C++ lambda 表达式与闭包与函数指针的对比

星杰酱_4223

星杰酱_4223

2024-08-28

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原创

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。

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; };

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。

C++14
C++14

C++14 对 C++11 的修正与增强版本,适合旧系统维护和较老工具链兼容。

下载

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);

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; });</int>

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 <p><strong>使用函数指针传递函数</strong></p><pre class="brush:cpp;toolbar:false;">void print(int (*func)(int)) {
    std::cout 

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