转载

如何利用 C++ 的 Lambda 表达式提升 Qt 代码

Lambda 表达式是在 C++11 中加入的 C++ 特性。这篇文章中我们将看到如果用 Lambda 表达式来简化 Qt代码。Lambda 很强大，但也要小心它带来的陷阱。

首先，什么是 Labmda 表达式？

Lambda 表达式是在某个函数中直接定义的匿名函数。它可以用于任何需要传递函数指针的地方。

Lambda 表达式的语法如下：

[获取变量](参数) {
    lambda 代码
}

现在先忽略 “捕取变量” 这部分。下面是一个简单的 Lambda，用于递增一个数：

[](int value) {
    return value + 1;
}

我们可以把这个 Lambda 用于像 std::transform() 这样的函数，来为 vector 的每一个元素增值：

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>int main() {
    std::vector<int> vect = { 1, 2, 3 };
    std::transform(vect.begin(), vect.end(), vect.begin(),
                   [](int value) { return value + 1; });    for(int value : vect) {
std::cout << value << std::endl;
    }
    return 0;
}

打印结果：

获取变量

Lambda 表达式可以通过 “捕获” 来使用当前作用域中的变量。下面是用 Lambda 来对 vector 求和的一个示例。

std::vector<int> vect = { 1, 2, 3 };
int sum = 0;
std::for_each(vect.begin(), vect.end(), [∑](int value) {
    sum += value;
});

你可以看到，我们获取了本地变量 sum，所以可以在 Lambda 内部使用它。sum 加了前缀 &，这表示我们通过引用获取 sum 变量：在 Lambda 内部，sum 是一个引用，所以对它进行的任何改变都会对 Lambda 外部的 sum 变量造成影响。

如果你不是需要引用，只需要变量的拷贝，只需要去掉 & 就好。

如果你想获取多个变量，只需要用逗号进行分隔，就像函数的参数那样。

目前还不能直接获取成员变量，但是你可以获取 this，然后通过它访问当前对象的所有成员。

在背后，Lambda 获取的变量会保存在一个隐藏的对象中。不过，如果编译器确认 Lambda 不会在当前局部作用域之外使用，它就会进行优化，直接使用局域变量。

有一个偷懒的办法可以获取所有局部变量。用 [&] 来获取它们的引用；用 [=] 来获取它们的拷贝。不过最好不要这样做，因为引用变更的生命周期很可能短于 Lambda 的生命周期，这会导致奇怪的错误。就算你获取的是一个变量的拷贝，但它本身是一个指针，也会导致崩溃。如果明确的列出你依赖的变量，会更容易避开这类陷阱。关于这个陷阱更多的信息，请看看 “ Effective Modern C++ ” 的第 31 条。

Qt 连接中的 Lambda

如果你在用新的连接风格 (你应该用，因为有非常好的类型安全！)，就可以在接收端使用 Lambda，这对于较小的处理函数来说简直太棒了。

下面是一个电话括号器的示例，用户可以输入数字然后拨出电话：

Dialer::Dialer() {
    mPhoneNumberLineEdit = new QLineEdit();
    QPushButton* button = new QPushButton("Call");
    /* ... */
    connect(button, &QPushButton::clicked,
            this, &Dialer::startCall);
}
void Dialer::startCall() {
    mPhoneService->call(mPhoneNumberLineEdit->text());
}

我们可以使用 Lambda 代替 startCall() 方法：

Dialer::Dialer() {
    mPhoneNumberLineEdit = new QLineEdit();
    QPushButton* button = new QPushButton("Call");
    /* ... */
    connect(button, &QPushButton::clicked, [this]() {
        mPhoneService->call(mPhoneNumberLineEdit->text());
    });
}

用 Lambda 代替 QObject::sender()

Lambda 也是 QObject::sender() 的一个非常好的替代方案。想像一下，如果我们的拨号器现在是一组的数字按钮的数组。

没使用 Labmda 的代码，在组合数字的时候会像这样：

Dialer::Dialer() {
    for (int digit = 0; digit <= 9; ++digit) {
        QString text = QString::number(digit);
        QPushButton* button = new QPushButton(text);
        button->setProperty("digit", digit);
        
        connect(button, &QPushButton::clicked,
                this, &Dialer::onClicked);
    }
    /* ... */
}
void Dialer::onClicked() {
    QPushButton* button = static_cast<QPushButton*>(sender());
    int digit = button->property("digit").toInt();
    mPhoneService->dial(digit);
}

我们可以使用 QSignalMapper 并去掉 Dialer::onClicked() 方法，但使用 Labmda 会更灵活更简单。我们只需要获取与按钮对应的数字，然后在 Lambda 中直接就能调用 mPhoneService->dial()。

Dialer::Dialer() {
    for (int digit = 0; digit <= 9; ++digit) {
        QString text = QString::number(digit);
        QPushButton* button = new QPushButton(text);
        
        connect(button, &QPushButton::clicked, [this, digit]() {                 mPhoneService->dial(digit);
            }
        );
    }
    /* ... */
}

不要忘了对象的生命周期！

看这段代码：

void Worker::setMonitor(Monitor* monitor) {
    connect(this, &Worker::progress,
            monitor, &Monitor::setProgress);
}

在这个小例子中，有一个 Worker 实例来向 Monitor 实例报告进度。到目前为止，还没什么问题。

现在假设 Worker::progress() 有一个 int 型的参数，并且 monitor 的另一个方法需要使用这个参数值。我们会尝试这样做：

void Worker::setMonitor(Monitor* monitor) {
    // Don't do this!
    connect(this, &Worker::progress, [monitor](int value) {
        if (value < 100) {
            monitor->setProgress(value);
	} else {
	    monitor->markFinished();
	}
    });
}

看起来没问题……但是这段代码会导致崩溃！

Qt 的连接系统很智能，如果发送方和接收方中的任何一个被删除掉，它就会删除连接。在最初的 setMonitor() 中，如果 monitor 被删除了，连接也会被删除。但现在我们使用了 Lambda 来作为接收方： Qt 目前没有办法发现在 Lambda 中使用了 monitor。即使 monitor 被删除掉，Lambda 仍然会调用，结果应用就会在尝试引用 monitor 的时候发生崩溃。

为了避免崩溃发生，你要向 connect() 调用传入一个“context”参数，像这样：

void Worker::setMonitor(Monitor* monitor) {
    // Do this instead!
    connect(this, &Worker::progress, monitor,
            [monitor](int value) {
	if (value < 100) {
	    monitor->setProgress(value);
	} else {
	    monitor->markFinished();
	}
    });
}

这段代码中，我们把 monitor 作为上下文传入了 connect()。这不会对 Lambda 的执行造成影响，但是在 monitor 被删除之后，Qt 会注意到并解除 Worker::progress() 和 Lambda 之间的连接。

这个上下文还会用于检测连接是否在队列中。就像经典的 signal-slot 连接那样，如果上下文对象与发射信号的代码不在同一个线程，Qt 会将连接置入队列。

代替 QMetaObject::invokeMethod

你可能对一种异步调用 slot 的方法比较熟悉，它使用 QMetaObject::invokeMethod 。先定义一个类：

class Foo : public QObject {
public slots:
    void doSomething(int x);
};

你可以在 Qt 中使用 QMetaObject::invokeMethod 在事件循环返回时调用 Foo::doSomething()：

QMetaObject::invokeMethod(this, "doSomething",
                          Qt::QueuedConnection, Q_ARG(int, 1));

这段代码会工作，但是：

语法太丑
非类型安全
你必须定义作为 slot 的方法

可以通过在 QTimer::singleShot() 中调用 Lambda 来代替上面的代码：

QTimer::singleShot(0, [this]() {
    doSomething(1);
});

这个效率会稍低一些，因为 QTimer::singleShot() 会在背后创建一个对象，不过，只要你不是要在一秒内调用很多次，这点性能损失可以忽略不计。显然利大于弊。

你同样可以在 Lambda 前面指定一个上下文，这在多线程中非常有用。但要小心：如果你使用低于 5.6.0 版本的 Qt，QTimer::singleShot() 有一个 BUG 在多线程中使用时会导致崩溃。我们找到了那个困难的办法……

连接 Qt 对象的时候使用 Lambda 比使用调度方法更好
在 connect() 调用的中使用 Lambda 一定要有上下文
按需获取变量

希望你能喜欢这篇文章，并希望你现在就用漂亮的 Lambda 语法替换掉古板的旧语法！

原文 https://www.oschina.net/translate/how-c-lambda-expressions-can-improve-your-qt-code

正文到此结束

所属分类：编程技术

本文标签： 线程 App 生命 C++11 tar 智能删除 mapper CTO http ORM https 代码 src Service git 多线程 Connection Property 编译 UI 参数 queue id map value IOS 希望安全实例文章 IO
版权声明： 本文为互联网转载文章，出处已在文章中说明(部分除外)。如果侵权，请联系本站长删除，谢谢。
本文海报： 生成海报一生成海报二

其他链接

关于本站

本站定位：个人技术类博客

本站作用：写博客、记日志、闲聊扯淡鼓捣技术。

问题交流

如何利用 C++ 的 Lambda 表达式提升 Qt 代码

首先，什么是 Labmda 表达式？

获取变量

Qt 连接中的 Lambda

用 Lambda 代替 QObject::sender()

不要忘了对象的生命周期！

代替 QMetaObject::invokeMethod

热门推荐

相关文章

说给你听

本文目录

随机标签

书籍教程

近期评论

网站信息

其他链接

关于本站

问题交流