C++ lambda 表达式与闭包:在设计模式中的使用

c++++ lambda 表达式和闭包可以在设计模式中发挥作用:策略模式:lambda 表达式可定义可互换的行为。状态模式:lambda 表达式可定义状态转换行为。实际案例:lambda 表达式可用于闭包中,从而可以在函数之外访问变量,例如文件过滤。

C++ lambda 表达式与闭包:在设计模式中的使用

C++ lambda 表达式与闭包:在设计模式中的使用

介绍
lambda 表达式是一种简洁的语法,用于定义在运行时创建的匿名函数。在 C++ 中,lambda 表达式通常与闭包结合使用,闭包是一种函数,可以访问其定义作用域之外的变量。本教程将探讨 lambda 表达式和闭包,并展示如何在设计模式中使用它们。

C++ lambda 表达式
lambda 表达式的语法如下:

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[capture-list] (parameters) -> return-type { body }

登录后复制capture-list:指定 lambda 表达式可以访问的外部变量。parameters:lambda 表达式接受的参数(可选)。return-type:lambda 表达式返回的类型(可选)。

闭包
闭包是包含对至少一个外部变量的引用的 lambda 表达式。这允许 lambda 表达式访问其定义范围之外的数据,即使它已经超出范围。

设计模式中的使用

策略模式
在策略模式中,lambda 表达式可用于定义可互换的行为。例如,下方的代码使用 lambda 表达式定义比较策略:

// 定义一个比较策略类struct CompareStrategy {    bool operator()(int a, int b) {        return a & vec, CompareStrategy strategy) {    sort(vec.begin(), vec.end(), strategy);}int main() {    vector vec = {1, 3, 2, 4};    // 使用lambda 表达式定义比较策略    sort(vec, [](int a, int b) { return a > b; });    // 打印排序后的向量    for (int i : vec) {        cout 

状态模式
在状态模式中,lambda 表达式可用于定义状态转换行为。例如,下方的代码使用 lambda 表达式定义一个状态机,它控制一个简单对象的交互:

// 定义一个状态接口struct State {    virtual void handle(Context* context) = 0;};// 定义具体状态类class StateA : public State {    void handle(Context* context) override {        // 执行状态 A 的逻辑        cout setState(new StateB());    }};// 定义具体状态类class StateB : public State {    void handle(Context* context) override {        // 执行状态 B 的逻辑        cout setState(new StateA());    }};// 定义上下文类class Context {private:    State* state;public:    Context(State* state) : state(state) {}    void request() {        state->handle(this);    }    void setState(State* state) {        this->state = state;    }};int main() {    // 创建一个上下文对象    Context context(new StateA());    // 处理请求并输出状态    for (int i = 0; i 

实际案例

以下是一个使用 C++ lambda 表达式和闭包进行文件过滤的实际案例:

#include #include #include using namespace std;// 定义一个函数,返回一个 lambda 表达式,该表达式的目的是根据条件过滤一个文件auto filter_files(const string& path, const string& extension) {    return [path, extension](const string& file) {        // 如果文件的路径包含给定路径且扩展名与给定扩展名匹配,则返回true        return file.find(path) != string::npos && file.rfind(extension) == file.length() - extension.length();    };}int main() {    // 定义一个文件列表    vector files = {"file1.txt", "file2.cpp", "file3.pdf", "file4.h", "file5.txt", "file6.js"};    // 使用lambda 表达式过滤文件列表    auto filtered_files = filter_files("/home/user/Documents", ".txt");    vector result;  // 用于存储过滤后的文件列表    // 将过滤后的文件添加到结果向量中    copy_if(files.begin(), files.end(), back_inserter(result), filtered_files);    // 打印过滤后的文件列表    for (auto& file : result) {        cout 

在这个例子中,lambda 表达式用于接受一个文件路径字符串,并根据给定的条件对其进行过滤,即文件路径是否包含指定的路径且扩展名是否与指定的扩展名匹配。

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