windows C++-Lambda表达式(三)

下面通过一些实际的代码来演示了 lambda 表达式的语法和结构化元素。 

函数对象与 lambda

当你编写代码时，可能会使用函数指针和函数对象来解决问题和执行计算，尤其是当使用 C++ 标准库算法时。 函数指针和函数对象各有利弊。例如，函数指针具有最低的语法开销，但不保持范围内的状态，函数对象可保持状态，但需要类定义的语法开销。

lambda 结合了函数指针和函数对象的优点并避免其缺点。 与函数对象一样，lambda 是灵活的并且可以保持状态，但与函数对象不同之处在于其简洁的语法不需要显式类定义。 使用 lambda，你可以编写出比等效的函数对象代码更简洁、更不容易出错的代码。

以下示例将比较 lambda 的用途和函数对象的用途。 第一个示例使用 lambda 向控制台打印 vector 对象中的每个元素是偶数还是奇数。 第二个示例使用函数对象来完成相同任务。

示例 1：使用 lambda

此示例将一个 lambda 传递给 for_each 函数。 该 lambda 打印一个结果，该结果指出 vector 对象中的每个元素是偶数还是奇数。

// even_lambda.cpp
// compile with: cl /EHsc /nologo /W4 /MTd
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{// Create a vector object that contains 9 elements.vector<int> v;for (int i = 1; i < 10; ++i) {v.push_back(i);}// Count the number of even numbers in the vector by// using the for_each function and a lambda.int evenCount = 0;for_each(v.begin(), v.end(), [&evenCount] (int n) {cout << n;if (n % 2 == 0) {cout << " is even " << endl;++evenCount;} else {cout << " is odd " << endl;}});// Print the count of even numbers to the console.cout << "There are " << evenCount<< " even numbers in the vector." << endl;
}

上面的代码输出为:

1 is odd
2 is even
3 is odd
4 is even
5 is odd
6 is even
7 is odd
8 is even
9 is odd
There are 4 even numbers in the vector.

在此示例中，for_each 函数的第三个参数是一个 lambda。 [&evenCount] 部分指定表达式的捕获子句，(int n) 指定参数列表，剩余部分指定表达式的主体。

示例 2：使用函数对象

有时 lambda 过于庞大，无法在上一示例的基础上大幅度扩展。 下一示例将函数对象（而非 lambda）用于 for_each 函数以产生与示例 1 相同的结果。 两个示例都在 vector 对象中存储偶数的个数。 为保持运算的状态，FunctorClass 类通过引用存储 m_evenCount 变量作为成员变量。 为了执行运算，FunctorClass 将实现函数调用运算符 operator()。 Microsoft C++ 编译器生成的代码与示例 1 中的 lambda 代码在大小和性能上相差无几。 对于类似本文中示例的基本问题，较为简单的 lambda 设计可能优于函数对象设计。 但是，如果你认为该功能在将来可能需要重大扩展，则使用函数对象设计，这样代码维护会更简单。

// even_functor.cpp
// compile with: /EHsc
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;class FunctorClass
{
public:// The required constructor for this example.explicit FunctorClass(int& evenCount): m_evenCount(evenCount) { }// The function-call operator prints whether the number is// even or odd. If the number is even, this method updates// the counter.void operator()(int n) const {cout << n;if (n % 2 == 0) {cout << " is even " << endl;++m_evenCount;} else {cout << " is odd " << endl;}}private:// Default assignment operator to silence warning C4512.FunctorClass& operator=(const FunctorClass&);int& m_evenCount; // the number of even variables in the vector.
};int main()
{// Create a vector object that contains 9 elements.vector<int> v;for (int i = 1; i < 10; ++i) {v.push_back(i);}// Count the number of even numbers in the vector by// using the for_each function and a function object.int evenCount = 0;for_each(v.begin(), v.end(), FunctorClass(evenCount));// Print the count of even numbers to the console.cout << "There are " << evenCount<< " even numbers in the vector." << endl;
}

上面的代码输出为:

1 is odd
2 is even
3 is odd
4 is even
5 is odd
6 is even
7 is odd
8 is even
9 is odd
There are 4 even numbers in the vector.