На локальную переменную со вложенной функцией нельзя ссылаться внутри тела лямбды

Обновлено: 04.07.2024

Если в классе объявлен метод, содержащий лямбда-выражение, то из этого лямбда-выражения можно получить доступ к следующим элементам класса:

  • полям данных (членам данных) класса. Это касается как членов данных экземпляра класса, так и статических членов данных;
  • методов класса. Это касается как методов экземпляра, так и статических методов;
  • переменных (экземпляров), объявленных непосредственно в теле лямбда-выражения;
  • переменных (экземпляров), объявленных в обьемлющих фигурных скобках , в которых размещается программный код лямбда-выражения. В этом случае переменная (экземпляр) считается захваченной.
2. Доступ к полям и методам класса из лямбда-выражения. Пример

В примере осуществляется доступ к полям a , b из лямбда-выражения, размещенного в классе LambaFunction .

Результат выполнения программы

В вышеприведенном примере объявляется класс LambdaFunction . В этом классе реализован метод MethodLambda() , который содержит код лямбда-выражения. Из этого лямбда-выражения доступны следующие элементы:

  • внутреннее поле a ;
  • статическое поле b ;
  • метод экземляра класса PrintA() ;
  • статический метод PrintB() .
3. Объявление переменных (экземпляров) в теле лямбда-выражения. Пример

В теле лямбда-выражения можно объявлять любые переменные или экземпляры классов. Допускается объявление переменных с модификатором final . Запрещается объявлять статические ( static ) переменные (экземпляры).

Пример. В фрагменте ниже в теле лямбда-выражения объявляется и используется переменная z целого типа.

4. Захват переменных в лямбда-выражениях. Завершенные ( final ) переменные. Особенности

При использовании лямбда-выражений можно доступиться к переменным из объемлющей области действия, которая определяется фигурными скобками .

В этом случае переменная, к которой осуществляется доступ, считается захваченной. Захват переменной — это использование в лямбда-выражении переменной, которая объявлена в объемлющей области действия.

Завершенную переменную можно использовать в теле лямбда-выражения. Однако, запрещено изменять эту переменную. При попытке изменить значение завершенной ( final ) переменной компилятор будет выдавать ошибку.

5. Пример, демонстрирующий использование завершенной переменной

В нижеследующем коде демонстрируется использование завершенной переменной x в теле лямбда-выражения.

Мой любимый инструмент в C++ - это лямбда функции, хотя как-то мне говорили, что они кажутся страшными. На самом деле они прелестны. Они значительно упрощают написание программ и позволяют делать довольно интересные решения.

Но прежде чем рассматривать различные способы применения лямбда функций, предлагаю ознакомиться с основным синтаксисом лямбда функций.

Возможные варианты синтаксиса лямбда функций

Первый вариант является полным, но не запрещается использовать сокращённые вариации записи функций.

  • capture - список внешних захватываемых объектов, они могут захватываться как по ссылке, так и копированием.
  • params - список параметров, передаваемых в лямбда функции, данная часть будет аналогична записи аргументов для обычных функций.
  • mutable - использование mutable позволяет модифицировать копии объектов, которые были захвачены копированием. В обычном варианте они не будут модифицироваться.
  • exception - обеспечивает спецификацию исключения, то есть лямбда функции также как и обычные функции могут выкидывать исключения.
  • attribute - обеспечивает спецификацию атрибута, таких атрибутов в спецификации C++ определено всего два ([[noreturn]], [[carries_dependency]])
  • params - список параметров, передаваемых в лямбда функцию
  • ret - возвращаемое значение лямбда функции

Что касается возвращаемого значение, то оно может автоматически выводиться из типа объекта, который возвращается оператором return. Если же в лямбда-функции отсутствует оператор return, то возвращаемое значение будет void.

Лямбда функция создаёт безымянный временный объект уникального безымянного non-union, non-aggregate типа, известного как тип замыкания. Благодаря введению оператора auto в современном стандарте C++ можно объявить объект лямбда функции довольно легко, без прописывания объявления функтора ( std::function ) со всеми апраметрами и возвращаемыми значениями, что делает код более простым и читаемым (для опытного программиста, конечно. Безусловно нужно учитывать то, что новичок быстрее заподозрит неладное, если в объявлении лямбды будет фигурировать std::function, но это уже вопрос практики).

Вот пример объявления простой лямбда функции, которая будет возвращать тип void , поскольку отсутствует хотя бы один оператор return .

Соответственно программный код не скомпилируется, если в лямда-функции будет присутствовать два и более оператора return, которые будут возвращать объекты разных типов, не связанных между собой иерархией наследования и не способные быть приведены к типу базового класса. И даже, если эти объекты имеют базовый класс, необходимо будет прописать тип возвращаемого значения, им как раз будет указатель на объект базового класса (в общем случае).

Вот пример кода, который не скомпилируется.

Нужно указать тип возвращаемого значения

Также ошибка компиляции будет в том случае, если не указать тип возвращаемого значения и при этом вы создаёте в куче объект внутри лямбда функции, но в некоторых случаях можете вернуть указатель на nullptr. То есть ниже следующий код не скомпилируется.

Опять нужно указать тип возвращаемого значения

Дело в том, что nullptr - это универсальный тип данных, который в каком-то смысле не является типом данных, поскольку его нельзя установить в качестве типа переменной. Но он может быть присвоен в качестве значения указателю на объект. Чтобы неявное преобразование в данном случае происходило правильно, нужно также указать тип возвращаемого значения.

Также в выше приведённом примере показано, как вызвать лямда функцию и передать в неё параметры. Заметили? В данном примере используется параметр int type , в зависимости от которого мы возвращаем указатель на созданный объект или nullptr .

Также в лямбда функциях присутствует понятие захвата переменных. Это означает, что лямбда функция может использовать не только переменные, которые передаются ей в качестве параметров, но и какие-либо объекты, которые были объявлены вне лямда-функции.

Список символов может быть передан следующим образом:

  • где a захвачена по значению, а b захвачена по ссылке.
  • захватывает указатель по значению.
  • захват всех символов по ссылке
  • захват всех символов по значению
  • ничего не захватывает

Про захват переменных поговорим в следующих статьях.

Но отмечу один интересный момент, лямда-функцию можно вызвать сразу же там, где вы её и объявили, если добавить после тела лямда функции круглые скобки и передать все необходимые параметры, если они имеются.

Например такой код тоже скомпилируется

Так что подумайте, скомпилируется ли следующий программный код?

Рекомендуем хостинг TIMEWEB

Рекомендуем хостинг TIMEWEB

Стабильный хостинг, на котором располагается социальная сеть EVILEG. Для проектов на Django рекомендуем VDS хостинг.

На этом уроке мы рассмотрим лямбда-выражения, их типы и использование в языке C++.

Зачем нужны лямбда-выражения?

Рассмотрим следующий пример:

static bool containsNut ( std :: string_view str ) // static в данном контексте означает внутреннее связывание

Этот код перебирает массив строк в поисках первого попавшегося элемента, который содержит подстроку nut . Таким образом, результат выполнения программы:

Хотя это и рабочий код, но мы можем его улучшить.

Проблема кроется в том, что функция std::find_if() требует указатель на функцию в качестве аргумента. Из-за этого мы вынуждены определить новую функцию, которая будет использована только один раз, дать ей имя и поместить её в глобальную область видимости (т.к. функции не могут быть вложенными!). При этом она будет настолько короткой, что быстрее и проще понять её смысл, посмотрев лишь на одну строку кода, нежели изучать описание этой функции и её имя.

Введение в лямбда-выражения

Синтаксис лямбда-выражений является одним из самых странных в языке C++, и вам может потребоваться некоторое время, чтобы к нему привыкнуть.

Лямбда-выражения имеют следующий синтаксис:

[ captureClause ] ( параметры ) -> возвращаемыйТип
стейтменты;
>

Поля captureClause и параметры могут быть пустыми, если они не требуются программисту.

Поле возвращаемыйТип является опциональным, и, если его нет, то будет использоваться вывод типа с помощью ключевого слова auto. Хотя мы ранее уже отмечали, что следует избегать использования вывода типа для возвращаемых значений функций, в данном контексте подобное использование допускается (поскольку обычно такие функции являются тривиальными).

Также обратите внимание, что лямбда-выражения не имеют имен, поэтому нам и не нужно будет их предоставлять. Из этого факта следует, что тривиальное определение лямбды может иметь следующий вид:

Давайте перепишем предыдущий пример, но уже с использованием лямбда-выражений:

При этом всё работает точно так же, как и в случае с указателем на функцию. Результат выполнения программы аналогичен:

Обратите внимание, насколько наша лямбда похожа на функцию containsNut(). Они обе имеют одинаковые параметры и тела функций. Отметим, что у лямбды отсутствует поле captureClause (детально о captureClause мы говорим на уроке о лямбда-захватах), т.к. оно не нужно. Также для краткости мы пропустили синтаксис типа возвращаемого значения trailing, но из-за того, что operator!= возвращает значение типа bool, наша лямбда также будет возвращать логическое значение.

Тип лямбда-выражений

В примере, приведенном выше, мы определили лямбду прямо в том месте, где она была нам нужна. Такое использование лямбда-выражения иногда еще называют функциональным литералом.

Однако написание лямбды в той же строке, где она используется, иногда может затруднить чтение кода. Подобно тому, как мы можем инициализировать переменную с помощью литерала (или указателя на функцию) для использования в дальнейшем, так же мы можем инициализировать и лямбда-переменную с помощью лямбда-определения для её дальнейшего использования. Именованная лямбда вместе с удачным именем функции может облегчить чтение кода.

Например, в следующем фрагменте кода мы используем функцию std::all_of() для того, чтобы проверить, являются ли все элементы массива чётными:

Мы можем улучшить читабельность кода следующим образом:

// Хорошо: Мы можем хранить лямбду в именованной переменной и передавать её в функцию в качестве параметра

Но какого типа является лямбда в isEven ?

Оказывается, у лямбд нет типа, который мы могли бы явно использовать. Когда мы пишем лямбду, компилятор генерирует уникальный тип лямбды, который нам не виден.

Для продвинутых читателей: На самом деле, лямбды не являются функциями (что и помогает им избегать ограничений языка C++, которые накладываются на использование вложенных функций). Лямбды являются особым типом объектов, который называется функтором. Функторы — это объекты, содержащие перегруженный operator(), который и делает их вызываемыми подобно обычным функциям.

Хотя мы не знаем тип лямбды, есть несколько способов её хранения для использования после определения. Если лямбда ничего не захватывает, то мы можем использовать обычный указатель на функцию. Как только лямбда что-либо захватывает, указатель на функцию больше не будет работать. Однако std::function может использоваться для лямбд, даже если они что-то захватывают:

std :: function addNumbers2 < // примечание: Если у вас не поддерживается C++17, используйте std::function

С помощью auto мы можем использовать фактический тип лямбды. При этом мы можем получить преимущество в виде отсутствия накладных расходов в сравнении с использованием std::function .

К сожалению, мы не всегда можем использовать auto. В тех случаях, когда фактический тип лямбды неизвестен (например, из-за того, что мы передаем лямбду в функцию в качестве параметра, и вызывающий объект сам определяет какого типа лямбда будет передана), мы не можем использовать auto. В таких случаях следует использовать std::function :

Результат выполнения программы:

Правило: Используйте auto при инициализации переменных с помощью лямбд и std::function, если вы не можете инициализировать переменную с помощью лямбд.

Общие/Обобщённые лямбды

По большей части лямбда-параметры работают так же, как и обычные параметры функций.

Одним примечательным исключением является то, что, начиная с C++14, нам разрешено использовать auto с параметрами функций.

Примечание: В C++20 обычные функции также могут использовать auto с параметрами.

Если у лямбды есть один или несколько параметров auto, то компилятор определит необходимые типы параметров из вызовов лямбд-выражений.

Рассмотрим использование общей лямбды на практике:

Результат выполнения программы:

June and July start with the same letter

В примере, приведенном выше, мы использовали auto-параметры для захвата наших строк с использованием константной ссылки. Т.к. все строковые типы предоставляют доступ к своим отдельным символам через оператор [] , то нам не нужно волноваться о том, передает ли пользователь в качестве параметра std::string, строку C-style или что-то другое. Это позволяет нам написать лямбду, которая могла бы принять любой из этих объектов, то есть, если позже мы изменим тип months , — нам не придется переписывать лямбду.

Однако auto не всегда является лучшим выбором. Рассмотрим следующую программу:

Результат выполнения программы:

There are 2 months with 5 letters

В этом примере использование auto выводит тип const char* . Мы знаем, что со строками C-style трудно работать (кроме использования оператора [] ). Поэтому в данном случае для нас предпочтительнее явно определить тип параметра, как std::string_view, который позволит нам работать с базовыми типами данных намного проще (например, мы можем запросить у представления значение длины строки, даже если пользователь передал в качестве аргумента массив C-style).

Общие лямбды и статические переменные

Следует иметь в виду, что для каждого отдельного типа, выводимого с помощью auto, будет сгенерирована уникальная лямбда. В следующем примере показано, как общая лямбда разделяется на две отдельные:

Результат выполнения программы:

0: hello
1: world
0: 1
1: 2
2: ding dong

В примере, приведенном выше, мы определяем лямбду и затем вызываем её с двумя различными параметрами (строковым литералом и целочисленным типом). При этом генерируются две различные версии лямбды (одна с параметром строкового литерала, а другая — с параметром в виде целочисленного типа).

В большинстве случаев это не существенно. Однако, обратите внимание, что если в общей лямбде используются статические переменные, то эти переменные не являются общими для генерируемых лямбд.

Мы можем видеть это в вышеприведенном примере, где каждый тип (строковые литералы и целые числа) имеет свой собственный уникальный счет! Хотя мы написали лямбду один раз, были сгенерированы две лямбды, и у каждой есть своя версия callCount .

Если бы мы хотели, чтобы callCount был общим для лямбд, то нам пришлось бы объявить его вне лямбды и захватить его по ссылке, чтобы он мог быть изменен лямбдой.

Вывод возвращаемого типа и возвращаемые типы trailing

Если использовался вывод возвращаемого типа, то возвращаемый тип лямбды выводится из стейтментов return внутри лямбды. Если использовался вывод возвращаемого типа, то все возвращаемые стейтменты внутри лямбды должны возвращать значения одного и того же типа (иначе компилятор не будет знать, какой из них ему следует использовать). Например:

auto divide < [ ] ( int x , int y , bool bInteger ) < // примечание: Не указан тип возвращаемого значения

return static_cast double > ( x ) / y ; // ОШИБКА: Тип возвращаемого значения не совпадает с предыдущим возвращаемым типом

Это приведет к ошибке компиляции, так как тип возвращаемого значения первого стейтмента return ( int ) не совпадает с типом возвращаемого значения второго стейтмента return ( double ).

В случае, когда у нас используются разные возвращаемые типы, у нас есть два варианта:

выполнить явные преобразования в один тип;

явно указать тип возвращаемого значения для лямбды и позволить компилятору выполнить неявные преобразования.

Второй вариант обычно является более предпочтительным:

Таким образом, если вы когда-либо решите изменить тип возвращаемого значения, вам (как правило) нужно будет изменить только тип возвращаемого значения лямбды и ничего внутри основной части.

Функциональные объекты Стандартной библиотеки С++

Для основных операций (например, сложения, вычитания или сравнения) вам не нужно писать свои собственные лямбды, потому что Стандартная библиотека С++ поставляется со многими базовыми вызываемыми объектами, которые вы можете использовать. Эти объекты определены в заголовочном файле functional. Например:

Результат выполнения программы:

99 90 80 40 13 5

Вместо преобразования функции greater() в лямбду, мы можем использовать std::greater :

std :: sort ( arr . begin ( ) , arr . end ( ) , std :: greater < >) ; // примечание: Требуются фигурные скобки для создания объекта

Результат выполнения программы:

99 90 80 40 13 5

Заключение

Лямбды великолепны, но они не заменяют обычные функции для всех случаев. Используйте обычные функции для нетривиальных случаев.

Задание №1

Создайте структуру Student , которая будет хранить имя и баллы студента. Создайте массив студентов и используйте функцию std::max_element() для поиска студента с наибольшими баллами, а затем выведите на экран имя найденного студента. Функция std::max_element() принимает begin и end списка, и функцию с двумя параметрами, которая возвращает true , если первый аргумент меньше второго.

При использовании следующего массива:

Результатом выполнения вашей программы должно быть следующее:

Dan is the best student

Показать подсказку

Ответ №1

Задание №2

Используйте std::sort() и лямбду в следующем коде для сортировки времен года по возрастанию средней температуры:

Результатом выполнения вашей программы должно быть следующее:

Winter
Spring
Fall
Summer

Ответ №2

// Лямбде не нужно даже ничего захватывать, потому что порядок зависит только от элементов массива, которые мы получаем в качестве параметров.

Алгоритмы в Стандартной библиотеке С++

Комментариев: 16

В первом задании теста не мог понять, о какой функции max_element() идёт речь. Решил посмотреть что там в подсказке, понятнее не стало.
Погуглил и выяснил, что это алгоритм, подключаемый заголовочным файлом algoritm. В ответе он не подключён.
Использую VisualStudio. Это с моей стороны что-то не так или же нужно просто подключить заголовочный файл?

Объясните, пожалуйста, что значит в данной строке
return (str.find("nut") != std::string_view::npos); =>
!= std::string_view::npos); не пойму, что делает вторая половина этой строки

find возвращает итератор на нужную ячейку массива ( 0 или 2 или 6…)
но если не найдет нечего выдает -1 показывая что нету такого в массиве npos тоже что и -1 но пишут npos из за особенностей некоторых ide вот мы и получаем буловую логику если финд выдаст что угодно кроме как -1 то нужно вернуть true и в переменную запишется то что нашла эта функция если уравнение будет -1 = -1 то из за оператора не равно (!=) бул вернет false и в переменную не будет записана инфа и по итерации пойдет дальше

Дмитрий Бушуев :

std::string_view::npos — это специальная константа. Точное значение зависит от контекста, но обычно она используется как индикатор достижения конца строки в процессе некоторого поиска.

Функция str.find("nut") возвращает либо индекс первого элемента подстроки (если она найдена), либо — npos (если такой подстроки не нашлось) 🙂

Почему в первом задании теста uniform-инициализация происходит так:

?
Попробовал в VS второй вариант, и действительно, студия ругается. Но почему, в таком случае, можно спокойно объявить с помощью uniform-инициализации массив std::array целых чисел следующим образом:

И студия не будет ругаться? Почему при объявлении структур таким образом она ругается (говорит, что слишком много значений инициализатора (компилятор)). Нелогично, на мой взгляд.

Потому что ты невнимательный. В твоем примере массив из фундаментальных типов int, и он(int) принимает 1 параметр.
А в случае того же массива из структур Student, и он(Student) принимает 2 параметра.
Будь внимательней.

Вопрос про второй комплект угловых скобок. Причем здесь второй параметр?

На сколько я понял, они здесь вместо знака равно, тоесть обычное присваивание.

Вот мои наблюдения:

"Правило: Используйте auto при инициализации переменных с помощью лямбд и std::function, если вы не можете инициализировать переменную с помощью лямбд."

А мне кажется, что лучше всегда использовать std::function, тем более что после C++17 и тип возврата, и типы параметров указывать необязательно. На мой взгляд ключевое слово auto уже немного устарел 🙂

Здравствуйте) Если кому то не сложно, не могли бы вы обьяснить предложение "Функция std::max_element() принимает begin и end списка и функцию с двумя параметрами, которая возвращает true, если первый аргумент меньше второго.". Я не совсем понимаю зачем в этой функции нужен третий параметр в виде лямбды. Заранее благодарю всех кто ответит.

Дмитрий Бушуев :

Так а как вы собираетесь сравнивать двух студентов между собой? Это же составной тип данных, С++ ничего не знает про сравнение подобных переменных. Поэтому вы сами должны написать эту функцию (в виде лямбды) 🙂

Я прочитала этот урок дважды с перерывом в неделю. И всё равно есть чувство, что я поняла не всё.
Во-первых, урок очень длинный.
Во-вторых, в примерах используется std::string_view, о котором до конца апреля в этих уроках ничего не было. Также используются алгоритмы STL, которые здесь также объяснялись скорее для расширения кругозора.
В-третьих, кусок "Если лямбда ничего не захватывает, мы можем использовать обычный указатель на функцию. Как только лямбда захватывает что-либо, указатель на функцию больше не будет работать. " не ясно, что значит, что лямбда что-то захватывает. Я подозреваю, что это связано с [Capture clause], который здесь никак не поясняется, но должен быть раскрыт в следующем уроке.
В-четвёртых, главное правило данного урока "Используйте auto при инициализации переменных с помощью лямбд и std::function, если вы не можете инициализировать переменную с помощью лямбд." тоже не до конца раскрыто. Я прочитала пример, но до конца так и не поняла, в чём разница, и как это на практике разделять. Возможно, причина в том, что слово "лямбда" в данном уроке заменяет несколько разных смыслов, связанных с лямбда-выражениями. Скорей всего, речь идёт о том, что когда мы даём имя нашему лямбда-выражению, мы можем указать только тип auto. Или другие, более конкретные типы тоже возможны? Судя по тому, что я прочитала, нет, но ведь auto превращается в конкретный тип из return…
В-пятых, абзац "Если использовался вывод возвращаемого типа, то возвращаемый тип лямбды выводится из стейтментов return внутри лямбды. Если использовался вывод возвращаемого типа, то все возвращаемые стейтменты внутри лямбды должны возвращать значения одного и того же типа…" Два предложения, начинающихся с одного и того же условия "Если использовался вывод возвращаемого типа" почему бы тогда не переписать это как-то так, чтобы не путать читателя:
Если использовался вывод возвращаемого типа:
1) возвращаемый тип лямбды выводится из стейтментов return внутри лямбды
2) все возвращаемые стейтменты внутри лямбды должны возвращать значения одного и того же типа
Хотя нет, даже так не понятно, что имеется в виду под "вывод" — печать на экране? В лямбда-выражении или в вызывающей функции?
В общем, здесь я попыталась проанализировать, что же заставило меня прокрастинировать с этим уроком целую неделю и почему до сих пор даже после второго прочтения у меня нет чувства, что "всё понятно". Хотя, судя по всему, тема несложная.

Юрий :

1. Урок действительно больше обычного урока по С++, но посмотрите на уроки по OpenGL и тогда этот урок Вам не будет казаться таким уж большим 🙂

2. Вместе с этим уроком были добавлены уроки по std::string_view и по алгоритмам.

3. Есть отдельный урок и по лямбда-захватам (они же capture clause).

Язык программирования Java позволяет объявлять классы внутри другого класса. Такой класс называется вложенным классом:

Вложенные классы бывают статическими и нестатическими. Вложенные классы, объявленные с ключевым словом static , называются статическими вложенными классами (static nested classes). Вложенные классы, объявленные БЕЗ ключевого слова static, называются внутренними классами (inner classes).

Вложенный класс является членом класса, в который он вложен. Внутренние классы имеют доступ к членам класса, в который они вложены, даже если эти члены объявлены с модификатором private , для этого компилятор создаёт специальные методы доступа к этим полям, так что сама виртуальная машина принципов ООП не нарушает.

Как члены класса вложенные классы могут быть объявлены с ключевым словом private , protected , public или без модификатора доступа (package-private).

Внешний класс (OuterClass) может быть только public или package-private!

Для чего использовать вложенные классы

Причины для использования вложенных классов в Java:

  • Логическая группировка классов, которые используются только в одном месте. Если класс используется только одним другим классом, то есть смысл вложить его в этот класс, чтобы обозначить их связь.
  • Увеличение инкапсуляции. Если класс B должен обращаться к членам класса A , которые в противном случае были бы объявлены private , то имеет смысл вложить класс B в класс A , тогда эти члены можно будет объявить private , но B сможет к ним обращаться. В дополнение B можно будет скрыть от внешнего мира.
  • Облегчение чтения и сопровождения кода. Маленькие классы можно вложить во внешние классы, ближе к месту использования.

Статические вложенные классы

Статические вложенные классы связаны со своим внешним классом так же, как методы и переменные.

И так же как и статические методы они не могут обращаться к переменным экземпляров и методам экземпляров внешнего класса, в который они вложены, напрямую, они могут обращаться к ним только через ссылку на объект. Через ссылку на объект они могут обращаться к членам экземпляров внешнего класса независимо от их модификатора доступа.

Статические вложенные классы могут обращаться к static членам класса, в который они вложены, с любым модификатором доступа.

К статическим вложенным классам обращаются через имя их внешнего класса:

Либо можно импортировать статический вложенный класс и обращаться к нему по имени:

Внутренние классы бывают:

  • Нестатическими членами класса.
  • Локальными классами.
  • Анонимными классами.

Хотя сериализация конструкций с внутренними классами возможна, но на практике строго НЕ рекомендуется так делать. Для работы с внутренними классами компилятор создаёт синтетические конструкции, которые могут сильно отличаться в различных реализациях компиляторов.

Внутренний класс, являющийся нестатическим членом класса

Внутренний класс будет нестатическим членом класса, если он объявлен прямо внутри тела внешнего класса:

Такие внутренние классы обычно обычно логически связаны со своим внешним классом. Они имеют доступ ко всем полям этого внешнего класса. Экземпляры этих классов могут создаваться внутри внешнего класса и, при достаточном уровне доступа, другими классами из других пакетов.

Нестатические вложенные классы, являющиеся членами класса, могут быть объявлены с любым из модификаторов private , protected , public или без модификатора (package-private).

Локальные классы

Локальным классом называется класс, который не является членом какого-либо другого класса и имеет имя.

Локальные классы не могу иметь никаких модификаторов доступа: ни private , ни protected , ни public .

Анонимные классы

Анонимные классы объявляются внутри выражения с ключевым словом new . Пример:

Выражение анонимного класса состоит из:

  • Операции new .
  • Имени интерфейса для реализации или родительского класса. В данном примере используется интерфейс MyInterface .
  • Скобки с аргументами для конструктора родительского класса. Анонимный класс не может объявить в своём теле новых конструкторов, так как у него нет имени.
  • Тело класса.

Анонимный класс никогда не может быть abstract (абстрактные классы будут рассмотрены позже).

Анонимный класс всегда неявно final .

Анонимные классы могут обращаться к переменным метода, в котором они объявлены, если эти переменные объявлены как final , или они final по действию, то есть фактически не меняются.

Затенение переменных

Если имя переменной в какой-либо области имеет такое же имя, что и переменная во внешней области, то такая переменная затеняет (shadow) переменную из внешней области. Вы не можете обратиться к переменной из внешней области просто по имени. Пример ниже показывает, как нужно обращаться к затенённой переменной:

Простой пример использования лямбда-выражения:

Так же как и локальные и анонимные классы лямбда-выражения могут обращаться к локальным переменным своей области, если эти переменные объявлены final или являются final по действию. Лямбда-выражения в Java не порождают новую область видимости переменных, они используют ту же область, что и метод.

Так как лямбда-выражения используют ту же область видимости переменных, что и метод, в котором они объявлены, то они не могут вызывать затенения (shadow) переменных. Если в коде выше мы объявим лямбда-выражение так:

То будет ошибка компиляции, так как переменная x в этой области уже объявлена.

Тип результата у лямбда-выражения будет такой, какой ожидается в этом месте, поэтому лямбда-выражения можно использовать только там, где компилятор Java может определить его тип:

  • Объявления переменных.
  • Операции присвоения.
  • Операторы return .
  • Инициализации массивов.
  • Аргументы конструкторов или методов.
  • Тела лямбда-выражений.
  • условные операторы, ? : .
  • Выражения приведения типа.

Лямбда-выражения можно сериализовать, если его аргументы и результат сериализуемые, однако так делать строго НЕ рекомендуется.

Пакет java . util . function содержит большое количество стандартных интерфейсов, которые специально предназначены для использования с лямбда-выражениями. Хотя в примерах выше мы всегда создавали свой интерфейс, но в реальных приложениях рекомендуется использовать подходящий стандартный интерфейс, который можно поискать в документации. Все интерфейсы там обобщённые (статья про обобщение в Java будет написана позже), и могут использоваться с любым объектом.

Некоторые из функциональных интерфейсов пакета java . util . function :

Consumer — содержит один метод с одним объектом в качестве параметра без результата метода.

Function T , R > — содержит один метод с одним объектом в качестве параметра, возвращающий другой объект в качестве результата.

Predicate — содержит один метод с объектом в качестве параметра, возвращающий результат boolean .

Supplier — содержит один метод без параметров, возвращающий объект.

Ссылки на методы

Если лямбда-выражение выполняет только вызов определённого метода или конструктора, то вместо него можно использовать ссылку на метод.

Читайте также: