Что такое лямбда выражение в c

Обновлено: 04.07.2024

Лямбда-выражение – это особая запись анонимного метода с использованием лямбда-оператора.

Операторные лямбды отличаются от лямбды выражений использованием для блока реализации фигурных скобок, поддерживают блоки инструкций из циклов, условных операций, операций сравнения объектов и так далее, заключенных в фигурные скобки <>. Операторные лямбды часто называют блочными. Синтаксис обоих видов очень похож.

Создание лямбда-выражения

При написании кода с лямбда-выражениями главную роль играет оператор =>. Поскольку кроме как в лямбда-выражениях он больше нигде в языке не встречается его называют лямбда-оператором.

При использовании лямбда оператора с левой стороны от него программист помещает входные параметры, а с правой – блок операций с использованием этих параметров, которые формируют лямбда-выражение.

Если входной параметр один, то скобки опускаются. В случаях если метод не имеет входных параметров, либо входных параметров больше двух скобки обязательны.

Пример с методом без параметров:

Пример метода с тремя параметрами:

Лямбда-оператор (=>) в коде имеет равный приоритет с оператором =.

Метод записи делает объявление и использование делегатов быстрым и удобным, поскольку совмешает инициализацию делегата с объявлением и определением анонимного метода.

В предыдущем примере анонимному методу при инициализации делегата передается параметр типа int. Возвращаемое значение – это арифметическая операция с параметром. Возвращаемое значение также имеет тип int.

Операторные лямбды

Лямбды операторов допускают в своем коде реализации множество инструкций. Инструкции заключаются в фигурные скобки (<>), как при реализации обычного метода.

В примере выше использована более сложная реализация анонимного метода, которая состоит из создания локальной переменной и инициализации ее арифметическими вычислениями с использованием параметра а. Результат выводится на консоль и возвращается через оператора return. Для возврата значения метода используется оператор return.

Область действия переменных в лямбда-выражениях

Как и в случае применения анонимных методов, лямбда-выражения захватывают локальные переменные, объявленные программистом непосредственно перед инициализацией делегата.

Правила области действия объектов и переменных для лямбды выражений аналогичны правилам для анонимных методов:

все переменные объявленные в блоке лямбда-выражения невидимы для во внешних методах;

возврат значения посредством оператора return не завершает метод. Инструкции, которые идут после return будут выполнены;

Внутри блока лямбда-выражения не разрешается использовать операторы перехода (goto, break или continue) если переход осуществляется на целевой объект вне блока. И наоборот нельзя пользоваться операторами перехода вне блока лямбда-выражения, если переход осуществляется на целевой объект внутри блока лямбда-выражения;

захваченные переменные уничтожает сборщик мусора, вместе с завершением использующего ее делегата.

Контроль типа и сигнатуры в лямбда-выражениях

Когда программист реализует анонимный метод посредством лямбды выражения, то компилятор не требует явного указания типа возвращаемого значения метода. Однако, программист должен быть уверен, что возвращаемый тип метода, ссылка на который помещается в делегат типу возвращаемого значения в объявлении делегата.

То же правило распространяется на параметры метода. Необходимо чтобы тип параметров лямбда совпадал или имел возможность конвертации в тип, указанный при объявлении делегата. Число параметров лямбда-выражения должно точно соответствовать числу параметров в объявлении делегата иначе компилятор выдаст ошибку.

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?

Вся информация о функции лямбда в C ++: от C ++ 11 до C ++ 17

Функция лямбда введена в C ++ 11Modern C ++Интуитивно понятные понятия, поэтому есть много статей о руководстве на лямбдах в Интернете. Тем не менее, есть еще некоторые вещи, которые трудно сказать (например, iife, лямбда и т. Д.), Никто не говорит. Итак, здесь я не только покажу вам функцию лямбда в C ++, но и ввести внутренний рабочий режим Lambda и другие аспекты лямбда.

Эта статья немного вводит в заблуждение. Потому чтоЛямбда не всегда синтезируется как указатель функции 。 Это выражение (просто уникальное закрытие). Но для простоты я делал это. Поэтому, отныне, я поочередно использую функцию лямбда и выражения.

Что такое лямбда?

Функция лямбда - это фрагмент короткого кода.

Не стоит назвать (неназванные, анонимные, ручка и т. Д.), Независимо от того, как вы это называете,
И это не будет повторно использовано.

Другими словами, это просто синтаксис. Синтаксис, определяемый функцией лямбда, - это:

обычно, Компилятор оценит возвратный тип самой функции лямбда. 。 Поэтому нам не нужно явно указать тип задней возврата, а именно -> return-type 。
Однако в некоторых сложных ситуациях компилятор не может выводить тип возврата, поэтому нам нужно указать тип возврата.

Почему мы должны использовать функцию лямбда?

C ++ включает в себя много полезных общих функций, таких как std::for_each Они очень удобны. К сожалению, они также очень неприятно, особенно если вы хотите применить функцию, уникальную для определенных функций. Рассмотрим следующий код в качестве примера:

Если вы используете только печать в этом конкретном месте, то приготовьте целый класс, просто чтобы завершить некоторые тривиальные и одноразовые вещи, кажется, слишком высоки.
Однако для этой ситуации встроенный код будет более подходящим и может быть реализован следующей функцией Lambda:

Как работает лямбда функция работает внутренней?

Компилятор генерирует единственный закрытый пакет для каждой функции лямбда 。 Наконец, секрет был раскрыт.
Список захвата станет параметрами конструктора в закрытии. Если вы захватите параметры в качестве значения, создайте соответствующий тип данных в закрытии.
Кроме того, вы можете объявить переменные / объекты в параметрах функции Lambda, которые станут параметрами оператора вызова, а именно operator() 。

Преимущества использования функции лямбда

Сделано из нуля. Да! Вы не видели это неправильно. Лямбда не будет жертвовать вашим выступлением, и не будет так быстро, как нормальная функция? 。
Кроме того, код становится компактным, структурированным и сильным.

Учебное выражение лямбда

Захват по ссылке / значению

В приведенном выше примере я упоминал в списке захвата. & 。 Он захватывает переменные x с y Справка. Сходным образом, = Указывает, что значение захвата, которое создаст данные одинаковых данных в закрытии и распределение копирования.
Обратите внимание, что список параметров не является обязательным.Если вы не передаете параметрыДать лямбда выражение, затемМожет сохранить пустые скобки 。

Список захвата лямбда

Проезжая лямбда как параметр

Вы также можете пройти функцию лямбда в качестве параметров других функций, как и обычная функция, которую я написал выше.
Если вы заметили, я объявляю переменную I в списке захвата, что станет членом данных. В результате каждый раз, когда называется lambda_func, он вернется и увеличит.

Переменные улавливания элементов в лямбде или в этом указателе

pointer can also be captured using [this] , [=] or [&] . In any of these cases, class data members(including ) can be accessed as you do in a normal method.
Если вы видите лямбда выражение, я использую дополнительные в конце функции лямбда. () Эта функция называется после декларации. Это называетсяIIFE （ Вызовите функцию выражения немедленно ）。

Тип функции лямбда C ++

General Lambda, представленные в C ++ 14, могут быть использованы auto Параметры захвата спецификации.

Переменные параметры универсальные λ

Лямбда с переменными пакетами параметров очень полезна во многих случаях, таких как отладка, дубликата операции с использованием разных входов данных.

mutable λ функция

Обычно оператор вызова функции лямбда - это значение const - это значение, что означает, чтоЕсли вы хотите захватить любое содержимое, захваченное значением, лямбда должен использовать переменное ключевое слово.

Выше мы видели пример. Я надеюсь, что вы заметили.

Лямбда как указатель функции

Вы можете добавить его, как упоминалось выше + Infront для обеспечения применения компиляторов для генерации лямбда в качестве указателей функции вместо закрытия.

Высококачественные возвращает функции лямбда

Кроме того, функция Lambda также может вернуть другую функцию лямбда. Это откроет бесконечно возможное дверь для кода, кода и сжимаемости Открыты неограниченные возможные двери (в виде способа, нет такого слова).

constexpr Лямбда выражение

Начиная с C ++ 17, выражение лямбда может быть объявлено какconstexpr 。

Даже если вы не укажете constexpr Оператор вызова функции constexpr Во всяком случае, если это происходит, чтобы встретить всеФункциональные требования CONSTEXPR 。

Вывод

Я надеюсь, тебе нравится эта статья. Я пытался использовать несколько простых небольших примеров для введения больших сложных проблем лямбда. Принимая во внимание экспрессию кода и простого обслуживания, вы должны использовать Lambda в любом месте, так же, как вы можете использовать его в Smart Complers и большинству алгоритмов STL в пользовательском удалении.

@niki-timofe, это слабое оправдание. Если вы не приложите усилий, чтобы задать хороший вопрос, то не можете ожидать, что мы приложим усилия, чтобы дать хороший ответ. Таким образом вам придется удовлетвориться копипастой из ссылки выше, что несколько глупо для программиста, ибо подразумевает выполнение машинной работы вручную.

4 ответа 4

Лямбда-функции - это функции, у которой фактически нет имени. Таким образом математики упростили до невозможности формат записи функции, а вообще лямбда-исчислениями пытались формализовать вычисления

λ — означает, что это лямбда-функция. Всё что после неё - список аргументов, в идеале абсолютно любого типа, в том числе может быть и другая лямбда-функция. После точки идёт "тело функции", а уже потом, собственно, идёт аргумент, который будет передан. Т.о.

Здесь в качестве параметра x выступает другая лямбда-функция λy.y + 1 , в которую передаётся параметр 2. То есть любая лямбда функция является функцией высшего порядка, может принимать в качестве аргумента другую функцию и возвращать функцию:

Сложность составляет только явное указание типа аргументов и возвращаемого значения.

Читайте также: