C++ Boost Lambda表达式详解

lambda表达式格式

lambda表达式的格式

[捕捉列表](参数列表)mutable->返回值类型{ 语句部分 };

其中参数列表、返回值类型是可选的，捕捉列表、函数体可以为空。

先来看一个较为简单的lamda表达式

int main(void)
{
	auto add = [](int a, int b)->int {return a + b; };
	cout << add(1, 2) << endl;
	return 0;
}

mutable可以省略，暂时不考虑。

• 捕捉列表，捕捉列表的[]是千万不能省略的，编译器会根据[]判断该表达式是否为lambda表达式，捕捉列表能够捕捉上下文的变量提供给lambda表达式使用。
• 参数列表，就和普通的函数传参是一样的，如果不需要参数，那么可以连同()一起省略
• mutable：默认情况下，lambda表达式参数列表和捕捉列表被修饰成const属性，而mutable的作用就是取消它的const属性。如果使用了mutable参数一定不能省略，如果参数为空，那么需要保留()。
• ->返回值类型。返回值类型明确或没有返回值的情况下，该部分可省略，编译器会对返回值类型进行推导。
• 语句部分。和不同函数的函数体内语句部分是一样的含义，函数体内不仅可以使用它的参数，还可以使用所有捕获到的变量。

所以最简单的lambda表达式应该是[]{}

lambda表达式又被称为匿名函数，无法被直接调用，它的底层其实也是仿函数类。需要借助auto将表达式赋值给一个变量。

说明Boost.Lambda

在 C++11 之前，您需要使用像 Boost.Lambda 这样的库来利用 lambda 函数。从 C++11 开始，这个库可以被视为已弃用，因为 lambda 函数现在是编程语言的一部分。如果您在不支持 C++11 的开发环境中工作，您应该在转向 Boost.Lambda 之前考虑 Boost.Phoenix。 Boost.Phoenix 是一个较新的库，如果您需要在没有 C++11 的情况下使用 lambda 函数，它可能是更好的选择。

lambda 函数的目的是使代码更紧凑且更易于理解（请参见示例 43.1）。

示例 43.1。带有 lambda 函数的 std::for_each()的

#include <boost/lambda/lambda.hpp>
#include <boost/lambda/if.hpp>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
int main()
{
  std::vector<int> v{1, 3, 2};
  std::for_each(v.begin(), v.end(),
    boost::lambda::if_then(boost::lambda::_1 > 1,
    std::cout << boost::lambda::_1 << "\n"));
}

Boost.Lambda 提供了几个助手来创建无名函数。代码写在应该执行的地方，不需要包装在函数中，也不必显式调用函数。在示例 43.1 中，std::cout << boost::lambda::_1 << "\n" 是一个 lambda 函数，它需要一个参数，它在写入标准输出后跟一个新行。

boost::lambda::_1 是一个占位符，它创建一个需要一个参数的 lambda 函数。占位符中的数字决定了预期参数的数量，因此 boost::lambda::_2 预期两个参数，而 boost::lambda::_3 预期三个参数。 Boost.Lambda 只提供了这三个占位符。示例 43.1 中的 lambda 函数使用 boost::lambda::_1，因为 std::for_each() 需要一个一元函数。

包括 boost/lambda/lambda.hpp 以使用占位符。

请注意，\n 而不是 std::endl，在示例 43.1 中用于输出新行。如果您使用 std::endl，该示例将无法编译，因为 lambda 函数 std::cout << boost::lambda::_1 的类型与一元函数模板 std::endl() 预期的类型不同。因此，您不能使用 std::endl。

示例 43.2。带有 boost::lambda::if_then() 的 lambda 函数

#include <boost/lambda/lambda.hpp>
#include <boost/lambda/if.hpp>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
int main()
{
  std::vector<int> v{1, 3, 2};
  std::for_each(v.begin(), v.end(),
    boost::lambda::if_then(boost::lambda::_1 > 1,
    std::cout << boost::lambda::_1 << "\n"));
}

头文件 boost/lambda/if.hpp 定义了可用于在 lambda 函数中创建 if 控制结构的结构。最简单的构造是函数模板 boost::lambda::if_then()，它需要两个参数：第一个参数是一个条件。如果条件为真，则执行第二个参数。两个参数都可以是 lambda 函数，如示例 43.2 所示。

除了 boost::lambda::if_then() 之外，Boost.Lambda 还提供函数模板 boost::lambda::if_then_else() 和 boost::lambda::if_then_else_return()，它们都需要三个参数。还为循环和转换运算符提供函数模板，并在 lambda 函数中抛出异常。 Boost.Lambda 定义的许多函数模板使得定义 lambda 函数成为可能，这些函数丝毫不逊色于普通的 C++ 函数。