c++中function和lambda函数的学习

在C++中，std::function 是一个通用的函数封装器，可以用于存储、传递和调用任何可调用对象，如函数、函数指针、成员函数指针、lambda 表达式等。当std::function对象实例未包含任何实际可调用实体时，调用该std::function对象实例将抛出std::bad_function_call异常。以下是一些基本用法示例：

#include <iostream>
#include <functional>

// 定义一个普通函数
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

// 定义一个函数对象（仿函数）
struct Multiply {
    int operator()(int a, int b) {
        return a * b;
    }
};

int main() {
    // 使用 std::function 存储普通函数
    std::function<int(int, int)> func1 = add;
    std::cout << "func1(2, 3): " << func1(2, 3) << std::endl;

    // 使用 std::function 存储 lambda 表达式
    auto lambda = [](int a, int b) { return a - b; };
    std::function<int(int, int)> func2 = lambda;
    std::cout << "func2(5, 2): " << func2(5, 2) << std::endl;

    // 使用 std::function 存储函数对象（仿函数）
    std::function<int(int, int)> func3 = Multiply();
    std::cout << "func3(4, 6): " << func3(4, 6) << std::endl;

    return 0;
}

在这个例子中，std::function 的模板参数是函数的签名，即函数的参数类型和返回类型。然后，可以将不同类型的可调用对象赋值给 std::function 对象，然后通过该对象调用对应的函数。

?c++11引入了Lambda表达式，使得开发人员可以更方便的创建匿名函数。Lambda表达式是c++语言的一个重要特性，它可以作为函数对象使用，可以用来替代一些繁琐的函数声明和定义。

Lambda函数表达式的结构如下：

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

?

• [capture list]是捕获列表，在应用中必填。

• (parameter list)是参数列表，在应用中选填。

• specifiers是限定符，在应用中选填。

• exception是异常说明符，在应用中选填。

• -> type是返回值类型，在应用中选填。

• { function body }是表达式的函数体，在应用中必填。

?捕获列表可以为空，也可以包含一个或多个捕获项。捕获项有两种形式：按值捕获和按引用捕获。

按值捕获

在这个例子中，[x] 表示按值捕获变量 x。Lambda 表达式内部使用 x，但不修改外部的 x。

int x = 10;
auto lambda_by_value = [x]() {
    // 使用 x，但不修改 x
    std::cout << x << std::endl;
};

按引用捕获

在这个例子中，[&y] 表示按引用捕获变量 y。Lambda 表达式内部修改了外部的 y。

int y = 20;
auto lambda_by_reference = [&y]() {
    // 修改外部的 y
    y++;
    std::cout << y << std::endl;
};

混合捕获

int a = 5;
int b = 3;

auto lambda_mixed = [a, &b]() {
    // 使用 a，但不修改 a；修改外部的 b
    std::cout << a << ", " << b << std::endl;
};

此外，还可以使用 = 表示按值捕获所有外部变量，使用 & 表示按引用捕获所有外部变量。

int c = 7;
int d = 9;

auto lambda_capture_all_by_value = [=]() {
    // 使用 c 和 d，但不修改它们
    std::cout << c << ", " << d << std::endl;
};

auto lambda_capture_all_by_reference = [&]() {
    // 修改外部的 c 和 d
    c++;
    d++;
    std::cout << c << ", " << d << std::endl;
};

Lambda表达式的参数列表与普通函数参数列表一致；如果不需要参数，则可以省略此项。?