Výrazy lambda v jazyce C++
V jazyce Visual C++ je výraz lambda, označovaný jako lambda, jako anonymní funkce, která udržuje svůj stav a má přístup k proměnným, které jsou k dispozici nadřazenému rozsahu.Je to definováním třídy a konstrukcí objektu tohoto typu.Tento článek definuje výrazy lambda, porovnává je s jinými programovacími technikami, popisuje jejich výhody a představuje základní příklad.
O výrazech lambda
Mnoho programovacích jazyků podporuje koncept anonymní funkce, což je funkce, která má tělo, ale nemá název.Lambda je programovací technika, která souvisí s anonymními funkcemi.Výraz lambda implicitně definuje třídu objektu funkce a vytvoří objekt funkce tohoto typu třídy.Další informace o objektech funkce naleznete v tématu Objekty funkcí.
Jako úvodní příklad výrazu lambda norma ISO C++ ukazuje jeden použitý v souvislosti s parametrem předaným do funkce std::sort():
#include <algorithm>
#include <cmath>
void abssort(float* x, unsigned n) {
std::sort(x, x + n,
// Lambda expression begins
[](float a, float b) {
return (std::abs(a) < std::abs(b));
} // end of lambda expression
);
}
Tento článek vysvětluje, jak lze použít tento výraz.
.gif "Důležitá poznámka") Důležité |
|---|
Výrazy lambda nejsou podporovány následujícími spravovanými entitami modulu CLR: ref class, ref struct, value class nebo value struct. |
Funkce vs objekty.Výrazy lambda
Když píšete kód, pravděpodobně k řešení problémů a provádění výpočtů používáte ukazatele na funkce a objekty funkce, zvláště když používáte algoritmy knihovny STL.Ukazatele na funkce a objekty funkce mají své výhody a nevýhody, například ukazatele na funkce mají minimální syntaktické nároky, ale nezachovávají si stav v rámci rozsahu a objekty funkce si dokáží zachovat stav, ale vyžadují syntaktickou režii definice třídy.
Výraz lambda kombinuje výhody ukazatelů na funkce a objektů funkce a předchází jejich nevýhodám.Stejně jako objekt funkce i výraz lambda je flexibilní a udržuje stav, ale na rozdíl od objektu funkce jeho kompaktní syntaxe nevyžaduje definici třídy.Pomocí výrazů lambda lze napsat kód, který je méně náročný a náchylný k chybám než kód pro ekvivalentní objekt funkce.
Následující příklady porovnávají použití výrazu lambda a objektu funkce.První příklad pomocí výrazu lambda zapisuje do konzole, zda je každý prvek objektu vector sudý, nebo lichý.Druhý příklad používá objekt funkce k provedení stejné úlohy.
Příklad 1: Použití výrazu lambda
Tento příklad používá výraz lambda vložený do volání funkce for_each a vypíše do konzoly, zda je každý prvek objektu vector sudý, nebo lichý.
Kód
// even_lambda.cpp
// compile with: cl /EHsc /nologo /W4 /MTd
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
// Create a vector object that contains 10 elements.
vector<int> v;
for (int i = 1; i < 10; ++i) {
v.push_back(i);
}
// Count the number of even numbers in the vector by
// using the for_each function and a lambda.
int evenCount = 0;
for_each(v.begin(), v.end(), [&evenCount] (int n) {
cout << n;
if (n % 2 == 0) {
cout << " is even " << endl;
++evenCount;
} else {
cout << " is odd " << endl;
}
});
// Print the count of even numbers to the console.
cout << "There are " << evenCount
<< " even numbers in the vector." << endl;
}
Výstup
Komentáře
V tomto příkladu je třetí argument funkce for_each výraz lambda.Část [&evenCount] určuje klauzuli zachycení výrazu, část (int n) určuje seznam parametrů a zbývající část určuje tělo výrazu.
Příklad 2: Použití objektu funkce
Výraz lambda je někdy příliš nepraktické rozšířit více než v předchozím příkladu.Následující příklad používá objekt funkce namísto výrazu lambda spolu s funkcí for_each a produkuje stejné výsledky jako příklad 1.Oba příklady ukládají počet sudých čísel v objektu vector.K uchování stavu operace třída FunctorClass uchovává proměnnou m_evenCount pomocí odkazu jako členskou proměnnou.K provedení této operace třída FunctorClass implementuje operátor volání funkce operator().Kompilátor jazyka Visual C++ vygeneruje kód, který je srovnatelné velikosti a výkonu jako kód výrazu lambda v příkladu 1.Pro řešení základního problému jako v tomto článku platí, že jednodušší návrh výrazu lambda je pravděpodobně lepší než návrh funkce objektu.Pokud však myslíte, že funkce mohou v budoucnu vyžadovat značné rozšíření, použijte návrh objektu funkce pro snazší údržbu kódu.
Další informace o operator() naleznete v tématu Volání funkcí (C++).Další informace o funkci for_each naleznete v části for_each.
Kód
// even_functor.cpp
// compile with: /EHsc
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
class FunctorClass
{
public:
// The required constructor for this example.
explicit FunctorClass(int& evenCount)
: m_evenCount(evenCount) { }
// The function-call operator prints whether the number is
// even or odd. If the number is even, this method updates
// the counter.
void operator()(int n) const {
cout << n;
if (n % 2 == 0) {
cout << " is even " << endl;
++m_evenCount;
} else {
cout << " is odd " << endl;
}
}
private:
// Default assignment operator to silence warning C4512.
FunctorClass& operator=(const FunctorClass&);
int& m_evenCount; // the number of even variables in the vector.
};
int main()
{
// Create a vector object that contains 10 elements.
vector<int> v;
for (int i = 1; i < 10; ++i) {
v.push_back(i);
}
// Count the number of even numbers in the vector by
// using the for_each function and a function object.
int evenCount = 0;
for_each(v.begin(), v.end(), FunctorClass(evenCount));
// Print the count of even numbers to the console.
cout << "There are " << evenCount
<< " even numbers in the vector." << endl;
}
Výstup
Shrnutí
Výrazy lambda jsou výkonná a výrazová programovací technika.Další informace o součástech a vlastnostech výrazů lambda naleznete v tématu Syntaxe výrazu lambda.Další informace o použití výrazů lambda ve svých programech naleznete v tématu Příklady výrazů lambda.