Примеры лямбда-выражений
В данной статье приводится описание методов использования лямбда-выражений в программах. Обзор лямбда-выражений см . в лямбда-выражениях. Дополнительные сведения о структуре лямбда-выражения см . в лямбда-синтаксисе выражений.
Объявление лямбда-выражений
Пример 1
Так как лямбда-выражение вводится, его можно назначить переменной auto или function объекту, как показано ниже:
// declaring_lambda_expressions1.cpp
// compile with: /EHsc /W4
#include <functional>
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
// Assign the lambda expression that adds two numbers to an auto variable.
auto f1 = [](int x, int y) { return x + y; };
cout << f1(2, 3) << endl;
// Assign the same lambda expression to a function object.
function<int(int, int)> f2 = [](int x, int y) { return x + y; };
cout << f2(3, 4) << endl;
}
В примере получается следующий результат.
5
7
Замечания
Дополнительные сведения см. в разделе auto, function Класс и вызов функции.
Хотя лямбда-выражения чаще всего объявляются в теле функции, можно объявлять их в любом месте, где можно инициализировать переменные.
Пример 2
Компилятор Microsoft C++ привязывает лямбда-выражение к захваченным переменным, когда выражение объявляется вместо вызова выражения. В следующем примере содержится лямбда-выражение, которое фиксирует локальную переменную i по значению, а локальную переменную j — по ссылке. Так как лямбда-выражение фиксируется i по значению, переназначение i позже в программе не влияет на результат выражения. Однако, поскольку лямбда-выражение захватывает j по ссылке, переопределение j влияет на результат выражения.
// declaring_lambda_expressions2.cpp
// compile with: /EHsc /W4
#include <functional>
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
int i = 3;
int j = 5;
// The following lambda expression captures i by value and
// j by reference.
function<int (void)> f = [i, &j] { return i + j; };
// Change the values of i and j.
i = 22;
j = 44;
// Call f and print its result.
cout << f() << endl;
}
В примере получается следующий результат.
47
Вызов лямбда-выражений
Можно вызывать лямбда-выражение сразу же, как показано в следующем фрагменте кода. Второй фрагмент кода показывает, как передать лямбда-код в качестве аргумента алгоритма стандартной библиотеки C++, find_ifнапример.
Пример 1
В этом примере объявляется лямбда-выражение, которое возвращает сумму двух целых чисел и сразу же вызывает выражение с аргументами 5 и 4.
// calling_lambda_expressions1.cpp
// compile with: /EHsc
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
int n = [] (int x, int y) { return x + y; }(5, 4);
cout << n << endl;
}
В примере получается следующий результат.
9
Пример 2
В этом примере лямбда-выражение передается в качестве аргумента функции find_if. Лямбда-выражение возвращается true , если его параметр является четным числом.
// calling_lambda_expressions2.cpp
// compile with: /EHsc /W4
#include <list>
#include <algorithm>
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
// Create a list of integers with a few initial elements.
list<int> numbers;
numbers.push_back(13);
numbers.push_back(17);
numbers.push_back(42);
numbers.push_back(46);
numbers.push_back(99);
// Use the find_if function and a lambda expression to find the
// first even number in the list.
const list<int>::const_iterator result =
find_if(numbers.begin(), numbers.end(),[](int n) { return (n % 2) == 0; });
// Print the result.
if (result != numbers.end()) {
cout << "The first even number in the list is " << *result << "." << endl;
} else {
cout << "The list contains no even numbers." << endl;
}
}
В примере получается следующий результат.
The first even number in the list is 42.
Замечания
Дополнительные сведения о find_if функции см. в разделе find_if. Дополнительные сведения о функциях стандартной библиотеки C++, выполняющих общие алгоритмы, см. в разделе <algorithm>.
Вложенные лямбда-выражения
Пример
Можно вложить одно лямбда-выражение в другое, как показано в следующем примере. Внутреннее лямбда-выражение умножает его аргумент на 2 и возвращает результат. Внешнее лямбда-выражение вызывает внутреннее лямбда-выражение с использованием его аргумента и добавляет к результату 3.
// nesting_lambda_expressions.cpp
// compile with: /EHsc /W4
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
// The following lambda expression contains a nested lambda
// expression.
int timestwoplusthree = [](int x) { return [](int y) { return y * 2; }(x) + 3; }(5);
// Print the result.
cout << timestwoplusthree << endl;
}
В примере получается следующий результат.
13
Замечания
В этом примере значение параметра [](int y) { return y * 2; } является вложенным лямбда-выражением.
Лямбда-функции более высокого порядка
Пример
Многие языки программирования поддерживают концепцию функции более высокого порядка. Функция более высокого порядка — это лямбда-выражение, которое принимает другое лямбда-выражение в качестве аргумента или возвращает лямбда-выражение. Класс можно использовать function для включения лямбда-выражения C++ для поведения как функции более высокого порядка. В следующем примере показано лямбда-выражение, которое возвращает объект function, и лямбда-выражение, которое принимает объект function в качестве аргумента.
// higher_order_lambda_expression.cpp
// compile with: /EHsc /W4
#include <iostream>
#include <functional>
int main()
{
using namespace std;
// The following code declares a lambda expression that returns
// another lambda expression that adds two numbers.
// The returned lambda expression captures parameter x by value.
auto addtwointegers = [](int x) -> function<int(int)> {
return [=](int y) { return x + y; };
};
// The following code declares a lambda expression that takes another
// lambda expression as its argument.
// The lambda expression applies the argument z to the function f
// and multiplies by 2.
auto higherorder = [](const function<int(int)>& f, int z) {
return f(z) * 2;
};
// Call the lambda expression that is bound to higherorder.
auto answer = higherorder(addtwointegers(7), 8);
// Print the result, which is (7+8)*2.
cout << answer << endl;
}
В примере получается следующий результат.
30
Использование лямбда-выражения в функции
Пример
Лямбда-выражения можно использовать в теле функции. Лямбда-выражение может получать доступ к любой функции или данным-членам, которые способна использовать включающая функция. Вы можете явно или неявно записать this указатель для предоставления доступа к функциям и элементам данных заключенного класса.
Visual Studio 2017 версии 15.3 и более поздних версий (доступно с /std:c++17 и более поздними версиями): захват this по значению ([*this]) при использовании лямбда-лямбда-кода в асинхронных или параллельных операциях, где код может выполняться после выхода исходного объекта из область.
Указатель можно использовать this явно в функции, как показано ниже:
// capture "this" by reference
void ApplyScale(const vector<int>& v) const
{
for_each(v.begin(), v.end(),
[this](int n) { cout << n * _scale << endl; });
}
// capture "this" by value (Visual Studio 2017 version 15.3 and later)
void ApplyScale2(const vector<int>& v) const
{
for_each(v.begin(), v.end(),
[*this](int n) { cout << n * _scale << endl; });
}
Вы также можете записать this указатель неявно:
void ApplyScale(const vector<int>& v) const
{
for_each(v.begin(), v.end(),
[=](int n) { cout << n * _scale << endl; });
}
В следующем примере показан класс Scale, который инкапсулирует значение масштаба.
// function_lambda_expression.cpp
// compile with: /EHsc /W4
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
class Scale
{
public:
// The constructor.
explicit Scale(int scale) : _scale(scale) {}
// Prints the product of each element in a vector object
// and the scale value to the console.
void ApplyScale(const vector<int>& v) const
{
for_each(v.begin(), v.end(), [=](int n) { cout << n * _scale << endl; });
}
private:
int _scale;
};
int main()
{
vector<int> values;
values.push_back(1);
values.push_back(2);
values.push_back(3);
values.push_back(4);
// Create a Scale object that scales elements by 3 and apply
// it to the vector object. doesn't modify the vector.
Scale s(3);
s.ApplyScale(values);
}
В примере получается следующий результат.
3
6
9
12
Замечания
Функция ApplyScale использует лямбда-выражение для выведения произведения масштаба на каждый элемент объекта vector. Лямбда-выражение неявно фиксирует this , чтобы он смог получить доступ к члену _scale .
Использование лямбда-выражений с шаблонами
Пример
Поскольку лямбда-выражения имеют тип, их можно использовать с шаблонами C++. В следующем примере показаны функции negate_all и print_all. Функция negate_all применяет унарный operator- к каждому элементу vector объекта. Функция print_all печатает каждый элемент в объекте vector в консоли.
// template_lambda_expression.cpp
// compile with: /EHsc
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace std;
// Negates each element in the vector object. Assumes signed data type.
template <typename T>
void negate_all(vector<T>& v)
{
for_each(v.begin(), v.end(), [](T& n) { n = -n; });
}
// Prints to the console each element in the vector object.
template <typename T>
void print_all(const vector<T>& v)
{
for_each(v.begin(), v.end(), [](const T& n) { cout << n << endl; });
}
int main()
{
// Create a vector of signed integers with a few elements.
vector<int> v;
v.push_back(34);
v.push_back(-43);
v.push_back(56);
print_all(v);
negate_all(v);
cout << "After negate_all():" << endl;
print_all(v);
}
В примере получается следующий результат.
34
-43
56
After negate_all():
-34
43
-56
Замечания
Дополнительные сведения о шаблонах C++ см. в разделе "Шаблоны".
Обработка исключений
Пример
Тело лямбда-выражения выполняет правила как для структурированной обработки исключений (SEH), так и для обработки исключений C++. Можно обработать возникшее исключение в теле лямбда-выражения или перенести обработку исключения во включающий фрагмент. В следующем примере функция и лямбда-выражение используются for_each для заполнения vector объекта значениями другого. Он использует try/catch блок для обработки недопустимого доступа к первому вектору.
// eh_lambda_expression.cpp
// compile with: /EHsc /W4
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
// Create a vector that contains 3 elements.
vector<int> elements(3);
// Create another vector that contains index values.
vector<int> indices(3);
indices[0] = 0;
indices[-1] = 1; // This is not a valid subscript. It will trigger an exception.
indices[2] = 2;
// Use the values from the vector of index values to
// fill the elements vector. This example uses a
// try/catch block to handle invalid access to the
// elements vector.
try
{
for_each(indices.begin(), indices.end(), [&](int index) {
elements.at(index) = index;
});
}
catch (const out_of_range& e)
{
cerr << "Caught '" << e.what() << "'." << endl;
};
}
В примере получается следующий результат.
Caught 'invalid vector<T> subscript'.
Замечания
Дополнительные сведения об обработке исключений см. в разделе "Обработка исключений".
Использование лямбда-выражений с управляемыми типами (C++/CLI)
Пример
Предложение захвата лямбда-выражения не может содержать переменную с управляемым типом. Однако можно передать аргумент с управляемым типом в список параметров лямбда-выражения. В следующем примере содержится лямбда-выражение, которое захватывает локальную неуправляемую переменную ch по значению и принимает объект System.String в качестве параметра.
// managed_lambda_expression.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;
int main()
{
char ch = '!'; // a local unmanaged variable
// The following lambda expression captures local variables
// by value and takes a managed String object as its parameter.
[=](String ^s) {
Console::WriteLine(s + Convert::ToChar(ch));
}("Hello");
}
В примере получается следующий результат.
Hello!
Замечания
Можно также использовать лямбда-выражения с библиотекой STL/CLR. Дополнительные сведения см . в справочнике по библиотеке STL/CLR.
Внимание
Лямбда-выражения не поддерживаются в этих управляемых сущностях среды CLR: ref class, ref structи value classvalue struct.
См. также
Лямбда-выражения
Синтаксис лямбда-выражений
auto
function Класса
find_if
<algorithm>
Вызов функции
Шаблоны
Обработка исключений
Справочник по библиотеке STL/CLR
Обратная связь
Ожидается в ближайшее время: в течение 2024 года мы постепенно откажемся от GitHub Issues как механизма обратной связи для контента и заменим его новой системой обратной связи. Дополнительные сведения см. в разделе https://aka.ms/ContentUserFeedback.
Отправить и просмотреть отзыв по