C++ Lambda 表达式：适用于特定场景的强大工具

简介

Lambda 表达式是 C++ 中引入的一种匿名函数，允许您创建简短、内联的函数对象。它们非常适合处理不需要声明或单独命名的简单任务。

Lambda 语法

Lambda 表达式采用以下语法：

[capture-list](parameters) -> return-type { body }

• capture-list：指定要捕获的变量。
• parameters：指定函数的参数。
• return-type：指定函数的返回类型。
• body：定义函数的行为。

用处

Lambda 表达式在以下场景中尤为有用：

• 函数对象回调：作为回调函数传递给其他函数或对象。
• STL 算法：作为参数传递给标准库算法，例如 std::sort 和 std::find。
• 事件处理：响应用户输入或系统事件（例如，GUI 框架中）。
• 闭包：捕获变量以创建在函数外部范围中仍然存在的闭包。

实战案例

1. 作为回调函数

以下代码使用 lambda 表达式将字符串转换为大写：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main() {
  string str = "hello";
  transform(str.begin(), str.end(), str.begin(), [](char c) { return toupper(c); });
  cout << str << endl;  // 输出：HELLO

  return 0;
}

2. 作为 STL 算法参数

以下代码使用 lambda 表达式查找第一个大于 5 的数字：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main() {
  vector<int> nums = {1, 3, 5, 7, 9};
  auto it = find_if(nums.begin(), nums.end(), [](int n) { return n > 5; });
  if (it != nums.end()) {
    cout << "找到了第一个大于 5 的数字：" << *it << endl;  // 输出：7
  } else {
    cout << "没有找到大于 5 的数字" << endl;
  }

  return 0;
}

3. 作为闭包

以下代码演示了如何使用 lambda 表达式创建闭包：

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
  int x = 10;
  auto f = [x](int y) { return x + y; };
  cout << f(5) << endl;  // 输出：15

  return 0;
}

注意：与命名函数相比，Lambda 表达式有以下限制：

• 它们不拥有独立的名称空间。
• 它们不能重载。
• 它们不能具有默认参数。

在使用 Lambda 表达式时，请谨慎权衡其优点和限制，以确定它们是否是特定场景的最佳选择。