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C++ 匿名函数和函数对象的类型体系

PHPz

发布： 2024-08-31 08:51:03

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c++++ 中的匿名函数（lambda 表达式）和函数对象提供了一种便捷的函数调用方式，具有复杂类型体系。匿名函数（lambda 表达式）：其类型为 std::function<t>，其中 t 为 lambda 体的返回类型。函数对象：其类型为函数对象的类名，通过重载 operator() 实现调用语义。

C++ 匿名函数和函数对象的类型体系

在 C++ 中，匿名函数（lambda 表达式）和函数对象是一种非常强大的工具，可以实现代码的简洁性和可读性。它们有着复杂的类型体系，了解它们对于有效地使用它们至关重要。

匿名函数（Lambda 表达式）

匿名函数是一种特殊的函数类型，可以声明在另一个函数或表达式中。它们使用 [] 符号括起来，形如：

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auto lambda = [](int x, int y) { return x + y; };

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这个 lambda 表达式接受两个整数参数并返回它们的和。它的类型是 std::function<int(int, int)>，可以理解为一个从两个整数到一个整数的函数。

函数对象

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函数对象是一种对象，它可以像函数一样调用。它们使用 operator() 重载来实现调用语义。例如：

struct FunctionObject {
  int operator()(int x, int y) { return x + y; }
};

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这个函数对象定义了一个 operator() 函数，它接受两个整数并返回它们的和。它的类型是 FunctionObject。

类型体系

匿名函数和函数对象都有一个复杂的类型体系。它们的主要区别在于 lambda 表达式是匿名的，而函数对象是命名的。

lambda 表达式：lambda 表达式的类型是 std::function<T>，其中 T 是 lambda 体的返回类型。
函数对象：函数对象的类型是函数对象的类名。

实战案例

以下是一个使用 lambda 表达式和函数对象的简单示例：

#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

int main() {
  // 创建 lambda 表达式
  auto lambda = [](int x, int y) { return x + y; };

  // 创建函数对象
  struct FunctionObject {
    int operator()(int x, int y) { return x + y; }
  };

  // 调用 lambda 表达式
  cout << lambda(1, 2) << endl;  // 输出：3

  // 调用函数对象
  FunctionObject funcObject;
  cout << funcObject(3, 4) << endl;  // 输出：7

  // 使用 std::function 包装 lambda 表达式
  std::function<int(int, int)> func = lambda;
  cout << func(5, 6) << endl;  // 输出：11

  return 0;
}

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