Effective Modern C++：06lambda表达式
???????? lambda表達(dá)式實(shí)際上是語法糖，任何lambda表達(dá)式能做到的，手動(dòng)都能做到，無非是多打幾個(gè)字。但是lambda作為一種創(chuàng)建函數(shù)對(duì)象的手段，實(shí)在太過方便，自從有了lambda表達(dá)式，使用復(fù)雜謂詞來調(diào)用STL中的”_if”族算法（std::find_if，std::remove_if等）變得非常方便，這種情況同樣發(fā)生在比較函數(shù)的算法族上。在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)之外，lambda表達(dá)式可以臨時(shí)制作出回調(diào)函數(shù)、接口適配函數(shù)或是語境相關(guān)函數(shù)的特化版本以供一次性調(diào)用。下面是關(guān)于lambda相關(guān)術(shù)語的提醒：
???????? lambda表達(dá)式，是表達(dá)式的一種，比如下面代碼中紅色的就是lambda表達(dá)式：
std::find_if(container.begin(), container.end(), [](int val) { return 0 < val && val < 10; });?? ? ? ? ?閉包，是lambda表達(dá)式創(chuàng)建的運(yùn)行期對(duì)象，在上面對(duì)std::find_if的調(diào)用中，閉包就是作為第三個(gè)實(shí)參在運(yùn)行期傳遞給std::find_if的對(duì)象。
???????? 閉包類，是實(shí)例化閉包的類，每個(gè)lambda表達(dá)式都會(huì)觸發(fā)編譯器生成一個(gè)獨(dú)一無二的閉包類，而lambda表達(dá)式中的語句會(huì)變成閉包類成員函數(shù)的可執(zhí)行指令。
????????
閉包可以復(fù)制，所以，對(duì)應(yīng)于單獨(dú)一個(gè)lambda表達(dá)式的閉包類型可以有多個(gè)閉包：
int x; // x is local variable auto c1 = [x](int y) { return x * y > 55; }; // c1 is copy of the closure produced by the lambda auto c2 = c1; // c2 is copy of c1 auto c3 = c2; // c3 is copy of c2 …?? ? ? ? ?c1、c2和c3都是同一個(gè)lambda表達(dá)式產(chǎn)生的閉包的副本。
???????? 在非正式場(chǎng)合，lambda表達(dá)式，閉包和閉包類之間的界限可以模糊一些。但是在下面的條款中，需要能區(qū)別哪些存在于編譯期（lambda表達(dá)式和閉包類），哪些存在于運(yùn)行期（閉包），以及它們之間的相互聯(lián)系。
?
31：避免默認(rèn)捕獲模式
???????? C++11中有兩種默認(rèn)捕獲模式：按引用或按值。按引用的默認(rèn)捕獲模式可能導(dǎo)致空懸引用，而按值的默認(rèn)捕獲模式可能會(huì)讓你覺得不存在空懸引用的問題（實(shí)際上不是）。
???????? 按引用捕獲會(huì)導(dǎo)致閉包包含指向局部變量（或形參）的引用，一旦由lambda表達(dá)式所創(chuàng)建的閉包的生命期超過了該局部變量或形參的生命期，那么閉包內(nèi)的引用就會(huì)空懸，比如下面的代碼：
using FilterContainer = std::vector<std::function<bool(int)>>; FilterContainer filters; // filtering funcsvoid addDivisorFilter() {auto calc1 = computeSomeValue1();auto calc2 = computeSomeValue2();auto divisor = computeDivisor(calc1, calc2);filters.emplace_back([&](int value) { return value % divisor == 0; }); }?? ? ? ? ?這段代碼隨時(shí)會(huì)出錯(cuò)，lambda中按引用捕獲了局部變量divisor，但當(dāng)addDivisorFilter函數(shù)返回時(shí)局部變量被銷毀，使用filters就會(huì)產(chǎn)生未定義行為。
?
???????? 如果不這樣做，使用顯式方式按引用捕獲divisor，問題依然存在：
filters.emplace_back([&divisor](int value) { return value % divisor == 0; } );?? ? ? ? ?但是通過顯示捕獲，就比較容易看出lambda表達(dá)式的生存依賴于divisor的生命期。顯式的寫出”divisor”可以提醒我們要保證divisor至少應(yīng)該和lambda具有一樣長(zhǎng)的生命期，這要比[&]這種所傳達(dá)的不痛不癢的“要保證沒有空懸引用”式的勸告更讓人印象深刻。
?
???????? 如果知道閉包會(huì)立即使用（比如傳遞給STL算法）且不會(huì)被復(fù)制，這種情況下，你可能會(huì)爭(zhēng)論說，既然沒有空懸引用的風(fēng)險(xiǎn)，也就沒有必要避免使用默認(rèn)引用捕獲模式。但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)來看，顯示的列出lambda表達(dá)式所依賴的局部變量或形參，是更好的軟件工程實(shí)踐。
?
???????? 上面的例子中，解決問題的一種辦法是對(duì)divisor采用按值的默認(rèn)捕獲模式：
filters.emplace_back([=](int value) { return value % divisor == 0; } );?? ? ? ? ?對(duì)于這個(gè)例子而言，這樣做確實(shí)是沒問題的。但是按值的默認(rèn)捕獲并非一定能避免空懸引用，問題在于如果按值捕獲了一個(gè)指針，在lambda表達(dá)式創(chuàng)建的閉包中持有的是這個(gè)指針的副本，但是沒有辦法阻止lambda表達(dá)式之外的代碼針對(duì)該指針實(shí)施delete操作導(dǎo)致的指針副本空懸。比如下面的代碼：
class Widget { public:… // ctors, etc.void addFilter() const; // add an entry to filters private:int divisor; // used in Widget's filter };void Widget::addFilter() const {filters.emplace_back([=](int value) { return value % divisor == 0; }); }?? ? ? ? ?這樣的代碼看起來安全，然而實(shí)際上卻是大錯(cuò)特錯(cuò)的。捕獲只能針對(duì)于在創(chuàng)建lambda表達(dá)式的作用域內(nèi)可見的非靜態(tài)局部變量（包括形參），而在Widget::addFilter函數(shù)體內(nèi)，divisor并非局部變量，而是Widget類的成員變量，它根本沒辦法捕獲。這么一來，如果不使用默認(rèn)捕獲模式，代碼就不會(huì)通過編譯：
void Widget::addFilter() const {filters.emplace_back([](int value) { return value % divisor == 0; }); }?? ? ? ? ?而且，如果試圖顯示捕獲divisor（無論是按值還是按引用），這個(gè)捕獲語句都不能通過編譯，因?yàn)閐ivisor既不是局部變量，也不是形參：
void Widget::addFilter() const {filters.emplace_back([divisor](int value) { return value % divisor == 0; }); }?? ? ? ? ?但是為什么一開始的代碼沒有發(fā)生編譯錯(cuò)誤呢？this指針是關(guān)鍵所在，每一個(gè)非靜態(tài)成員函數(shù)都持有一個(gè)this指針，每當(dāng)提及該類的成員變量時(shí)都會(huì)用到這個(gè)指針。比如在Widget的任何成員函數(shù)中，編譯器內(nèi)部都會(huì)把divisor替換成this->divisor。因此，在Widget::addFilter的按值默認(rèn)捕獲版本中，被捕獲的實(shí)際上是Widget的this指針，而不是divisor。從編譯器的角度來看，實(shí)際的代碼相當(dāng)于：
void Widget::addFilter() const {auto currentObjectPtr = this;filters.emplace_back([currentObjectPtr](int value) { return value % currentObjectPtr->divisor == 0; }); }?? ? ? ? ?因此，該lambda閉包的存活，與它含有this指針指向的Widget對(duì)象的生命期是綁在一起的，比如下面的代碼：
using FilterContainer = std::vector<std::function<bool(int)>>; FilterContainer filters; void doSomeWork() {auto pw = std::make_unique<Widget>(); pw->addFilter();… }?? ? ? ? ?當(dāng)調(diào)用doSomeWork時(shí)創(chuàng)建了一個(gè)篩選函數(shù)，它依賴于std::make_unique創(chuàng)建的Widget對(duì)象，該函數(shù)被添加到filters中，然而當(dāng)doSomeWork結(jié)束后，Widget對(duì)象隨著std::unique_ptr的銷毀而銷毀，從那一刻起，filters中就含有了一個(gè)帶有空懸指針的元素。
???????? 這一問題可以通過將想捕獲的成員變量復(fù)制到局部變量中，而后捕獲該局部變量的部分得意解決：
void Widget::addFilter() const {auto divisorCopy = divisor;filters.emplace_back([divisorCopy](int value) { return value % divisorCopy == 0; } ); }??
???????? 在C++14中，捕獲成員變量的一種更好的方式是使用廣義lambda捕獲（generalized lambda）：
void Widget::addFilter() const {filters.emplace_back([divisor = divisor](int value) { return value % divisor == 0; }); }?? ? ? ? ?對(duì)廣義lambda捕獲而言，沒有默認(rèn)捕獲模式一說，但是，就算在C++14中，本條款的建議，避免使用默認(rèn)捕獲模式依然成立。
?
???????? 使用按值默認(rèn)捕獲的另一個(gè)缺點(diǎn)，在于它似乎表明閉包是自治的，與閉包外的數(shù)據(jù)變化絕緣，然而作為一般性的結(jié)論，這是不正確的。因?yàn)閘ambda表達(dá)式可能不僅依賴于局部變量或形參，他還可能依賴于靜態(tài)存儲(chǔ)期對(duì)象，這樣的對(duì)象定義在全局或名字空間作用域中，或是在類，函數(shù)，文件中以static飾詞聲明。這樣的對(duì)象可以在lambda內(nèi)使用，但是它們不能被捕獲。如果使用了按值默認(rèn)捕獲模式，這些對(duì)象就會(huì)給人以錯(cuò)覺，認(rèn)為它們可以加以捕獲：
void addDivisorFilter() {static auto calc1 = computeSomeValue1(); static auto calc2 = computeSomeValue2(); static auto divisor = computeDivisor(calc1, calc2);filters.emplace_back([=](int value) { return value % divisor == 0; });++divisor; }?? ? ? ? ?看到[=]就認(rèn)為lambda復(fù)制了它內(nèi)部使用的對(duì)象，得出lambda是自治的這種結(jié)論，是錯(cuò)誤的。實(shí)際上該lambda表達(dá)式并不獨(dú)立，它沒有使用任何的非靜態(tài)局部變量或形參，所以它沒能捕獲任何東西。更糟糕的是lambda表達(dá)式的代碼中使用了靜態(tài)變量divisor，每次調(diào)用addDivisorFilter后，divisor會(huì)遞增，使得添加到filters中的每個(gè)lambda表達(dá)式的行為都不一樣。如果一開始就避免使用按值的默認(rèn)捕獲模式，也就能消除代碼被誤讀的風(fēng)險(xiǎn)了。
?
?
32：使用初始化捕獲將對(duì)象移入閉包
???????? 有時(shí)按值捕獲和按引用捕獲并不能滿足所有的需求。比如想要把move-only對(duì)象（如std::unique_ptr或std::future）放入閉包，或者想把復(fù)制昂貴而移動(dòng)低廉的對(duì)象移入閉包時(shí)，C++11沒有提供可行的方法，但是C++14為對(duì)象移動(dòng)提供了直接支持。
???????? 實(shí)際上，C++14提供了一種全新的捕獲方式，按移動(dòng)的捕獲只不過是該機(jī)制能夠?qū)崿F(xiàn)的多種效果之一罷了。這種方式稱為初始化捕獲（init capture），它可以做到C++11的捕獲形式所有能夠做到的事情（除了默認(rèn)捕獲模式，而這是需要遠(yuǎn)離的），不過初始化捕獲的語法稍顯啰嗦，如果C++11的捕獲能解決問題，則大可以使用之。
???????? 下面是初始化捕獲實(shí)現(xiàn)移入捕獲的例子：
class Widget { public:bool isValidated() const;bool isProcessed() const;bool isArchived() const; private:… }; auto pw = std::make_unique<Widget>(); … auto func = [pw = std::move(pw)] { return pw->isValidated() && pw->isArchived(); };?? ? ? ? ?上面的例子中，位于”=”左側(cè)的pw，是lambda創(chuàng)建的閉包類中成員變量的名字；而位于”=”右側(cè)的是其初始化表達(dá)式，所以”pw=std::move(pw)”表達(dá)了在閉包類中創(chuàng)建一個(gè)成員變量pw，然后使用針對(duì)局部變量pw實(shí)施std::move的結(jié)果來初始化該成員變量。在lambda內(nèi)部使用pw也是指的閉包類的成員變量。一旦定義lambda表達(dá)式之后，因?yàn)榫植孔兞縫w已經(jīng)被move了，所以其不再掌握任何資源。
???????? 上面的例子還可以不使用局部變量pw：
auto func = [pw = std::make_unique<Widget>()]{ return pw->isValidated() && pw->isArchived(); };?? ? ? ? ?這種捕獲方式在C++14中還稱為廣義lambda捕獲（generalized lambda capture）。
?
???????? 但是如果編譯器尚不支持C++14，則該如何實(shí)現(xiàn)按移動(dòng)捕獲呢？要知道一個(gè)lambda表達(dá)式不過是生成一個(gè)類并創(chuàng)建一個(gè)該類的對(duì)象的手法罷了，并不存在lambda能做而手工不能做的事情，上面C++14的例子，如果使用C++11，可以寫為：
class IsValAndArch { public: using DataType = std::unique_ptr<Widget>;explicit IsValAndArch(DataType&& ptr) : pw(std::move(ptr)) {}bool operator()() const{ return pw->isValidated() && pw->isArchived(); } private:DataType pw; }; auto func = IsValAndArch(std::make_unique<Widget>());?? ? ? ? ?這種寫法要比使用lambda麻煩很多。
如果非要使用lambda實(shí)現(xiàn)按移動(dòng)捕獲，也不是全無辦法，可以借助std::bind實(shí)現(xiàn)：把要捕獲的對(duì)象移動(dòng)到std::bind產(chǎn)生的函數(shù)對(duì)象中；給lambda表達(dá)式一個(gè)指向欲捕獲的對(duì)象的引用。比如C++14中的寫法：
std::vector<double> data; … // populate data auto func = [data = std::move(data)]{ /* uses of data */ };?? ? ? ? ?如果采用C++11中使用std::bind和lambda的寫法，等價(jià)代碼如下：
std::vector<double> data; … // as above auto func = std::bind([](const std::vector<double>& data) { /* uses of data */ },std::move(data) );?? ? ? ? ?std::bind也生成函數(shù)對(duì)象，可以將它生成的對(duì)象稱為綁定對(duì)象。std::bind的第一個(gè)實(shí)參是個(gè)可調(diào)用對(duì)象，接下來的所有實(shí)參表示傳遞給該對(duì)象的值。
???????? 綁定對(duì)象內(nèi)含有傳遞給std::bind所有實(shí)參的副本。對(duì)于左值實(shí)參，綁定對(duì)象內(nèi)對(duì)應(yīng)的副本實(shí)施的是復(fù)制構(gòu)造；對(duì)于右值實(shí)參，實(shí)施的是移動(dòng)構(gòu)造。上面的例子中，第二個(gè)實(shí)參是個(gè)右值，所以在綁定對(duì)象內(nèi)，使用局部變量data移動(dòng)構(gòu)造其副本，這種移動(dòng)構(gòu)造動(dòng)作正是實(shí)現(xiàn)模擬移動(dòng)捕獲的關(guān)鍵所在，因?yàn)榘延抑狄迫虢壎▽?duì)象，正是繞過C++11無法將右值移動(dòng)到閉包的手法。
???????? 當(dāng)一個(gè)綁定對(duì)象被調(diào)用時(shí)，它所存儲(chǔ)的實(shí)參會(huì)傳遞給std::bind的那個(gè)可調(diào)用對(duì)象，也就是func被調(diào)用時(shí)，func內(nèi)經(jīng)由移動(dòng)構(gòu)造得到的data副本就會(huì)作為實(shí)參傳遞給那個(gè)原先傳遞給std::bind的lambda表達(dá)式。這個(gè)C++11寫法比C++14多了一個(gè)形參data，該形參是個(gè)指向綁定對(duì)象內(nèi)部的data副本的左值引用，這么一來，在lambda內(nèi)對(duì)data形參所做的操作，都會(huì)實(shí)施在綁定對(duì)象內(nèi)移動(dòng)構(gòu)造而得的data副本之上，與原局部變量data無關(guān)。
?
???????? 默認(rèn)情況下，lambda閉包類中的operator()成員函數(shù)會(huì)帶有const飾詞，因此閉包里的所有成員變量在lambda表達(dá)式的函數(shù)體內(nèi)都帶有const飾詞，但綁定對(duì)象內(nèi)移動(dòng)構(gòu)造而得的data副本并不帶有const飾詞，所以為了防止該data部分在lambda表達(dá)式內(nèi)被意外修改，lambda的形參就聲明為常量引用。但是如果lambda表達(dá)式帶有mutable飾詞，則閉包中的operator()函數(shù)就不會(huì)在聲明時(shí)帶有const飾詞，相應(yīng)的做法就是在lambda聲明中略去const：
auto func = std::bind([](std::vector<double>& data) mutable { /* uses of data */ },std::move(data) );?? ? ? ? ?綁定對(duì)象存儲(chǔ)著傳遞給std::bind所有實(shí)參的副本，因此本例中的綁定對(duì)象就包含一份由第一個(gè)實(shí)參lambda表達(dá)式產(chǎn)生的閉包的副本。這么一來，該閉包的生命期就和綁定對(duì)象是相同的。
?
???????? 另外一個(gè)例子，下面是C++14的代碼：
auto func = [pw = std::make_unique<Widget>()] { return pw->isValidated() && pw->isArchived(); };?? ? ? ? ?如果使用C++11采用bind的寫法：
auto func = std::bind([](const std::unique_ptr<Widget>& pw){ return pw->isValidated() && pw->isArchived(); },std::make_unique<Widget>() );??
?
33：要對(duì)auto&&類型的形參使用std::forward，則需要使用decltype
???????? 泛型lambda表達(dá)式（generic lambda）是C++14最振奮人心的特性之一：lambda表達(dá)式的形參列表中可以使用auto，它的實(shí)現(xiàn)直截了當(dāng)，閉包類中的operator()采用模板實(shí)現(xiàn)。比如下面的lambda表達(dá)式，以及其對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)：
auto f = [](auto x){ return func(normalize(x)); };class SomeCompilerGeneratedClassName { public:template<typename T> auto operator()(T x) const{ return func(normalize(x)); }… };?? ? ? ? ?這個(gè)例子中，lambda表達(dá)式對(duì)x的動(dòng)作就是將其轉(zhuǎn)發(fā)給normalize，如果normalize區(qū)別對(duì)待左值和右值，則該lambda表達(dá)式的實(shí)現(xiàn)是有問題的，正確的寫法應(yīng)該是使用萬能引用并將其完美轉(zhuǎn)發(fā)給normalize：
auto f = [](auto&& x) { return func(normalize(std::forward<???>(x))); };?? ? ? ? ?這里的問題是，std::forward的模板實(shí)參”???”應(yīng)該怎么寫？
這里可以使用decltype(x)，但是decltype(x)產(chǎn)生的結(jié)果，卻與std::forward的使用慣例有所不同。如果傳入的是個(gè)左值，則x的類型是左值引用，decltype(x)得到的也是左值引用；如果傳入的是右值，則x的類型是右值引用，decltype(x)得到的也是右值引用，但是，std::forward的使用慣例是std::forward<T>，其中T要么是個(gè)左值引用，要么是個(gè)非引用。
???????? 再看一下條款28中std::forward的簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)：
template<typename T> T&& forward(remove_reference_t<T>& param) {return static_cast<T&&>(param); }?? ? ? ? ?如果客戶代碼想要完美轉(zhuǎn)發(fā)Widget類型的右值，則按照慣例它應(yīng)該采用Wdiget類型，而非引用類型來實(shí)例化std::forward，然后std::forard模板實(shí)例化結(jié)果是：
Widget&& forward(Widget& param) { return static_cast<Widget&&>(param); }?? ? ? ? ?如果使用右值引用實(shí)例化T，也就是Widget&&實(shí)例化T，得到的結(jié)果是：
Widget&& && forward(Widget& param) {return static_cast<Widget&& &&>(param); }?? ? ? ? ?實(shí)施了引用折疊之后：
Widget&& forward(Widget& param) {return static_cast<Widget&&>(param); }?? ? ? ? ?經(jīng)過對(duì)比，發(fā)現(xiàn)這個(gè)版本和T為Widget時(shí)的std::forward是完全一樣的，因此，實(shí)例化std::forward時(shí)，使用一個(gè)右值引用和使用非引用類型，結(jié)果是相同的。所以，我們的完美轉(zhuǎn)發(fā)lambda表達(dá)式如下：
auto f =[](auto&& param){return func(normalize(std::forward<decltype(param)>(param)));};?? ? ? ? ?稍加改動(dòng)，就可以得到能接收多個(gè)形參的完美轉(zhuǎn)發(fā)lambda式版本，因?yàn)镃++14中的lambda能夠接受變長(zhǎng)形參：
auto f =[](auto&&... params){return func(normalize(std::forward<decltype(params)>(params)...));};?
??
34：優(yōu)先使用lambda表達(dá)式，而非std::bind
???????? std::bind在2005年就已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的組成部分了（std::tr1::bind），這意味著std::bind已經(jīng)存在了十多年了，你可能不太愿意放棄這么一個(gè)運(yùn)作良好的工具，然而有時(shí)候改變也是有益的，因?yàn)樵贑++11中，相對(duì)于std::bind，lambda幾乎總會(huì)是更好的選擇，而到了C++14，lambda簡(jiǎn)直已成了不二之選。
???????? lambda表達(dá)式相對(duì)于std::bind的優(yōu)勢(shì)，最主要的是其具備更高的可讀性：
// typedef for a point in time (see Item 9 for syntax) using Time = std::chrono::steady_clock::time_point; // see Item 10 for "enum class" enum class Sound { Beep, Siren, Whistle }; // typedef for a length of time using Duration = std::chrono::steady_clock::duration; // at time t, make sound s for duration d void setAlarm(Time t, Sound s, Duration d);// setSoundL ("L" for "lambda") is a function object allowing a // sound to be specified for a 30-sec alarm to go off an hour // after it's set auto setSoundL = [](Sound s){// make std::chrono components available w/o qualificationusing namespace std::chrono;setAlarm(steady_clock::now() + hours(1), s, seconds(30));};?? ? ? ? ?這里的lambda表達(dá)式，即使是沒什么經(jīng)驗(yàn)的讀者也能看出來，傳遞給lambda的形參會(huì)作為實(shí)參傳遞給setAlarm。到了C++14中，C++14提供了秒，毫秒和小時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)字面值，所以，可以寫成這樣：
auto setSoundL = [](Sound s) {using namespace std::chrono;using namespace std::literals;setAlarm(steady_clock::now() + 1h, s, 30s); };?? ? ? ? ?而下面的代碼是使用std::bind的等價(jià)版本，不過實(shí)際上它還有一處錯(cuò)誤的，后續(xù)在解決這個(gè)錯(cuò)誤：
using namespace std::chrono; using namespace std::literals; using namespace std::placeholders; // needed for use of "_1" auto setSoundB = // "B" for "bind"std::bind(setAlarm, steady_clock::now() + 1h, _1, 30s);?? ? ? ? ?對(duì)于初學(xué)者而言，占位符”_1”簡(jiǎn)直好比天書，而即使是行家也需要腦補(bǔ)出從占位符數(shù)字到它在std::bind形參列表中的位置映射關(guān)系，才能理解在調(diào)用setSoundB時(shí)傳入的第一個(gè)實(shí)參，會(huì)作為第二個(gè)實(shí)參傳遞給setAlarm。該實(shí)參的類型在std::bind的調(diào)用過程中是未加識(shí)別的，所以還需要查看setAlarm的聲明才能決定應(yīng)該傳遞何種類型的實(shí)參到setSoundB。
???????? 這段代碼的錯(cuò)誤之處在于，在lambda表達(dá)式中，表達(dá)式”steady_clock::now() + 1h”是setAlarm的實(shí)參之一，這一點(diǎn)清清楚楚，該表達(dá)式會(huì)在setAlarm被調(diào)用時(shí)求值，這樣是符合需求的，就是需要在setAlarm被調(diào)用的時(shí)刻之后的一個(gè)小時(shí)啟動(dòng)報(bào)警。但是在std::bind中，”steady_clock::now() + 1h”作為實(shí)參傳遞給std::bind，而非setAlarm，該表達(dá)式在調(diào)用std::bind時(shí)就進(jìn)行求值了，并且求得的結(jié)果會(huì)存儲(chǔ)在綁定對(duì)象中，這導(dǎo)致的結(jié)果是報(bào)警的啟動(dòng)時(shí)刻是在std::bind調(diào)用之后的一個(gè)小時(shí)，而非setAlarm調(diào)用之后的一個(gè)小時(shí)。
???????? 要解決這個(gè)問題，就需要std::bind延遲表達(dá)式的求值到調(diào)用setAlarm的時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，就是需要嵌套第二層std::bind的調(diào)用：
auto setSoundB =std::bind(setAlarm,std::bind(std::plus<>(), steady_clock::now(), 1h),_1,30s);?? ? ? ? ?在C++14中，標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算符模板的模板類型實(shí)參大多數(shù)情況下可以省略不寫，所以此處也沒必要在std::plus中提供了，而C++11中還沒有這樣的特性，所以在C++11中，想要實(shí)現(xiàn)上面的代碼，只能是：
using namespace std::chrono; // as above using namespace std::placeholders; auto setSoundB =std::bind(setAlarm,std::bind(std::plus<steady_clock::time_point>(), steady_clock::now(), hours(1)),_1,seconds(30));??
???????? 如果對(duì)setAlarm實(shí)施了重載，則又會(huì)有新的問題：
enum class Volume { Normal, Loud, LoudPlusPlus }; void setAlarm(Time t, Sound s, Duration d, Volume v); auto setSoundL = [](Sound s) {using namespace std::chrono;setAlarm(steady_clock::now() + 1h, s, 30s); };?? ? ? ? ?即使有了重載，lambda表達(dá)式依然能正常工作，重載決議會(huì)選擇有三個(gè)參數(shù)版本的setAlarm。但是到了std::bind，就沒辦法通過編譯了：
auto setSoundB = std::bind(setAlarm, std::bind(std::plus<>(),steady_clock::now(),1h),_1,30s);?? ? ? ? ?這是因?yàn)榫幾g器無法確定應(yīng)該將哪個(gè)setalarm傳遞給set::bind，它拿到的所有信息只有一個(gè)函數(shù)名。為了使std::bind能夠通過編譯，setAlarm必須強(qiáng)制轉(zhuǎn)換到適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)指針類型：
using SetAlarm3ParamType = void(*)(Time t, Sound s, Duration d); auto setSoundB = std::bind(static_cast<SetAlarm3ParamType>(setAlarm),std::bind(std::plus<>(), steady_clock::now(), 1h),_1,30s);?? ? ? ? ?但是這么做又帶來了lambda和std::bind的另一個(gè)不同之處。在lambda生成的setSoundL的函數(shù)調(diào)用運(yùn)算符中，調(diào)用setAlarm采用的是常規(guī)函數(shù)喚起方式，這么一來，編譯器就可以用慣常的手法將其內(nèi)聯(lián)：
setSoundL(Sound::Siren); // body of setAlarm may well be inlined here?? ? ? ? ?而std::bind調(diào)用中使用了函數(shù)指針，這意味著在setSoundB的函數(shù)調(diào)用運(yùn)算符中，setAlarm是通過函數(shù)指針來調(diào)用的，編譯器一般無法將函數(shù)指針發(fā)起的函數(shù)調(diào)用進(jìn)行內(nèi)聯(lián)，所以lambda表達(dá)式就有可能生成比std::bind更快的代碼。
?
???????? 在setAlarm例子中，僅僅涉及了函數(shù)的調(diào)用而已，如果你想做的事比這更復(fù)雜，則lambda表達(dá)式的優(yōu)勢(shì)則更加明顯。比如：
auto betweenL =[lowVal, highVal](const auto& val){ return lowVal <= val && val <= highVal; };?? ? ? ? ?這里的lambda使用了捕獲。std::bind要想要實(shí)現(xiàn)同樣的功能，必須用比較晦澀的方式來構(gòu)造代碼，下面分別是C++14和C++11的寫法：
using namespace std::placeholders; auto betweenB =std::bind(std::logical_and<>(),std::bind(std::less_equal<>(), lowVal, _1),std::bind(std::less_equal<>(), _1, highVal));auto betweenB = std::bind(std::logical_and<bool>(),std::bind(std::less_equal<int>(), lowVal, _1),std::bind(std::less_equal<int>(), _1, highVal));?? ? ? ? ?還是需要使用std::bind的延遲計(jì)算方法。
????????
???????? 再看下面的代碼：
enum class CompLevel { Low, Normal, High }; Widget compress(const Widget& w, CompLevel lev); //make compressedcopy of w Widget w; using namespace std::placeholders; auto compressRateB = std::bind(compress, w, _1);?? ? ? ? ?這里的w傳遞給std::bind時(shí)，是按值存儲(chǔ)在std::bind生成的對(duì)象中的，在std::bind的調(diào)用中，按值還是按引用存儲(chǔ)只能是牢記規(guī)則。std::bind總是復(fù)制其實(shí)參，但是調(diào)用方可以通過對(duì)實(shí)參實(shí)施std::ref的方法達(dá)到按引用存儲(chǔ)的效果，因此：
auto compressRateB = std::bind(compress, std::ref(w), _1);?結(jié)果就是compressRateB的行為如同持有的是個(gè)指向w的引用，而非其副本。
而在lambda中，w無論是按值還是按引用捕獲，代碼中的書寫方式都很明顯：
auto compressRateL = [w](CompLevel lev) { return compress(w, lev); };?? ? ? ? ?同樣明顯的還有形參的傳遞方式：
compressRateL(CompLevel::High); // arg is passed by value compressRateB(CompLevel::High); // how is arg passed??? ? ? ? ?Lambda返回的閉包中，很明顯實(shí)參是按值傳遞給lev的；而在std::bind返回綁定對(duì)象中，形參的傳遞方式是什么呢？這里也只能牢記規(guī)則，綁定對(duì)象的所有實(shí)參都是按引用傳遞的，因?yàn)榇朔N對(duì)象的函數(shù)調(diào)用運(yùn)算符使用了完美轉(zhuǎn)發(fā)。
????????
???????? 總而言之，lambda表達(dá)式要比std::bind可讀性更好，表達(dá)能力更強(qiáng)，運(yùn)行效率也可能更好，在C++14中，幾乎沒有std::bind的適當(dāng)用例，而在C++11中，std::bind僅在兩個(gè)受限場(chǎng)合還算有使用的理由：
???????? 移動(dòng)捕獲，C++11沒有提供移動(dòng)捕獲的語法，參考上一條款；
? ? ? ? ?多態(tài)函數(shù)對(duì)象，因?yàn)榻壎▽?duì)象的函數(shù)調(diào)用運(yùn)算符使用了完美轉(zhuǎn)發(fā)，所以可以接收任何類型的實(shí)參，因此當(dāng)需要綁定的對(duì)象具有一個(gè)函數(shù)調(diào)用運(yùn)算符模板時(shí)，是有利用價(jià)值的：
class PolyWidget { public:template<typename T>void operator()(const T& param);… };PolyWidget pw; auto boundPW = std::bind(pw, _1); boundPW(1930); // pass int to PolyWidget::operator() boundPW(nullptr); // pass nullptr to PolyWidget::operator() boundPW("Rosebud"); // pass string literal to PolyWidget::operator()?? ? ? ? ?C++11中的lambda表達(dá)式?jīng)]有辦法實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，但是在C++14中，使用帶有auto類型形參的lambda表達(dá)式可以很容易的實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)：
auto boundPW = [pw](const auto& param) { pw(param); };?
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/gqtcgq/p/9937013.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Effective Modern C++：06lambda表达式的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： pymysql 模块 使用目录
- 下一篇： XV6第一个进程