C++11新增特性：lambda表达式、function包装器、bind绑定
一、lambda表达式1）、为啥需要引入lambda？
在c++98中，我们使用sort对一段自定义类型进行排序的时候，每次都需要传一个仿函数，即手写一个完备的类。甚至偶然需要同时实现排升序和降序，就需要各自手写一个类，非常不方便！所以C++11引入了lambda表达式！
lamaba是一个匿名函数对象，是一个可调用对象，表达式本质上也是一个类（vs中类名为lambda_uuid）,并实现了operator()。
【C98玩法】：
struct Goods
{
string _name;// 名字
double _price; // 价格
int _evaluate; // 评价
Goods(const char* str, double price, int evaluate)
:_name(str)
, _price(price)
, _evaluate(evaluate)
{}
};
struct ComparePriceLess
{
bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr)
{
return gl._price < gr._price;
}
};
struct ComparePriceGreater
{
bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr)
{
return gl._price > gr._price;
}
};
int main()
{
vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1, 5 }, { "香蕉", 3, 4 },
{ "橙子", 2.2, 3 }, { "菠萝", 1.5, 4 } };
sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceLess());
sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceGreater());
}
【C++11 lambda表达式】：
int main()
{
vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1, 5 }, { "香蕉", 3, 4 },
{ "橙子", 2.2, 3 }, { "菠萝", 1.5, 4 } };
sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
return g1._price < g2._price; });
sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
return g1._price > g2._price; });
sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
return g1._evaluate < g2._evaluate; });
sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
return g1._evaluate > g2._evaluate; });
}
2）、lambda表达式语法
lambda表达式誊写格式： (parameters) mutable -> return-type { statement }
[*]capture-list（捕捉列表）：编译器根据[ ]来判断接下来的代码是否为lambda函数，[ ]可以捕捉父作用域的变量供lambda函数使用。
[*]parameters（列表参数）：和普通函数列表参数一样。假如没用，可以连同()一起省略。
[*]mutable 默认情况下lambda是一个const函数（现实上是用于修饰operator()的），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)。
[*]return-type：用于声明返回值类型。假如没用返回值可以省略；即使有返回值也可以省略，由编译器自动推导！
[*]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。
在lambda函数定义中，参数列表和返回值类型都是可选部门，而捕捉列表和函数体可以为空。因此C++11中最简朴的lambda函数为：[]{}; 该lambda函数不能做任何变乱。
3）、capture-list（捕捉列表）细节
捕捉列表用于捕捉父作用域中变量供lambda函数使用，捕捉方分为以下几种：
[*]：表现值传递方式捕捉变量var。
[*][=]：表现传值方式捕捉父作用域中的所有变量(包括this)。
[*][&var]：表现引用传递方式捕捉变量var。
[*][&]：表现引用方式捕捉父作用域中的所有变量(包括this)。
[*]：表现值传递方式捕捉当前的this指针
除此之外，捕捉列表可以由多个捕捉项组成，以逗号分割。比如：
[=, &a, &b]:除引用捕捉a、b外，其他父作用域变量传值捕捉！
[&, a, this]:值传递方式捕捉变量a和this，引用方式捕捉其他变量。
并且捕捉列表不能重复变量传递，否则会导致编译错误。比如：[=, a]:a变量传递了两次。lambda表达式之间不能相互赋值，即使类型相同，但编译后类名都变为了lambda_uuid），类名不相同！
4）、函数对象与lambda表达式
函数对象又称仿函数，既可以像普通函数一样使用（在类中重载operator()）。而lambda本质上一个一个函数对象，在编译后会转化成一个仿函数，并对operator()进行重载！
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);
// lamber
auto r2 = [=](double monty, int year)->double {
return monty * rate * year;
};
r2(10000, 2);
return 0;
}
【反汇编结果】：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/975c66e139de40b3bb135ee0c90cf829.png
二、function包装器
1）、包装器由来
function包装器 也叫作适配器，包装的是可调用对象。C++中的function本质是一个类模板，也是一个包装器。
在C++中有3种可调用对象：函数指针、仿函数、lambda！但我们发现想要获得他们的都存在一些缺陷：函数指针非常麻烦，类型和对象嵌在一起；仿函数很重，即使是一个很简朴的比力逻辑也要在外面定义一个类；lambda没法写类型，差别的呆板和时间uuid差别，并且相对匿名（固然decltype可以获的）
除此在外，众多的可调用对象类型会导致模板的效率低下! 缘故原由在于假设现在存在一个函数模板，我需要将一个可调用对象作为模板参数进行传递来达到某种目的。但众多的可调用对象可能实现的是同一个功能，但分别传递给模板后需要实例化3份，导致模板效率低落！！所以包装器对可调用对象进行了统一！
【实例】：
template<class 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;
// 函数对象
cout << useF(Functor(), 11.11) << endl;
// lamber表达式
cout << useF([](double d){ return d / 4; }, 11.11) << endl;
return 0;
}
2)、包装器原型
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 function<Ret(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
即现在存在一个包装器为：function<int(int, int)>，该包装器将所有的参数为2个int，返回值为int的所有可调用对象进行统一，认为是一个类型！！
3)、使用
template<class 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
std::function<double(double)> func1 = f;
cout << useF(func1, 11.11) << endl;
// 函数对象
std::function<double(double)> func2 = Functor();
cout << useF(func2, 11.11) << endl;
// lamber表达式
std::function<double(double)> func3 = [](double d){
return d;
};
cout << useF(func3, 11.11) << endl;
return 0;
}
4）、口试题
150. 逆波兰表达式求值
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/923d25406b7d4fe4895bf481d1cfd5fb.png
class Solution {
public:
int evalRPN(vector<string>& tokens) {
unordered_map<string, function<int(int, int)>> ophash = {
{"+", [](int x, int y){return x + y;}},
{"-", [](int x, int y){return x - y;}},
{"*", [](int x, int y){return x * y;}},
{"/", [](int x, int y){return x / y;}}
};
stack<int> st;
for(auto str : tokens)
{
if(ophash .find(str) != ophash .end())
{
int right = st.top(); st.pop();
int left = st.top(); st.pop();
st.push(ophash (left, right));
}
else
st.push(stoi(str));
}
return st.top();
}
};
三、bind绑定
bind也是一个函数模板，可以吸收一个可调用对象，并返回一个新的可调用对象，用于调整参数的个数温顺序！！
// 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);
调用bind的一样平常形式：auto newCallable = bind(callable,arg_list);其中，newCallable自己是一个可调用对象，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。
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”，表现newCallable的参数，它们占据了传递给newCallable的参数的“位置”。数值n表现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。
1）普通绑定用法
【实例】：
int Sub(int a, int b)
{
return a - b;
}
int main()
{
std::function<int(int, int)> func1 = std::bind(Plus,
std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
std::cout << func1(10, 2) << std::endl;
}
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/0bb0bb2072f54f96a474a8e193282e16.png
bind函数中，_1和_2都是占位符。当实行func1(10, 2)函数时，参数10和2会被作为参数传递给Plus函数。其中std::placeholders::_1表现func1第一个参数的位置， std::placeholders::_2表现第二个参数地点位置！
2）、改变参数位置
既然_1和_2是占位符，所以仅需改变两者位置，所以func函数传递给Plus的参数即可转换。具体结果如下：
int Sub(int a, int b)
{
return a - b;
}
int main()
{
std::function<int(int, int)> func1 = std::bind(Sub,
std::placeholders::_2, std::placeholders::_1);
std::cout << func1(10, 2) << std::endl;
}
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/56ea730a8d17401bb14f67c809565e82.png
3）改变参数的个数
我们在类外调用一个类成员函数，调用成员函数时第一个参数为该对象的指针。但每次我们手动传递的时候非常麻烦。所以我们可以通过bind()将第一个参数进行绑死，改变参数个数。具体如下：
class Plus
{
public:
static int Plusi(int x, int y)
{
return x + y;
}
double Plusd(double x, double y)
{
return x + y;
}
};
int main()
{
Plus ps;
// 正常情况下，第一个参数this指针需要手动传递， 麻烦
std::function<double(Plus*, double, double)> func1 = &Plus::Plusd;
std::cout << func1(&ps, 10.1, 20.2) << std::endl;
// 将第一个参数绑死为Plus*，
std::function<double(double, double)> func2 = std::bind(&Plus::Plusd,
&ps, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
std::cout << func2(10.1, 20.2) << std::endl;
// 将第一个参数和第三个参数绑死
std::function<double(double)> func3 = std::bind(&Plus::Plusd,
&ps, std::placeholders::_1, 1.1);
std::cout << func3(10.1) << std::endl;
// 所有参数直接全部绑死， 注意此处博主绑定的是静态函数
auto func4 = std::bind(&Plus::Plusi, 10, 10);
std::cout << func4() << std::endl;
//绑定时，第一个参数因为指针，但编译器做了特殊处理，可以绑定临时对象
std::function<double(double, double)> func5 = std::bind(&Plus::Plusd,
Plus(), std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
std::cout << func5(1.1, 2.2) << std::endl;
}
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/9f80208d0c7e4cbea0e4f992283a0490.png
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