람다

1. 람다식이란?

람다식은 익명 함수를 표현하는 문법입니다. 함수 객체(Functor)를 대신해 사용할 수 있으며, 특히 STL 알고리즘과 함께 사용되어 코드의 간결성과 유지보수성을 높여줍니다.

• 주요 특징:
  • C++11부터 도입.
  • 함수 객체(Functor)를 대신하여 간단하게 표현 가능.
  • STL 알고리즘의 조건자나 작업 처리에 자주 사용.

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2. 기본 문법

람다식의 기본 구문은 다음과 같습니다.

[capture list](parameters) -> return_type { 
    // 함수 본문 
};

• capture list: 외부 변수(지역 변수)를 람다식 내부에서 사용하기 위해 캡처하는 리스트.
• parameters: 람다 함수의 매개변수.
• -> return_type: 반환 타입. 생략할 수 있으며, 컴파일러가 자동으로 추론합니다.
• {}: 함수 본문.

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3. 예제 코드

#include <iostream>

int main() {
    // 간단한 람다식 예시
    auto add = [](int a, int b) -> int { return a + b; };
    std::cout << add(3, 4) << std::endl; // 출력: 7

    // 외부 변수 캡처 예시
    int x = 10;
    auto func = [&x]() { std::cout << "x: " << x << std::endl; };
    func(); // 출력: x: 10

    // 매개변수를 사용하지 않는 람다식
    auto hello = []() { std::cout << "Hello, Lambda!" << std::endl; };
    hello(); // 출력: Hello, Lambda!

    return 0;
}

설명:

1. auto add: 두 개의 매개변수를 받아 더하는 람다 함수. 반환 타입 int는 명시적으로 지정했습니다.
2. 외부 변수 캡처: [&x]를 사용해 변수 x를 참조로 캡처.
3. 매개변수 없는 람다: []()는 매개변수를 받지 않으며, 단순 출력을 수행합니다.

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4. Capture List (캡처 리스트)

람다식에서 외부 변수를 람다 함수 내부로 가져오려면 캡처 리스트를 사용해야 합니다.

캡처 방식:

1. []: 아무 변수도 캡처하지 않습니다.
2. [var]: 특정 변수 var를 값으로 캡처합니다.
3. [&var]: 특정 변수 var를 참조로 캡처합니다.
4. [=]: 모든 변수를 값으로 캡처합니다.
5. [&]: 모든 변수를 참조로 캡처합니다.
6. [var1, &var2]: 특정 변수를 지정해 값 또는 참조로 캡처합니다.

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예제

#include <iostream>

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

    // 값으로 캡처 (변경 불가)
    auto func1 = [a, &b]() mutable {
        a = 100; // 에러: a는 값으로 캡처되어 변경 불가
        b = 200; // 유효: b는 참조로 캡처되어 변경 가능
    };

    // 모든 변수 값으로 캡처, b만 참조로
    auto func2 = [=, &b]() mutable {
        b = 200; // 유효
    };

    func1();
    std::cout << "a: " << a << ", b: " << b << std::endl; // 출력: a: 5, b: 200

    return 0;
}

설명:

1. [a, &b]: a는 값으로, b는 참조로 캡처됩니다.
2. mutable: 람다 내에서 값으로 캡처된 변수를 수정할 수 있도록 허용합니다.

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5. 캡처 모드

1. mutable:

   • 값으로 캡처된 변수를 람다 내부에서 수정할 수 있도록 합니다.

   예제:

   int x = 10;
   auto func = [x]() mutable {
       x = 20;
       std::cout << x << std::endl; // 출력: 20
   };
   func();
   std::cout << x << std::endl; // 출력: 10 (외부 변수는 변경되지 않음)

2. constexpr:

   • 람다를 상수 표현식으로 사용할 때 선언합니다. (희귀한 경우)

   예제:

   constexpr auto add = [](int a, int b) { return a + b; };
   static_assert(add(3, 4) == 7, "Error");

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6. STL 알고리즘과의 사용

람다식은 STL 알고리즘에서 조건자로 사용될 때 빛을 발합니다.

1. std::find_if

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

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

    auto it = std::find_if(v.begin(), v.end(), [](int n) { return n > 3; });
    if (it != v.end()) {
        std::cout << "찾은 값: " << *it << std::endl; // 출력: 4
    }

    return 0;
}

2. std::count_if

int count = std::count_if(v.begin(), v.end(), [](int n) { return n % 2 == 0; });
std::cout << "짝수 개수: " << count << std::endl;

3. std::for_each

std::for_each(v.begin(), v.end(), [](int& n) { n *= 2; });

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