15、lambda表达式、右值引用、移动语义

前言

返回值后置

auto 函数名 (形参表) ->decltype(表达式)

lambda表达式

lambda表达式的名称是一个表达式 (外观类似函数)，但本质绝非如此

语法规则

[捕获表] (参数表) 选项 -> 返回类型
{
函数体;
}

lambda表达式的本质

• lambda表达式本质其实是一个类
• 并且最终返回值为这个类的对象
• 因此对lambda表达式的调用就是该对象的函数操作符的调用

简写

• 可以没有返回值类型，将根据return推断
• 如果连return也没有，则返回值为void
• 参数为void可以省略不写

捕获表

• []:不捕获任何外部变量
• [variable] : 捕获外部变量的值(具备只读属性)
• [&variable]: 按引用捕获，指定的外部变量
• [this]: 捕获this指针，访问外部对象的成员
• [=]: 按值捕获所有的外部变量，也包括this
• [&]: 按引用捕获所有的外部变量，也包括this
• [=,&variable]: 按值捕获所有的外部变量包括this，但是指定的外部变量按引用捕获
• [&,=variable]: 按引用捕获所有的外部变量，也包括 this，但是指定的外部变量按值捕获

// lambda表达式
#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;int Max(int x, int y){return x > y ? x : y;
}int main( void ){int a = 10, b = 20;cout << Max(a,b) << endl;;auto f = [](int x, int y)->int{ return x > y ?  x : y; };// 编译器根据lambda表达式(1)生成一个类 (2)类内定义函数操作符函数 (3)返回这个类的匿名对象/*class Z4mainEUliiE_{public:int operator()(int x, int y){return x > y ?  x : y;}};auto f = Z4mainEUliiE_{};*/cout << "f的类型：" << typeid(f).name() << endl;cout << f(a,b) << endl; // f.operator()(a,b)// lambda表达式可以没有返回值类型，根据return判断cout << [](int x, int y) { return x+y; }(a,b) << endl;/*class X{public:auto operator()(int x, int y)->decltype(x+y){return x + y;}};cout << X{}(a,b) << endl; // cout << X{}.operator()(a,b) << endl;*/ // lambda表达式可以没有返回类型，也没有retrun语句，返回类型为void[](int x, int y){ cout << x << ' ' << y << endl; }(a,b);/*class XX{public:void operator()(int x, int y){cout << x << ' ' << y << endl;}};XX{}(a,b); // XX{}.operator()(a,b)*/// 如果没有形参，可以省略不写[]{ cout << "无聊" << endl;}();/*class XXXX{public:void operator(){cout << "无聊" << endl;} };XXXX{}();  // XXXX().operator()()*/ return 0; 
} 

// lambda表达式 -- 捕获表(捕获lambda表达式外部的变量信息)
#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;int a = 10;class Y{
public:void foo(/* Y* this */ int c = 30 ){cout << "-------------[]----------------" << endl;[](int d = 40){cout << "a=" << a << endl;cout << "b=" << b << endl;
//          cout << "c=" << c << endl; // errorcout << "d=" << d << endl;
//          cout << "e=" << e << endl; // error}();/*class X{public:void operator()(int d = 40)){cout << "a=" << a << endl;cout << "b=" << b << endl;//  cout << "c=" << c << endl; // errorcout << "d=" << d << endl;//  cout << "e=" << this->e << endl; // error}};X{}();*/cout << "-------------[c]----------------" << endl;// 捕获外部变量的值[c](int d = 40){ cout << "c=" << /*++*/c << endl; }();/* class XX{public:XX(int m):c(m){} //这里的c并不是foo函数的形参，而是XX类的一个成员变量void operator()(int d = 40){ cout << "c=" << c << endl; // //这里的c并不是foo函数的形参，而是XX类的一个成员变量}private:const int c; //这里的c并不是foo函数的形参，而是XX类的一个成员变量};XX{c}(); // 这里的c是foo函数的形参c   XX(c).operator()()*/cout << "-------------[&c]----------------" << endl;[&c](int d = 40){ cout << "c=" << ++c << endl; }();cout << "-------------[&c]----------------" << endl;[this](int d = 40){ cout << "e=" << e << endl; }();}private:static int b;int e;
};int Y::b = 20;int main( void ){Y y;y.foo();return 0; 
} 

右值引用

左值 和 右值

• 可以“取”地址的值就是左值，左值通常具名
• 不可“取”地址的值就是右值，右值通常匿名
  

左值引用 和 右值引用

• 左值引用只能引用左值，不能引用右值

int a;
int& b = a; // OK
int c;
int& d = a + c; // ERROR

• 右值引用只能引用右值，不能引用左值

int&& e = a + c;// OK
int&& f = a; // ERROR

• 常左值引用，既能引用左值，也能引用右值

const int& g = a + c; // OK
const int& h = a; // OK

没有必要有常右值引用，因为常右值引用，完全可以被常左值引用替代

// 左值/右值    左值引用/右值引用
#include <iostream>
using namespace std;int foo( ) {int m=888;return m;
}int main( void ) {
// 当前作用域的生命期
// 具名内存-->能够取址-->左值|非常左值(无const修饰)
//                           |常左值  (有const修饰)int a = 10;int& ra = a; // okconst int& cra = a; // okconst int b = 10;
//  int& rb = b; // errorconst int& crb = b; // ok// 语句级生命期(引用可以延长右值的生命期)
// 匿名内存-->不能取址-->右值|直接更改右值毫无意义(98/03标准给出结论)
//                           | 11标准认为给了真名就可以改const int& ri = 10; int&& rri  = 10; const int& rf = /*|888|*/foo( ); // (1)分配一块内存空间  (2)生成跳转指令int&& rrf = foo();return 0;
}

//左值引用/右值引用
#include <iostream>
using namespace std;int main( void ) {int a,c;// 左值引用只能引用左值，不能引用右值int& b = a;  // ok
//  int& d = a + c; // error// 右值引用只能引用右值，不能引用左值int&& e = a + c; // oke = 666;         // ok 通过右值引用不会丧失修改目标内存的权限
//  int&& f = a;     // error// 常左值引用(万能引用)，既能引用左值，也能引用右值const int& g = a;     // okconst int& h = a + c; // ok
//  g = 666;  // error 但是通过常左值引用会丧失修改目标内存的权限return 0;
}

移动语义

资源的转移 代替 资源的重建

保证功能正确的情况下，做到性能提升