Мій улюблений інструмент C++ - це лямбда функції, хоча якось мені говорили, що вони здаються страшними. Насправді вони чарівні. Вони значно полегшують написання програм і дозволяють робити досить цікаві рішення.
Але перш ніж розглядати різні способи застосування лямбда функцій, пропоную ознайомитись з основним синтаксисом лямбда функцій.
Можливі варіанти синтаксису лямбда функцій
[ capture ] ( params ) mutable exception attribute -> ret { body }
[ capture ] ( params ) -> ret { body }
[ capture ] ( params ) { body }
[ capture ] { body }
Перший варіант є повним, але не забороняється використовувати скорочені варіації запису функцій.
- capture - список зовнішніх об'єктів, що захоплюються, вони можуть захоплюватися як за посиланням, так і копіюванням.
- params - список параметрів, що передаються в лямбда функції, дана частина буде аналогічна запису аргументів для звичайних функцій.
- mutable - використання mutable дозволяє модифікувати копії об'єктів, захоплених копіюванням. У звичайному варіанті вони не модифікуватимуться.
- exception - забезпечує специфікацію виключення, тобто лямбда функції як і звичайні функції можуть викидати винятки.
- attribute - забезпечує специфікацію атрибуту, таких атрибутів у специфікації C++ визначено всього два ([[noreturn]], [[carries_dependency]])
- params - список параметрів, що передаються в лямбда функцію
- ret - значення лямбда функції, що повертається
Що стосується значення, що повертається, то воно може автоматично виводитися з типу об'єкта, який повертається оператором return. Якщо ж у лямбда-функції відсутня оператор return, то значення, що повертається, буде void.
Функція Лямбда створює безіменний тимчасовий об'єкт унікального безіменного non-union, non-aggregate типу, відомого як тип замикання. Завдяки введенню оператора auto в сучасному стандарті C++ можна оголосити об'єкт лямбда функції досить легко, без прописування оголошення функтора ( * std::function * ) з усіма апраметрами і значеннями, що повертаються, що робить код більш простим і читаним (для досвідченого програміста, звичайно. Безумовно потрібно враховувати те, що новачок швидше запідозрить негаразд, якщо в оголошенні лямбди буде фігурувати std::function але це вже питання практики).
Ось приклад оголошення простий лямбда функції, яка повертатиме тип void , оскільки відсутній хоча б один оператор return .
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
auto myLambda = []()
{
cout << "Hello World!" << endl;
};
myLambda();
return 0;
}
Відповідно програмний код не скомпілюється, якщо в лямда-функції будуть присутні два і більше оператори return, які повертатимуть об'єкти різних типів, не пов'язаних між собою ієрархією успадкування і не здатні бути приведені до типу базового класу. І навіть, якщо ці об'єкти мають базовий клас, необхідно буде прописати тип значення, що повертається, їм якраз буде покажчик на об'єкт базового класу (в загальному випадку).
Ось приклад коду, який не скомпілюється.
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
A(){}
};
class B : public A
{
public:
B(){}
};
class C : public A
{
public:
C(){}
};
int main()
{
auto myLambda = [](int type)
{
if (type == 0)
{
return new B();
}
else
{
return new C();
}
};
myLambda(0);
return 0;
}
Потрібно вказати тип значення, що повертається
auto myLambda = [](int type) -> A* // Укажем тип возвращаемого значения
{
if (type == 0)
{
return new B();
}
else
{
return new C();
}
};
Також помилка компіляції буде в тому випадку, якщо не вказати тип значення, що повертається і при цьому ви створюєте в купі об'єкт всередині лямбда функції, але в деяких випадках можете повернути покажчик на nullptr. Тобто нижче наступний код не скомпілюється.
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
A(){}
};
int main()
{
auto myLambda = [](int type)
{
if (type == 0)
{
return new A();
}
else
{
return nullptr;
}
};
myLambda(0);
return 0;
}
Знову потрібно вказати тип значення, що повертається
auto myLambda = [](int type) -> A* // Укажем тип возвращаемого значения
{
if (type == 0)
{
return new A();
}
else
{
return nullptr;
}
};
Справа в тому, що nullptr - це універсальний тип даних, який у якомусь сенсі не є типом даних, оскільки його не можна встановити як тип змінної. Але може бути присвоєний як значення покажчику на об'єкт. Щоб неявне перетворення в даному випадку відбувалося правильно, потрібно також вказати тип значення, що повертається.
Також у наведеному вище прикладі показано, як викликати лямда функцію і передати в неї параметри. Помітили? У цьому прикладі використовується параметр int type , залежно від якого ми повертаємо покажчик на створений об'єкт або nullptr .
Також у лямбда функціях є поняття захоплення змінних. Це означає, що лямбда функція може використовувати не тільки змінні, які передаються їй як параметри, але і будь-які об'єкти, які були оголошені поза лямда-функцією.
Список символів може бути переданий таким чином:
**[a,&b]**
де a захоплена за значенням, а b захоплена за посиланням.**[this]**
захоплює покажчик**this**
за значенням.**[&]**
захоплення всіх символів за посиланням**[=]**
захоплення всіх символів за значенням**[]**
нічого не захоплює
Для захоплення змінних поговоримо в наступних статтях.
Але зазначу один цікавий момент, лямда-функцію можна викликати відразу ж там, де ви її оголосили, якщо додати після тіла лямда функції круглі дужки і передати всі необхідні параметри, якщо вони є.
Наприклад такий код теж скомпілюється
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
A(){}
};
int main()
{
A* myA = [](int type) -> A*
{
if (type == 0)
{
return new A();
}
else
{
return nullptr;
}
}(0);
return 0;
}
Тож подумайте, чи скомпілюється наступний програмний код?
int main(){[](){}();}
