返回值类型)
时,这部分可以省略。

{函数体}

标识函数的实现,这部分不能省略,但函数体可以为空。

示例代码如下:

#include "template_learn.h"
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;
string base{"hello"};

string append(string s) {
    return base.append(" ").append(s);
}

string prepend(string s) {
    return s.append(" ").append(base);
}

//函数指针的定义格式
//data_types(*func_pointer)(data_type arg1,data_type arg2,....,data_type arg)
//返回值类型(函数指针)(形参类型 形参)
string combine(string s, string(*fc)(string content)) {
    return (*fc)(s);
}
//捕获变量范围 this,表示可以捕获该类的
class test_capture{
    string  name = "name";
    int id = 99;
    void test_capture_thiz(){
        auto append_f = [this](string s)->string {
            return name.append(" ").append(s);
        };
    }
};

int main() {
    cout << combine("from MSVC", append) << "\n";
    cout << combine("Good morning and", prepend) << "\n";

    string  content = "test";
    //lambda 表达式的格式
    //[capture list](params list)mutable exception -> return type (function body)
    //[捕获外部变量列表](形参列表)mutable 指示符用来说明是否可以修改捕获的变量 exception 表示异常  -> return type 返回值类型 {函数体}
    auto append_f = [](string s)->string {
        return base.append(" ").append(s);
    };

    auto prepend_f = [](string s)->string {
        return s.append(" ").append(base);
    };

    string myName = "kotlon";

    cout << append_f("from MSVC1") << "\n";
    cout << prepend_f("Good morning and1") << "\n";

}

不同的编译器的具体实现有所不同,但是期望的结果就是,按引用捕获的任何变量,Lambda 函数实际存储的应该是这些变量在创建这个 lambda 函数的函数的栈指针,而不是函数本身栈变量的引用。不管怎样,因为大多数 lambda 函数都是在很小且局部的作用中,与候选的内联函数很类似,所以按照引用捕获那些变量不需要额外的存储空间。

Lambda 函数是一个依赖于实现的函数对象类型,这个类型的名字只有编译器知道. 如果用户想把 lambda 函数做为一个参数来传递, 那么形参的类型必须是模板类型或者必须能创建一个 std::function 类似的对象去捕获 lambda 函数.使用 auto 关键字可以帮助存储 lambda 函数。可以看下面介绍。

lambda 表达式作为函数参数

第一种是使用 template 作为声明这个 lambda ,代码如下:

template<typename F>
void make_scence(F const &f) {
    auto re = f();
    cout << re << "\n";
}

void test_lambda_params() {
    auto lambda_f = []() -> int {
        return 0;
    };
    make_scence(lambda_f);
}

第二种是使用 std:function 定义这个 lambda 表达式,代码如下:

void make_scence1(function<string()> const &f) {

}
void test_lambda_params1() {
    auto lambda_f = []() -> string {
        return "name";
    };
    make_scence1(lambda_f);
}

参考

Lambda 表达式 (C++11 起)

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,843评论 6 502
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,538评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 163,187评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,264评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,289评论 6 390
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,231评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,116评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,945评论 0 275
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,367评论 1 313
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,581评论 2 333
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,754评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,458评论 5 344
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,068评论 3 327
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,692评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,842评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,797评论 2 369
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,654评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容