Lambda in C++

1. Introduzione

Le lambda in C++ sono funzioni anonime che possono essere definite direttamente all’interno del codice, senza dover dichiarare un nome. Sono particolarmente utili per:

Passare funzioni come argomenti a funzioni standard (std::sort, std::for_each, ecc.);

Definire piccoli comportamenti inline senza creare funzioni separate;

Catturare variabili locali in modo flessibile.

Le lambda sono state introdotte in C++11 e sono diventate uno strumento fondamentale per scrivere codice moderno e conciso.

2. Sintassi base

La sintassi di una lambda è:

[capture](parameters) -> return_type { body }

Dove:

• capture: indica quali variabili esterne alla lambda vogliamo usare;
• parameters: lista dei parametri come in una normale funzione;
• return_type: opzionale, specifica il tipo di ritorno;
• body: corpo della funzione.

Esempio semplice:

#include <iostream>

int main() {
    auto somma = [](int a, int b) { return a + b; };
    std::cout << somma(3, 5) << std::endl; // Output: 8
}

3. Capture delle variabili

Le lambda possono catturare variabili locali per poterle usare all’interno del loro corpo.

Modalità	Descrizione	Esempio
[=]	Cattura tutte le variabili esterne per valore	[=](int x){ return x + a; }
[&]	Cattura tutte le variabili esterne per riferimento	[&](int x){ a++; return x + a; }
[a]	Cattura solo la variabile a per valore	[a](int x){ return x + a; }
[&a]	Cattura solo la variabile a per riferimento	[&a](int x){ a++; return x; }

Esempio pratico:

#include <iostream>

int main() {
    int a = 10;
    int b = 5;

    auto lambda1 = [=]() { return a + b; }; // cattura per valore
    auto lambda2 = [&]() { a += b; return a; }; // cattura per riferimento

    std::cout << lambda1() << std::endl; // 15
    std::cout << lambda2() << std::endl; // 15, a diventa 15
}

4. Lambda con parametri e tipo di ritorno

Se la lambda è complessa, possiamo specificare il tipo di ritorno usando -> type:

#include <iostream>

int main() {
    auto max = [](int a, int b) -> int {
        return (a > b) ? a : b;
    };

    std::cout << max(10, 20) << std::endl; // 20
}

Se il tipo di ritorno è deducibile, possiamo omettere -> type.

5. Lambda in STL

Le lambda sono molto utili con le funzioni della Standard Template Library (STL), come std::for_each, std::sort e std::find_if.

Esempio con std::for_each:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> numeri = {1, 2, 3, 4, 5};

    std::for_each(numeri.begin(), numeri.end(), [](int n){
        std::cout << n * 2 << " ";
    });
    // Output: 2 4 6 8 10
}

Esempio con std::sort:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> numeri = {5, 2, 8, 1};

    std::sort(numeri.begin(), numeri.end(), [](int a, int b) {
        return a > b; // ordine decrescente
    });

    for (auto n : numeri) std::cout << n << " "; // 8 5 2 1
}

6. Lambda con stati (mutable)

Per default, le lambda che catturano per valore non possono modificare le variabili catturate. Usando mutable, possiamo modificarle internamente:

#include <iostream>

int main() {
    int a = 5;
    auto lambda = [a]() mutable {
        a += 10;
        return a;
    };

    std::cout << lambda() << std::endl; // 15
    std::cout << a << std::endl;        // 5, fuori non cambia
}

7. Esercizi

7.1 Esercizio - Lambda base

Scrivi un programma che:

1. Definisca una lambda che sommi due numeri interi;
2. Stampa il risultato;
3. Modifica la lambda per sottrarre due numeri invece di sommarli.

7.2 Esercizio - Capture variabili

Crea un programma che:

1. Definisca due variabili x e y;
2. Definisca una lambda che sommi x e y usando la cattura per valore;
3. Definisca una seconda lambda che incrementi x di y usando la cattura per riferimento;
4. Mostra come cambiano i valori fuori dalla lambda.

7.3 Esercizio - Lambda e STL

1. Crea un std::vector<int> con valori casuali;
2. Usa std::for_each con una lambda per stampare ogni valore moltiplicato per 3;
3. Usa std::sort con una lambda per ordinare il vettore in ordine decrescente.

7.4 Esercizio - Lambda mutable

1. Definisci una variabile counter = 0;
2. Crea una lambda che incrementi counter di 1 ogni volta che viene chiamata, usando mutable;
3. Chiama la lambda 5 volte e stampa il valore interno ogni volta.

8. Quiz a risposta multipla

Mettiti alla prova

0/6 risposte

1. 1) Cosa è una lambda in C++?

   AUna classe specialeBUna funzione anonima definita inlineCUn tipo di puntatoreDUna variabile globale

2. 2) Quale sintassi indica la cattura per riferimento?

   A[=]B[&]C[a]D->

3. 3) Come si specifica il tipo di ritorno di una lambda?

   ACon -> tipoBCon : tipoCCon type()DNon è possibile

4. 4) Qual è il comportamento di una lambda con cattura per valore?

   APuò modificare le variabili esterne direttamenteBCopia le variabili esterne, modificandole solo internamenteCNon può usare variabili esterneDModifica le variabili esterne per default

5. 5) Come si usa una lambda con std::sort per ordinare un vettore in ordine decrescente?

   Astd::sort(v.begin(), v.end(), [](int a,int b){ return a < b; });Bstd::sort(v.begin(), v.end(), [](int a,int b){ return a > b; });Cstd::sort(v.begin(), v.end());Dv.sort([](int a,int b){ return a > b; });

6. 6) Cosa fa l'opzione mutable in una lambda?

   APermette di catturare variabili per riferimentoBPermette di modificare le variabili catturate per valore internamenteCFa diventare la lambda costanteDConverte la lambda in funzione globale

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