可调用对象和Lambda

可调用对象：
        函数

        函数指针

        函数对象

        Lambda表达式(匿名函数)

01 函数对象

如果一个类实现了"函数调用运算符()"的重载，那么这个类的对象称为函数对象(仿函数)

函数对象的行为，类似于函数，可以被调用

#include <iostream>using namespace std;// 小于对象
class Less {private:int val_;public:  Less(int v = 0):val_{v} {}// 重载函数调用运算符 ()void operator()() { // 重载了()cout << "operator()-----1" << endl;}bool operator()(int v) { // 重载了()cout << "operator()-----2" << endl;return v <= val_;}void set(int v) {val_ = v;}};int main() {Less l{20}; // l就是一个可调用对象,拥有函数的行为和特征l();cout << l(25) << endl;l.set(30);cout << l(25) << endl;return 0;
}

函数对象和普通函数相比较，函数对象有什么好处？

        可以携带附加的数据，函数对象可以拥有自己的属性和行为

主要用途：

        除了函数的基本用法

        在标准库中，有很多常用的算法(全局变量)都使用到了函数对象

        如：

                find_if：查找算法，可以在一个指定区间内查找一个符合条件的元素

                这些算法在使用的时候，都需要接受一个“一元谓词对象”(可调用对象)用来描述一个条件

#include <iostream>
#include <algorithm> // find_ifusing namespace std;// 小于对象
class Less {private:int val_;public:  Less(int v = 0):val_{v} {}// 重载函数调用运算符 ()void operator()() { // 重载了()cout << "operator()-----1" << endl;}bool operator()(int v) { // 重载了()cout << "operator()-----2" << endl;return v <= val_;}void set(int v) {val_ = v;}
};bool foo(int x) { // 有一个参数的可调用对象---->一元谓词cout << "foo" << endl;return x < 20;
}int main() {Less l{5}; // l就是一个可调用对象,拥有函数的行为和特征l();cout << l(10) << endl;cout << "===============" << endl;l.set(35);cout << l(10) << endl;cout << "===============" << endl;int arr[10] = {38, 25, 73, 58, 46, 87, 29, 16, 34, 61};// 在指定的区间内查找一个指定的值int *p = find(arr, arr + 10, 58); // 返回查找到的元素的地址,如果没找到,则返回区间末尾cout << *p << endl;// 在一个区间内,查找第一个符合条件的元素// 条件--->谓词对象(一元谓词),是使用可调用对象描述的一个条件// 返回区间内,第一个让"可调用对象"返回真的元素的"迭代器"p = find_if(arr, arr + 10, foo); // 返回区间内,第一个让foo返回真的元素,第一个小于20的元素cout << *p << endl;cout << "===============" << endl;p = find_if(arr, arr + 10, l); // 返回区间内,第一个让l返回真的元素,第一个小于35的元素cout << *p << endl;return 0;
}

02 lambda匿名函数用法详解

lambda被用来表示一种匿名函数，所谓匿名函数，简单地理解就是没有名称的函数，又常被称为lambda函数或者lambda表达式

lambda匿名函数的定义方式：

[外部变量访问方式说明符] (参数) mutable noexcept/throw() -> 返回值类型 {函数体；
}

其中各部分的含义分别为：
(1) [外部变量访问方式说明符]

[]方括号用于向编译器表明当前是一个lambda表达式,其不能被省略在方括号内部,可以注明当前lambda函数的函数体中可以使用哪些“外部变量”所谓外部变量,指的是和当前lambda表达式位于同一作用域内的所有局部变量

(2) (参数)

和普通函数的定义一样,lambda匿名函数也可以接收外部传递的多个参数和普通函数不同的是,如果不需要传递参数,可以连同()小括号一起省略

(3) mutable

此关键字可以省略，如果使用，则之前的()小括号将不能省略(参数个数可以为0)默认情况下，对于值传递方式引入的外部变量，不允许在lambda表达式内部修改它们的值(可以
理解为这部分变量都是const常量)，而如果想修改它们，就必须使用mutable关键字注意：对于以值传递方式引入的外部变量，lambda表达式修改的是拷贝的那一份，并不会修改真正的外部变量

(4) noexcept / throw()

可以省略，如果使用，则之前的()小括号将不能省略(参数个数可以是0)默认情况下，lambda函数的函数体中可以抛出任何类型的异常，而标注noexcept关键字，
则表示函数体内不会抛出任何异常使用throw()可以指定lambda函数内部可以抛出的异常类型如果lambda函数标有noexcept而函数体内抛出了异常，又或者使用throw()限定了异常类型而
函数体内抛出了非指定类型的异常，这些异常无法使用try-catch捕获，会导致程序执行失败

(5) ->返回值类型

指明lambda匿名函数的返回值类型如果lambda函数体内只有一个return语句，或者该函数返回void
则编译器可以自行推断出返回值类型，此情况下可以直接省略->返回值类型

(6) 函数体

和普通函数一样，lambda匿名函数包含的内部代码都放置在函数体中该函数体内除了可以使用指定传递进来的参数以外，还可以使用指定的外部变量以及
全局范围内的所有全局变量需要注意的是,外部变量会受到以值传递还是以引用传递方式引入的影响,而全局变量则不会
换句话说,在lambda表达式内可以使用任意一个全局变量,必要时还可以直接修改它们的值