Синтаксис лямбда-выражений

В этой статье демонстрируется синтаксис и структурные элементы лямбда-выражений. Описание лямбда-выражений см . в лямбда-выражениях.

Объекты функций и лямбда-выражения

При написании кода, вероятно, используются указатели функций и объекты функций для решения проблем и выполнения вычислений, особенно при использовании алгоритмов стандартной библиотеки C++. У объектов-функций и указателей на функции есть как преимущества, так и недостатки. Например, указатели на функции отличаются минимальными требованиями к синтаксису, но не сохраняют состояние в области видимости. Объекты-функции, в свою очередь, могут сохранять состояние, но требуют дополнительного синтаксиса в определении класса.

Лямбда-выражение сочетает преимущества указателей на функции и объектов-функций, избегая их недостатков. Как и объект функции, лямбда-объект является гибким и может поддерживать состояние, но в отличие от объекта функции, его компактный синтаксис не требует явного определения класса. С помощью лямбда-выражений можно написать код, который более простым и менее подверженным появлению ошибок, чем код для соответствующего объекта функции.

В следующих примерах сравнивается использование лямбда-выражения и объекта функции. В первом примере лямбда-выражение используется для вывода на консоль независимо от того, четным или нечетным является каждый элемент в объекте vector. Во втором примере для выполнения той же задачи используется объект функции.

Пример 1: использование лямбда-выражения

Этот пример передает лямбда-лямбда-функцию for_each . Лямбда-выражение выводит сообщение о четности или нечетности каждого из элементов объекта vector.

Код

// 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 9 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;
}

1 is odd
2 is even
3 is odd
4 is even
5 is odd
6 is even
7 is odd
8 is even
9 is odd
There are 4 even numbers in the vector.

Комментарии

В примере третий аргумент функции for_each является лямбда-лямбда-аргументом. Часть [&evenCount] указывает предложение захвата выражения, (int n) определяет список параметров, а оставшаяся часть определяет тело выражения.

Пример 2: использование объекта-функции

Иногда лямбда-выражение может быть слишком громоздким для значительного расширения из состояния, показанного в предыдущем примере. В следующем примере объект функции используется вместо лямбда-лямбда-функции вместе с функцией for_each , чтобы получить те же результаты, что и пример 1. Оба примера хранят количество четных чисел в объекте vector. Для поддержания состояния операции класс FunctorClass хранит переменную m_evenCount по ссылке как переменную-член. Для выполнения операции FunctorClass реализует оператор вызова функции, оператор(). Компилятор Microsoft C++ создает код, сопоставимый с размером и производительностью лямбда-кода в примере 1. Для несложной проблемы, такой как в этом примере, более простая конструкция лямбда-выражения, возможно, лучше, чем конструкция объекта-функции. Однако если вы считаете, что в будущем потребуется значительно расширить функциональность, используйте конструкцию объекта-функции, чтобы упростить обслуживание кода.

Дополнительные сведения об операторе ()см. в разделе "Вызов функции". Дополнительные сведения о функции for_each см. в for_each.

Код

// 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 9 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;
}

1 is odd
2 is even
3 is odd
4 is even
5 is odd
6 is even
7 is odd
8 is even
9 is odd
There are 4 even numbers in the vector.

См. также

Лямбда-выражения
Примеры лямбда-выражений
generate
generate_n
for_each
Спецификации исключений (throw)
Предупреждение компилятора (уровень 1) C4297
Модификаторы, используемые в системах Майкрософт