24C 複習 Lamda表示式可變引數模板

lamda表示式是c++11中引入的一項新技術，利用lamda表示式可以編寫內嵌的匿名函式，用以替換獨立函式或者函式物件，並且使得**更可讀。是一種匿名函式，即沒有函式名的函式；lamda函式的語法定義如下：

[capture] ：捕捉列表，捕捉列表總是作為lambda的開始，即出現於lambda的開始處。它是lambda的引出符（即開始標誌）。編譯器可以根據該「標誌」來作出判斷出該函式是否為lambda函式。同時「捕捉列表」能夠捕捉上下文中的變數以作為lambda函式使用。

(parameters)：引數列表。和c/c++中的普通函式引數意義一樣。該部分是可選的，意味著如果我們不需要進行引數傳遞時，可以連同括號「（）」一起省略掉。

mutable：該關鍵字為乙個修飾符。在預設的情況下，lambda函式總是返回乙個const，而當我們在引數列表後面註明了「mutable」關鍵字之後，則可以取消其常量性質。若在lambda中使用了mutable修飾符，則「引數列表」是不可省略掉的（即使是引數為空）。

->return-type：函式的返回值型別。和c/c++中的普通函式返回值型別的性質一樣。主要目的是用來追蹤lambda函式（有返回值情況下）的返回型別。若lambda函式不需要返回值，則可以直接將這部分省略掉。

：函式體。在該函式體中，除了可以使用引數列表中的變數外，還可以使用所有捕獲到的變數（即[capture] 中的變數）。

【示例】

// 指明返回型別
auto add = (int a, int b) -> int ;
// 自動推斷返回型別
auto multiply = (int a, int b) ;
int sum = add(2, 5); // 輸出：7
int product = multiply(2, 5); // 輸出：10

c++11中的lambda函式，其中的「捕捉列表」是由0個或多個「捕捉項」組成，並以逗號「，」分隔。捕捉列表有如下幾種形式：

（1）預設不捕獲任何變數；

（2）[var]表示值傳遞方式捕捉變數var；

（3）[=]表示值傳遞方式捕捉所有***域的變數（包括this）；

（4）[&var]表示引用傳遞捕捉所有變數var；

（5）[&] 表示引用傳遞捕捉所有父作用域的比**（包括this）；

（6）[=， &x]表示以值捕獲所有變數，當x例外，通過引用捕獲；

（7）[&， x]表示以引用捕獲所有變數，但x例外，通過值捕獲；

（8）[this] 表示引用捕獲當前物件（其實是複製指標）；

（9）[*this]表示通過值方式捕獲當前物件；

【示例1】

#include #include #include using namespace std; 
int main() 
; printf("sum[%d]\n",retval()); 
printf("a[%d] b[%d] c[%d]\n",a,b,c); 
return 0; 
}

執行結果：

inner c[3]
inner c2[30]
sum[30]
a[10] b[20] c[3]

【示例2】

#include #include #include using namespace std; 
int main() 
; printf("sum[%d]\n",retval()); 
printf("a[%d] b[%d] c[%d]\n",a,b,c); 
return 0; 
}

執行結果：

inner a[1] b[2] c[3]
sum[30]
a[10] b[20] c[30]

關於c++11中lamda表示式更詳盡的內容參見：

在c++11之前，類模板和函式模板只能含有固定數量的模板引數。c++11增強了模板功能，允許模板定義中包含0到任意個模板引數，這就是可變引數模板。

可變引數模板和普通模板的語義是一樣的，只是寫法上稍有區別，宣告可變引數模板時需要在typename或class後面帶上省略號「…」：

templatevoid func(t ... args)//t叫模板引數包，args叫函式引數包 
func(); // ok：args不含有任何實參 
func(1); // ok：args含有乙個實參：int 
func(2, 1.0); // ok：args含有兩個實參int和double

定義乙個可變引數模板函式的定義如下：

#include using namespace std; 
templatevoid func(t ... args) 
int main()

執行結果：

num = 0
num = 1
num = 2

引數包的展開（1）遞迴方式展開

通過遞迴函式展開引數包，需要提供乙個引數包展開的函式和乙個遞迴終止函式。

#include using namespace std; 
//遞迴終止函式 
void debug() 
//展開函式 
template void debug(t first, args ... last) 
int main()

執行結果：

parameter 1 parameter 2 parameter 3 parameter 4 empty

（2）非遞迴方式展開

#include using namespace std; 
template void print(t arg) 
template void expand(args ... args) 
; } 
int main()

執行結果：

123

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【示例】通過可變引數模板實現列印函式

#include #include using namespace std; 
void debug(const char* s) 
cout << *s++; 
} } templatevoid debug(const char* s, t value, args... args) 
cout << *s++; 
} throw runtime_error("extra arguments provided to debug"); 
} int main()

執行結果：

（1）繼承方式展開引數包

可變引數模板類的展開一般需要定義2 ~ 3個類，包含類宣告和特化的模板類：

#include #include using namespace std; 
templateclass bmw{}; // 變長模板的宣告 
template// 遞迴的偏特化定義 
class bmw: public bmw 
head head; 
}; template<> class bmw<>{}; // 邊界條件 
int main()

執行結果：

type：f type：c tepy：i

（2）模板遞迴和特化方式展開引數包

#include using namespace std; 
template struct multiply;// 變長模板的宣告 
template struct multiply// 變長模板類 
; template<> struct multiply<> // 邊界條件 
; int main()

執行結果：

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