Примеры лямбда-выражений
В данной статье приводится описание методов использования лямбда-выражений в программах. Общие сведения о лямбда-выражениях см. в разделе Лямбда-выражения в C++. Дополнительные сведения о структуре лямбда-выражений см. в разделе Синтаксис лямбда-выражений.
Содержание этой статьи
Declaring Lambda Expressions
Calling Lambda Expressions
Nesting Lambda Expressions
Higher-Order Lambda Functions
Using a Lambda Expression in a Method
Using Lambda Expressions with Templates
Handling Exceptions
Using Lambda Expressions with Managed Types
Объявление лямбда-выражений
Пример 1
Поскольку лямбда-выражение имеет тип, можно присвоить его переменной auto или объекту функция, как показано ниже:
Код
// 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;
}
Вывод
Примечания
Дополнительные сведения см. в разделах Ключевое слово auto (выведение типа), Класс function и Вызов функций (C++).
Хотя лямбда-выражения чаще всего объявляются в теле метода или функции, можно объявлять их везде, где можно инициализировать переменную.
Пример 2
Компилятор Visual C++ привязывает лямбда-выражение к его захваченным переменным, когда выражение объявляется, а не при вызове выражения. В следующем примере содержится лямбда-выражение, которое фиксирует локальную переменную i по значению, а локальную переменную j — по ссылке. Поскольку лямбда-выражение захватывает i по значению, переопределение i далее в программе не влияет на результат выражения. Однако, поскольку лямбда-выражение захватывает j по ссылке, переопределение j влияет на результат выражения.
Код
// 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;
}
Вывод
[go to top]
Вызов лямбда-выражений
Можно вызывать лямбда-выражение сразу же, как показано в следующем фрагменте кода. Второй фрагмент показывает, как передавать лямбда-выражение в качестве аргумента алгоритмам библиотеки стандартных шаблонов (STL), например find_if.
Пример 1
В этом примере объявляется лямбда-выражение, которое возвращает сумму двух целых чисел и сразу же вызывает выражение с аргументами 5 и 4.
Код
// 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;
}
Вывод
Пример 2
В этом примере лямбда-выражение передается в качестве аргумента функции find_if. Лямбда-выражение возвращает значение true, если его параметром является четное число.
Код
// 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;
}
}
Вывод
Примечания
Дополнительные сведения о функции find_if см. в разделе find_if. Дополнительные сведения о функциях STL, выполняющих общие алгоритмы, см. в разделе <algorithm>.
[go to top]
Вложение лямбда-выражений
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.
Код
// 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;
}
Вывод
Примечания
В этом примере значение параметра [](int y) { return y * 2; } является вложенным лямбда-выражением.
[go to top]
Лямбда-функции высшего порядка
Пример
Многие языки программирования поддерживают понятие функции высшего порядка. Функция высшего порядка представляет собой лямбда-выражение, которое принимает другое лямбда-выражение в качестве аргумента или возвращает лямбда-выражение. Можно использовать класс функция, чтобы лямбда-выражение C++ могло функционировать как функция высшего порядка. В следующем примере показано лямбда-выражение, которое возвращает объект function, и лямбда-выражение, которое принимает объект function в качестве аргумента.
Код
// 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;
}
Вывод
[go to top]
Использование лямбда-выражения в методе
Пример
Лямбда-выражения можно использовать в теле метода. Лямбда-выражение может получать доступ к любому методу или данным-членам, к которым может получить доступ включающий его метод. Можно явно или неявно захватывать указатель this для предоставления доступа к методам и данным-членам включающего класса.
Можно явно использовать указатель this в методе, как показано ниже:
void ApplyScale(const vector<int>& v) const
{
for_each(v.begin(), v.end(),
[this](int n) { cout << n * _scale << endl; });
}
Можно также захватывать указатель this 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.
// method_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. Does not modify the vector.
Scale s(3);
s.ApplyScale(values);
}
Вывод
Примечания
Метод ApplyScale использует лямбда-выражение для печати произведения значения масштаба и каждого элемента в объекте vector. Лямбда-выражение неявно захватывает this, чтобы получить доступ к члену _scale.
[go to top]
Использование лямбда-выражения 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 в объекте vector. Функция print_all печатает каждый элемент в объекте vector в консоли.
Код
// 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);
}
Вывод
Примечания
Дополнительные сведения о шаблонах C++ см. в разделе Шаблоны.
[go to top]
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 for_each и лямбда-выражение используются для заполнения объекта vector значениями другого. Здесь используется блок try/catch для обработки недопустимого доступа к первому вектору.
Код
// 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;
};
}
Вывод
Примечания
Дополнительные сведения об обработке исключений см. в разделе Обработка исключений в Visual C++.
[go to top]
Использование лямбда-выражения с управляемыми типами
Пример
Предложение захвата лямбда-выражения не может содержать переменную, которая имеет управляемый тип. 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 String в качестве параметра.
Код
// 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");
}
Вывод
Примечания
Можно также использовать лямбда-выражения с библиотекой STL/CLR. Для получения дополнительной информации см. Справочник по библиотеке STL/CLR.
Важно!
Лямбда-выражения не поддерживаются в этих управляемых сущностях среды CLR: ref class, ref struct, value class и value struct.
[go to top]
См. также
Ссылки
Ключевое слово auto (выведение типа)
Обработка исключений в Visual C++