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在C98中#xff0c;如果想要对一个数据集合中的元素进行排序#xff0c;可以使用std::sort方法。如果待排序元素为自定义类型#xff0c;需要用户定义排序时的比较规则#xff0c;随着C语法的发展#xff0c;人们开始觉得上面的写法太复杂了#xff0c…一、lambda表达式
在C98中如果想要对一个数据集合中的元素进行排序可以使用std::sort方法。如果待排序元素为自定义类型需要用户定义排序时的比较规则随着C语法的发展人们开始觉得上面的写法太复杂了每次为了实现一个algorithm算法 都要重新去写一个类如果每次比较的逻辑不一样还要去实现多个类特别是相同类的命名 这些都给编程者带来了极大的不便。因此在C11语法中出现了Lambda表达式。
1.1 lambda表达式语法
lambda表达式书写格式[capture-list] (parameters) mutable - return-type { statement }
lambda表达式各部分说明
[capture-list] : 捕捉列表该列表总是出现在lambda函数的开始位置编译器根据[ ]来 判断接下来的代码是否为lambda函数捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda 函数使用。(parameters)参数列表。与普通函数的参数列表一致如果不需要参数传递则可以连同()一起省略mutable默认情况下lambda函数总是一个const函数mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时参数列表不可省略(即使参数为空)。-returntype返回值类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型没有返回值时此部分可省略。返回值类型明确情况下也可省略由编译器对返回类型进行推导。{statement}函数体。在该函数体内除了可以使用其参数外还可以使用所有捕获 到的变量。
注意
在lambda函数定义中参数列表和返回值类型都是可选部分而捕捉列表和函数体可以为空。因此C11中最简单的lambda函数为[]{}; 该lambda函数不能做任何事情。
int main()
{//lambda实现两数相加auto add [](int a, int b) {return a b; };cout add(1, 2) endl;//lambda实现swapauto swap [](int a, int b){int temp a;a b;b temp;};
}
捕获列表说明
捕捉列表描述了上下文中那些数据可以被lambda使用以及使用的方式传值还是传引用。
[var]表示值传递方式捕捉变量var[]表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this)[var]表示引用传递捕捉变量var[]表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this)[this]表示值传递方式捕捉当前的this指针 捕捉列表还可以混合捕捉 int a 1;int b 2;int c 3;int d 4;//除了a b传值捕捉外其他的变量都是引用捕捉auto func [, a, b]() mutable{a;b;c;d;};func();cout a b c d endl;// 1 2 4 5
注意
父作用域指包含lambda函数的语句块捕捉列表不允许变量重复传递否则就会导致编译错误。比如[, a]已经以值传递方式捕捉了所有变量捕捉a重复在块作用域以外的lambda函数捕捉列表必须为空。在块作用域中的lambda函数仅能捕捉父作用域中局部变量捕捉任何非此作用域或者非局部变量都会导致编译报错。lambda表达式之间不能相互赋值即使看起来类型相同
ps:lambda表达式的类型不是直接由语言定义的具名类型而是编译器为每一个lambda表达式生成的唯一的、匿名的非联合类类型non-union class type。这个类型没有名字因此你不能用它来直接声明变量或作为函数的参数类型。但是你可以通过auto关键字或者模板来间接地引用这个类型。即使两个表达式的内容完全相同其类型都是不一样的 1.2 函数对象与lambda表达式
函数对象又称为仿函数即可以想函数一样使用的对象就是在类中重载了operator()运算符的 类对象。
class Rate
{
public:Rate(double rate) : _rate(rate){}double operator()(double money, int year){return money * _rate * year;}
private:double _rate;
};
int main()
{// 函数对象double rate 0.49;Rate r1(rate);r1(10000, 2);// lamberauto r2 [](double monty, int year)-double {return monty * rate * year;};r2(10000, 2);return 0;
}
从使用方式上来看函数对象与lambda表达式完全一样。 函数对象将rate作为其成员变量在定义对象时给出初始值即可lambda表达式通过捕获列表可 以直接将该变量捕获到。 实际在底层编译器对于lambda表达式的处理方式完全就是按照函数对象的方式处理的即如 果定义了一个lambda表达式编译器会自动生成一个类在该类中重载了operator()。
二、新的类功能
默认成员函数
原来C类中有6个默认成员函数
构造函数析构函数拷贝构造函数拷贝赋值重载取地址重载const 取地址重载
最后重要的是前4个后两个用处不大。默认成员函数就是我们不写编译器会生成一个默认的。 C11 新增了两个移动构造函数和移动赋值运算符重载。
针对移动构造函数和移动赋值运算符重载有一些需要注意的点如下
如果你没有自己实现移动构造函数且没有实现析构函数 、拷贝构造、拷贝赋值重载中的任 意一个。那么编译器会自动生成一个默认移动构造。默认生成的移动构造函数对于内置类 型成员会执行逐成员按字节拷贝自定义类型成员则需要看这个成员是否实现移动构造 如果实现了就调用移动构造没有实现就调用拷贝构造。如果你没有自己实现移动赋值重载函数且没有实现析构函数 、拷贝构造、拷贝赋值重载中 的任意一个那么编译器会自动生成一个默认移动赋值。默认生成的移动构造函数对于内置类型成员会执行逐成员按字节拷贝自定义类型成员则需要看这个成员是否实现移动赋 值如果实现了就调用移动赋值没有实现就调用拷贝赋值。(默认移动赋值跟上面移动构造 完全类似)如果你提供了移动构造或者移动赋值编译器不会自动提供拷贝构造和拷贝赋值。
强制生成默认函数的关键字default:
C11可以让你更好的控制要使用的默认函数。假设你要使用某个默认的函数但是因为一些原 因这个函数没有默认生成。比如我们提供了拷贝构造就不会生成移动构造了那么我们可以 使用default关键字显示指定移动构造生成。
class Person
{
public:Person(const char* name , int age 0):_name(name), _age(age){}Person(const Person p):_name(p._name),_age(p._age){}Person(Person p) default;private:bit::string _name;int _age;
};int main()
{Person s1;Person s2 s1;Person s3 std::move(s1);return 0;
}禁止生成默认函数的关键字delete:
如果能想要限制某些默认函数的生成在C98中是J将该函数设置成private并且只声明补不定义这样只要其他人想要调用就会报错。在C11中更简单只需在该函数声明加上delete即 可该语法指示编译器不生成对应函数的默认版本称delete修饰的函数为删除函数。
class Person
{
public:Person(const char* name , int age 0):_name(name), _age(age){}Person(const Person p) delete;
private:bit::string _name;int _age;
};
int main()
{Person s1;Person s2 s1;Person s3 std::move(s1);return 0;
}
三、可变模版参数
C11的新特性可变参数模板能够让您创建可以接受可变参数的函数模板和类模板相比 C98/03类模版和函数模版中只能含固定数量的模版参数可变模版参数无疑是一个巨大的改 进。由于可变模版参数比较抽象难懂本篇博客主要讲解其基本特性和使用方法
下面就是一个基本可变参数的函数模板
// Args是一个模板参数包args是一个函数形参参数包
// 声明一个参数包Args...args这个参数包中可以包含0到任意个模板参数。
template class ...Args
void ShowList(Args... args)
{}上面的参数args前面有省略号所以它就是一个可变模版参数我们把带省略号的参数称为“参数 包”它里面包含了0到NN0个模版参数。我们无法直接获取参数包args中的每个参数的 只能通过展开参数包的方式来获取参数包中的每个参数这是使用可变模版参数的一个主要特 点也是最大的难点即如何展开可变模版参数。由于语法不支持使用args[i]这样方式获取可变参数所以我们的用一些奇招来一一获取参数包的值。
递归函数方式展开参数包
templateclass T
void _Show_list(const T val)
{cout valendl;
}templateclass T,class ...Args
void _Show_list(T val,Args... args)
{cout val ;_Show_list(args...);
}templateclass ...Args
void Show_list(Args... args)
{_Show_list(args...);
}int main()
{Show_list(1);Show_list(1,abc);Show_list(1,abc,2.2);return 0;
}
底层解释 逗号表达式展开参数包
这种展开参数包的方式不需要通过递归终止函数是直接在expand函数体中展开的, printarg 不是一个递归终止函数只是一个处理参数包中每一个参数的函数。这种就地展开参数包的方式 实现的关键是逗号表达式。我们知道逗号表达式会按顺序执行逗号前面的表达式。 expand函数中的逗号表达式(printarg(args), 0)也是按照这个执行顺序先执行 printarg(args)再得到逗号表达式的结果0。同时还用到了C11的另外一个特性——初始化列 表通过初始化列表来初始化一个变长数组, {(printarg(args), 0)...}将会展开成((printarg(arg1),0), (printarg(arg2),0), (printarg(arg3),0), etc... )最终会创建一个元素值都为0的数组int arr[sizeof... (Args)]。由于是逗号表达式在创建数组的过程中会先执行逗号表达式前面的部分printarg(args) 打印出参数也就是说在构造int数组的过程中就将参数包展开了这个数组的目的纯粹是为了在 数组构造的过程展开参数包
templateclass T
void print(const T val)
{cout val ;
}templateclass ...Args
void Show_list(Args... args)
{int arr[] { (print(args),0)... };cout endl;
}int main()
{Show_list(1,abc,2.2);return 0;
}
STL容器中的empalce相关接口函数
template class... Args
void emplace_back (Args... args);可见emplace系列使用了可变模版参数和万能引用相比于emplace系列push_back的参数存在左值引用和右值引用两个版本那emplace与push_back有什么区别吗
如果插入的数据是一个对象的话不论是传左值还是传右值两者的效率是一摸一样的 emplace系列函数可以直接传构造对象的参数包该参数包会一直往下传到最底层时直接构造相比于push_back传右值来说省了一次移动构造的消耗 总结
1.对于深拷贝的类push_back传右值和emplace传构造对象的参数包来说效率差不多因为对于深拷贝来说多一次数据交换的影响不大
2.对于浅拷贝的类来说push_back传右值要经历构造和拷贝构造emplace传构造对象的参数包仅一次构造此时效率提升比较大
3.推荐用emplace系列函数代替push和insert系列函数此外emplace系列函数能传参数包就传参数包
四、包装器
function包装器
对于可调用对象一般有三种函数指针、仿函数、lambda表达式function包装器 也叫作适配器。C中的function本质是一个类模板也是一个包装器。包装器一般就是包装这三种类型的。
std::function在头文件functional// 类模板原型如下
template class T function; // undefined
template class Ret, class... Args
class functionRet(Args...);模板参数说明
Ret: 被调用函数的返回类型
Args…被调用函数的形参包装器的使用
// 使用方法如下
#include functional
int f(int a, int b)
{return a b;
}
struct Functor
{
public:int operator() (int a, int b){return a b;}
};
class Plus
{
public:static int plusi(int a, int b){return a b;}double plusd(double a, double b){return a b;}
};
int main()
{// 函数名(函数指针)std::functionint(int, int) func1 f;cout func1(1, 2) endl;// 函数对象std::functionint(int, int) func2 Functor();cout func2(1, 2) endl;// lamber表达式std::functionint(int, int) func3 [](const int a, const int b){return a b; };cout func3(1, 2) endl;// 类的成员函数std::functionint(int, int) func4 Plus::plusi;cout func4(1, 2) endl;std::functiondouble(Plus, double, double) func5 Plus::plusd;cout func5(Plus(), 1.1, 2.2) endl;std::functiondouble(Plus*, double, double) func6 Plus::plusd;Plus plus;cout func6(plus, 1.1, 2.2) endl;return 0;
}
注意
包装器也可以包装类成员函数不过要添加函数所属类域在c中一般还要在类名前加一个对于静态成员函数按照函数声明传参即可对于非静态成员函数要注意函数存在一个隐藏的this指针我们可以传一个对象也可以传一个对象的地址底层会根据这个对象或者地址从而找到这个函数
包装器的意义
#includeiostream
using namespace std;templateclass F, class T
T useF(F f, T x)
{static int count 0;cout count: count endl;cout count: count endl;return f(x);
}double f(double i)
{return i / 2;
}struct Functor
{double operator()(double d){return d / 3;}
};int main()
{// 函数名cout useF(f, 11.11) endl;cout endl;// 函数对象cout useF(Functor(), 11.11) endl;cout endl;// lamber表达式cout useF([](double d)-double { return d / 4; }, 11.11) endl;cout endl;return 0;
}通过上面的程序验证我们会发现useF函数模板实例化了三份如此丰富的可调用类型可能会导致模板的效率低下。而包装器就可以很好的解决上述问题。
int main()
{// 函数名std::functiondouble(double) func1 f;cout useF(func1, 11.11) endl;cout endl;// 函数对象std::functiondouble(double) func2 Functor();cout useF(func2, 11.11) endl;cout endl;// lamber表达式std::functiondouble(double) func3 [](double d)-double { return d /4; };cout useF(func3, 11.11) endl;cout endl;return 0;
} 这样useF就仅实例化出一份比较节省空间
bind绑定
std::bind函数定义在头文件中是一个函数模板它就像一个函数包装器(适配器)接受一个可 调用对象callable object生成一个新的可调用对象来“适应”原对象的参数列表。一般而 言我们用它可以把一个原本接收N个参数的函数fn通过绑定一些参数返回一个接收M个M 可以大于N但这么做没什么意义参数的新函数。同时使用std::bind函数还可以实现参数顺 序调整等操作。
// 原型如下
template class Fn, class... Args
/* unspecified */ bind (Fn fn, Args... args);// with return type (2)
template class Ret, class Fn, class... Args
/* unspecified */ bind (Fn fn, Args... args);可以将bind函数看作是一个通用的函数适配器它接受一个可调用对象生成一个新的可调用对 象来“适应”原对象的参数列表。 调用bind的一般形式auto newCallable bind(callable,arg_list); 其中newCallable本身是一个可调用对象arg_list是一个逗号分隔的参数列表对应给定的 callable的参数。当我们调用newCallable时newCallable会调用callable,并传给它arg_list中 的参数。
通过bind改变函数的参数顺序
arg_list中的参数可能包含形如_n的名字其中n是一个整数这些参数是“占位符”表示 newCallable的参数它们占据了传递给newCallable的参数的“位置”。数值n表示生成的可调用对 象中参数的位置_1为newCallable的第一个参数_2为第二个参数以此类推。这些占位符存在placehoders的命名空间中 通过bind改变函数的传参个数
void func(string s, int a, int b)
{cout s a b endl;
}int main()
{auto f1 bind(func,abc ,placeholders::_1, placeholders::_2);f1(1, 2);auto f2 bind(func, placeholders::_1,666, placeholders::_2);f2(def, 1);
}结果
//abc 1 2
//def 666 1 文章转载自： http://www.morning.xbdd.cn.gov.cn.xbdd.cn http://www.morning.ruyuaixuexi.com.gov.cn.ruyuaixuexi.com http://www.morning.rpkl.cn.gov.cn.rpkl.cn http://www.morning.flmxl.cn.gov.cn.flmxl.cn http://www.morning.bftr.cn.gov.cn.bftr.cn http://www.morning.lthtp.cn.gov.cn.lthtp.cn http://www.morning.pslzp.cn.gov.cn.pslzp.cn http://www.morning.nspzy.cn.gov.cn.nspzy.cn http://www.morning.yfmlj.cn.gov.cn.yfmlj.cn http://www.morning.mtrz.cn.gov.cn.mtrz.cn http://www.morning.ykmkz.cn.gov.cn.ykmkz.cn http://www.morning.tlbdy.cn.gov.cn.tlbdy.cn http://www.morning.rbhqz.cn.gov.cn.rbhqz.cn http://www.morning.hhkzl.cn.gov.cn.hhkzl.cn http://www.morning.sqqhd.cn.gov.cn.sqqhd.cn http://www.morning.rhdqz.cn.gov.cn.rhdqz.cn http://www.morning.hhqjf.cn.gov.cn.hhqjf.cn http://www.morning.sjwzl.cn.gov.cn.sjwzl.cn http://www.morning.lhxkl.cn.gov.cn.lhxkl.cn http://www.morning.sryyt.cn.gov.cn.sryyt.cn http://www.morning.kyjpg.cn.gov.cn.kyjpg.cn http://www.morning.qpqb.cn.gov.cn.qpqb.cn http://www.morning.qmrsf.cn.gov.cn.qmrsf.cn http://www.morning.mywmb.cn.gov.cn.mywmb.cn http://www.morning.bhrkx.cn.gov.cn.bhrkx.cn http://www.morning.ybshj.cn.gov.cn.ybshj.cn http://www.morning.kbdrq.cn.gov.cn.kbdrq.cn http://www.morning.sgwr.cn.gov.cn.sgwr.cn http://www.morning.rqkk.cn.gov.cn.rqkk.cn http://www.morning.kjksn.cn.gov.cn.kjksn.cn http://www.morning.glwyn.cn.gov.cn.glwyn.cn http://www.morning.bdtpd.cn.gov.cn.bdtpd.cn http://www.morning.qzqfq.cn.gov.cn.qzqfq.cn http://www.morning.sogou66.cn.gov.cn.sogou66.cn http://www.morning.blbys.cn.gov.cn.blbys.cn http://www.morning.hsjfs.cn.gov.cn.hsjfs.cn http://www.morning.xhftj.cn.gov.cn.xhftj.cn http://www.morning.llxns.cn.gov.cn.llxns.cn http://www.morning.jqmqf.cn.gov.cn.jqmqf.cn http://www.morning.hhxwr.cn.gov.cn.hhxwr.cn http://www.morning.ldpjm.cn.gov.cn.ldpjm.cn http://www.morning.bpmtg.cn.gov.cn.bpmtg.cn http://www.morning.hsrch.cn.gov.cn.hsrch.cn http://www.morning.qfgxk.cn.gov.cn.qfgxk.cn http://www.morning.kfwrq.cn.gov.cn.kfwrq.cn http://www.morning.pmysp.cn.gov.cn.pmysp.cn http://www.morning.ylqb8.cn.gov.cn.ylqb8.cn http://www.morning.bljcb.cn.gov.cn.bljcb.cn http://www.morning.dwztj.cn.gov.cn.dwztj.cn http://www.morning.mhfbf.cn.gov.cn.mhfbf.cn http://www.morning.lpzyq.cn.gov.cn.lpzyq.cn http://www.morning.xsszn.cn.gov.cn.xsszn.cn http://www.morning.rpjr.cn.gov.cn.rpjr.cn http://www.morning.hfnbr.cn.gov.cn.hfnbr.cn http://www.morning.hgwsj.cn.gov.cn.hgwsj.cn http://www.morning.rxhsm.cn.gov.cn.rxhsm.cn http://www.morning.kkhf.cn.gov.cn.kkhf.cn http://www.morning.hxycm.cn.gov.cn.hxycm.cn http://www.morning.ykklw.cn.gov.cn.ykklw.cn http://www.morning.rjmd.cn.gov.cn.rjmd.cn http://www.morning.pctsq.cn.gov.cn.pctsq.cn http://www.morning.jhswp.cn.gov.cn.jhswp.cn http://www.morning.ybqlb.cn.gov.cn.ybqlb.cn http://www.morning.ypnxq.cn.gov.cn.ypnxq.cn http://www.morning.qqrqb.cn.gov.cn.qqrqb.cn http://www.morning.nynyj.cn.gov.cn.nynyj.cn http://www.morning.rfyff.cn.gov.cn.rfyff.cn http://www.morning.jhtrb.cn.gov.cn.jhtrb.cn http://www.morning.sfwd.cn.gov.cn.sfwd.cn http://www.morning.cwkcq.cn.gov.cn.cwkcq.cn http://www.morning.tdttz.cn.gov.cn.tdttz.cn http://www.morning.pbzlh.cn.gov.cn.pbzlh.cn http://www.morning.lhxrn.cn.gov.cn.lhxrn.cn http://www.morning.zdzgf.cn.gov.cn.zdzgf.cn http://www.morning.cdygl.com.gov.cn.cdygl.com http://www.morning.pqqzd.cn.gov.cn.pqqzd.cn http://www.morning.kgxyd.cn.gov.cn.kgxyd.cn http://www.morning.bpmnl.cn.gov.cn.bpmnl.cn http://www.morning.rcttz.cn.gov.cn.rcttz.cn http://www.morning.hfxks.cn.gov.cn.hfxks.cn
