C++ 11 ----Lambda表达式

Lambda表达式

 lambda介绍：

    一个lambda表达式表示一个可调用的代码单元。我们可以将其理解为一个未命名的内联函数。与任何函数类似，一个lambda具有一个返回类型、一个参数列表和一个函数体。但与函数不同，lambda可能定义在函数内部。一个lambda表达式具有如下形式：

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

    其中，capture list（捕获列表）是一个lambda所在函数中定义的局部变量的列表（通常为空）；parameter list、return type和function body分为表示参数列表、返回类型和函数体。但是，与普通函数不同，lambda必须使用尾置返回来指定返回类型。

    我们可以忽略参数列表和返回类型，但是必须永远包含捕获列表和函数体：

    auto f = [] { return 42; };

    此例中，我们定义了一个可调用对象f，它不接受参数，返回42。

    lambda的调用方式与普通函数的调用方式相同，都是使用调用运算符：

    cout << f() << endl;   // 打印 42

    在lambda中忽略括号和参数列表等价于指定一个空参数列表。在此例中，当调用f时，参数列表是空的。如果忽略返回类型，lambda根据函数体中的代码推断出返回类型。如果函数体只是一个return语句，则返回类型从返回的表达式的类型推断而来。否则，返回类型为void。

    Note：如果lambda的函数体包含任何单一return语句之外的内容，且未指定返回类型，则返回void。

 

向lambda传递参数：

    与一个普通函数调用类似，调用一个lambda时给定的实参被用来初始化lambda的形参。通常，实参和形参的类型必须匹配。但与普通函数不同的是，lambda不能有默认参数。因此，一个lambda调用的实参数目永远与形参数目相等。一旦形参初始化完毕，就可以执行函数体了。

    作为一个带参数的lambda的例子，我们可以编写一个与isShorter函数完成相同功能的lambda：

    [](const string &a, const string &b) ｛ return a.size() < b.size(); ｝

    空捕获列表表明此lambda不使用它所在函数中的任何局部变量。lambda的参数与isShorter的参数类似，是const string的引用。lambda的函数体也与isShorter类似，比较其两个参数的size(),并根据两者的相对大小返回一个布尔值。

    如下所示，可以使用此lambda来调用stable_sort：

    // 按长度排序，长度相同的单词维持字典顺序

    stable_sort(words.begin(),words.end(),

                [](const strng &a,const string &b) { return a.size() < b.size(); });

    当stable_sort需要比较两个元素时，它就会调用给定的这个lambda表达式。

使用捕获列表：

    我们现在已经准备好解决原来的问题了——编写一个可以传递给find_if的可调用表达式。我们希望这个表达式能够将输入序列中每个string的长度与biggies函数中的sz参数的值进行比较。

    虽然一个lambda可以出现在一个函数中，使用其局部变量，但它只能使用那些明确指明的变量。一个lambda通过将局部变量包含在其捕获列表中来指出将会使用这些变量。捕获列表指引lambda在其内部包含访问局部变量所需的信息。

    在本例中，我们的lambda会捕获sz，并只有单一的string参数。其函数体会将string的大小与捕获的sz的值进行比较：

    [](const string &a)

      { return a.size() >= sz;};

   lambda以一对[]开始，我们可以在其中提供一个以逗号分隔的名字列表，这些名字都是它所在函数中定义的。

   由于lambda捕获sz，因此lambda的函数体可以使用sz。

   Note:一个lambda只有在其捕获列表中捕获一个它所在函数中的局部变量，才能在函数体中使用该变量。

 

调用find_if ：

    使用此lambda，我们可以查找第一个长度大于等于sz的元素：

    // 获取一个迭代器，指向第一个满足size() >= sz的元素

    auto wc = find_if(words.begin(),words.end(),

                     [sz](const string &a) { return a.size() >= sz; });

    这里对find_if的调用返回一个迭代器，指向第一个长度不小于给定参数sz的元素。如果这样的元素不存在，则返回words.end()的一个拷贝。

    我们可以使用find_if返回的迭代器来计算从它开始到words的末尾一共有多少个元素：

    // 计算满足size() >= sz的元素的数目

    auto count = words.end() - wc;

    cout << count << " " << make_plural(count,"word","s") << " of length " << sz << " or longre " << endl;

    我们的输出语句调用make_plural来输出“word”或“words”，具体输出哪个取决于大小是否等于1。

 

for_each算法：

    问题的最后一部分是打印words中长度大于等于sz的元素。为了达到这一目的，我们可以使用for_each算法。此算法接受一个可调用对象，并对输入序列中每个元素调用此对象：

    // 打印长度大于等于给定值的单词，每个单词后面接一个空格

    for_each(wc,words.end(),

             [](const string &s) { cout << s << " ";});

    cout << endl;

此lambda中的捕获列表为空，但是其函数体还是使用了两个名字：s和cout，前者是它自己的参数。

    捕获列表为空，是因为我们只对lambda所在的函数中定义的（非static）变量使用捕获列表。一个lambda可以直接使用定义在当前函数之外的名字。在本例中，cout不是定义在biggies中的局部名字，而是定义在头文件iostream中。因此，只要在biggies出现的作用域中包含了头文件iostream，我们的lambda就可以使用cout。

    Note:捕获列表只用于局部非static变量，lambda可以直接使用局部static变量和在它所在函数之外声明的名字。

 

完整的biggies：

    到目前为止，我们已经解决了程序的所有细节，下面就是完整的程序：

 

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>

using namespace std;

//比较函数，用来按长度排序
bool isShorter(const string s1, const string s2)
{
    return s1.size() < s2.size();
}

void elimDups(vector<string> &words)
{
    // 按照字典排序words，以便查找重复单词（重复单词相邻出现）
    sort(words.begin(), words.end());
    // unique算法重排输入范围，使得每个单词只出现一次排列在范围的前部，
    // 返回指向不重复区域之后一个位置的迭代器。
    auto end_unique = unique(words.begin(), words.end());
    // 使用erase删除重复单词
    words.erase(end_unique, words.end());
}

string make_plural(size_t ctr, const string &word, const string &ending)
{
    return (ctr > 1) ? word + ending : word;
}

void biggies(vector<string> &words, vector<string>::size_type sz)
{
    elimDups(words);
    //按长度排序，长度相同的单词维持字典序
    stable_sort(words.begin(), words.end(),
                [ ](string const & lhs, string const & rhs)
    {
        return lhs.size() < rhs.size();
    });
    //获取一个迭代器，指向第一个满足size（）>= se的元素
    auto wc = find_if(words.begin(), words.end(),
                      [sz](const string & a)
    {
        return a.size() >= sz;
    });
    //计算满足size >= sz 的元素的数目
    auto count = words.end() - wc;
    cout << count << " " << make_plural(count, "word", "s")
         << " of length " << sz << " or longer " << endl;
    //打印长度大于等于给定值的单词，每个单词后面接一个空格
    for_each(wc, words.end(),
             [](const string & s)
    {
        cout << s << " ";
    });
    cout << endl;
}

int main()
{
    cout << "Enter strings (Ctrl+z to end) : " << endl;
    string word;
    vector <string> words;
    while (cin >> word)
    {
        words.push_back(word);
    }

    //vector <string> words = { "the", "quick", "red", "fox", "jumps", "over", "the", "slow", "red", "turtle" };
    vector <string> ::size_type sz = 5;
    biggies(words, sz);
    return 0;
}