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C++ lambda 表达式与闭包与函数指针的对比

王林

发布： 2024-08-28 14:12:05

原创

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lambda 表达式是匿名的内联函数对象，捕获外部变量，允许在函数指针之外访问和修改外部变量的状态；闭包包含 lambda 表达式和捕获的变量，保留对外部变量状态的引用；函数指针指向函数的地址，无法访问外部变量。

C++ lambda 表达式与闭包与函数指针的对比

C++ lambda 表达式与闭包与函数指针的对比

简介

在 C++ 中，lambda 表达式、闭包和函数指针是处理函数指针的强大工具。尽管它们之间存在相似之处，但它们在功能、语法和用途方面也有显着的差异。本文将深入探讨这些概念之间的对比，提供代码示例以阐明它们的特性。

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lambda 表达式

lambda 表达式是匿名的内联函数对象。它使用 [capture_list](https://en.cppreference.com/w/cpp/language/lambda_expressions#Capture_list) 捕获外部变量，并用 [parameters](https://en.cppreference.com/w/cpp/language/lambda_expressions#Syntax) 指定函数参数和主体。

auto increment = [](int x) { return x + 1; };

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闭包

闭包是由 lambda 表达式或函数对象与它捕获的变量一起形成的实体。由于闭包包含它所访问的外部变量的副本，因此它可以保留对这些变量的状态的引用，即使外部函数已经退出也是如此。

函数指针

函数指针指向函数的内存地址。它允许将函数传递给其他函数或存储在数据结构中。函数指针的语法如下：

int (*add)(int, int);

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对比

特性	lambda 表达式	闭包	函数指针
创建	匿名的内联函数对象	封装了 lambda 表达式和捕获变量	指向函数的地址
捕获变量	可以使用 capture_list 捕获	是，通过 lambda 表达式捕获	不支持捕获变量
状态	可以保持对外部变量状态的引用	可以保持对外部变量状态的引用	无法访问外部变量
语法	使用 [ ] 语法	包含 lambda 表达式和外部变量	使用类型和星号（*）

实战案例

使用 lambda 表达式排序容器

std::vector<int> v = {5, 2, 8, 1};
std::sort(v.begin(), v.end(), [](int a, int b) { return a > b; });

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使用闭包存储状态

auto counter = []() {
    int count = 0;
    return [&count] { return ++count; };
};

auto c1 = counter();
auto c2 = counter();

std::cout << c1() << std::endl; // 1
std::cout << c2() << std::endl; // 1

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使用函数指针传递函数

void print(int (*func)(int)) {
    std::cout << func(10) << std::endl;
}

int add(int x) { return x + 1; }

print(add); // 11

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以上就是C++ lambda 表达式与闭包与函数指针的对比的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！