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C++閉包,一樣很簡單

exe pytho names 對象 reset bsp ini opera ruby

引用百度上對閉包的定義:閉包是指可以包含自由(未綁定到特定對象)變量的代碼塊;這些變量不是在這個代碼塊內或者任何全局上下文中定義的,而是在定義代碼塊的環境中定義(局部變量)。“閉包” 一詞來源於以下兩者的結合:要執行的代碼塊(由於自由變量被包含在代碼塊中,這些自由變量以及它們引用的對象沒有被釋放)和為自由變量提供綁定的計算環境(作用域)。在PHP、Scala、Scheme、Common Lisp、Smalltalk、Groovy、JavaScript、Ruby、 Python、Go、Lua、objective c、swift 以及Java(Java8及以上)等語言中都能找到對閉包不同程度的支持。

那,C++難道不支持閉包嗎? 非也!

C++閉包

有了C++14的支持,實現閉包還是輕而易舉的!

#include <functional>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

auto foo(int bar)
{
    const char t = ‘A‘ + bar;
    return [=](int b)->char {
        const char res = t + b;
        return res;     
    };
}

int main(int argc, char * argv[])
{
    const int tests = 8;
    //產生8個閉包
    vector<function<char(int)> > vec_closures;
    for (int i = 0; i < tests; ++i)
        vec_closures.push_back(foo(i));
    //多線程集中調用
#pragma omp parallel for
    for (int i = 0; i < tests; ++i)
    {
        const char res = vec_closures[i](i + 1);
        cout <<  res;
    }
    cout << endl;
    //單線程集中調用
    for (int i = 0; i < tests; ++i)
    {
        const char res = vec_closures[i](i + 1);
        cout << res;
    }
    cout << endl;
    return 0;
}
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上面的代碼中,在函數foo裏創建了一個調用,使用值捕獲局部變量。到主函數裏,分別以多線程和單線程的模式調用10次。輸出:

BFDJLNHP
BDFHJLNP
請按任意鍵繼續. . .
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不過註意了,這裏的lambada表達式采用的是[=]值捕獲。如果采用引用捕獲,會如何呢?

auto foo(int bar)
{
    const char t = ‘A‘ + bar;
    return [&](int b)->char {
        const char res = t + b;
        return res;     
    };
}
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輸出亂碼。
究其原因,應該是采用引用捕獲時,由於函數foo並不在當前堆棧的
執行鏈上,對局部變量t的引用也就非法了。我們看看堆棧:

>   cpp_closure.exe!foo::__l2::<lambda>(int b) 行 10 C++
    cpp_closure.exe!std::_Invoker_functor::_Call<char <lambda>(int) &,int>(foo::__l2::char <lambda>(int) & _Obj, int && <_Args_0>) 行 1534   C++
    cpp_closure.exe!std::invoke<char <lambda>(int) &,int>(foo::__l2::char <lambda>(int) & _Obj, int && <_Args_0>) 行 1534    C++
    cpp_closure.exe!std::_Invoker_ret<char,0>::_Call<char <lambda>(int) &,int>(foo::__l2::char <lambda>(int) & <_Vals_0>, int && <_Vals_1>) 行 1569  C++
    cpp_closure.exe!std::_Func_impl<char <lambda>(int),std::allocator<int>,char,int>::_Do_call(int && <_Args_0>) 行 211  C++
    cpp_closure.exe!std::_Func_class<char,int>::operator()(int <_Args_0>) 行 277 C++
    cpp_closure.exe!main$omp$1() 行 25   C++
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裏面就沒有對函數 foo的壓棧記錄。

*編譯器:Microsoft Visual Studio 2017

實現一個計數器

由於C++不支持命名函數的嵌套定義,使得實現類似JS計數器的閉包用法無法實現。但也不代表完全無法進行。比如下面的玩法:

#include <functional>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <unordered_map>
#include <string>
#include <memory>
using namespace std;

auto gounter(int initial)
{
    shared_ptr<int> pct(new int{ initial });
    unordered_map<string, function<int()> > functions;
    functions["reset"] = [=]()->int {
        *pct = initial;
        return *pct;
    };
    functions["next"] = [=]()->int {
        return (*pct)++;
    };
    return functions;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
    auto counter_a = gounter(10);
    auto counter_b = gounter(100);
    cout << counter_a["next"]()<<endl;
    cout << counter_a["next"]() << endl;
    cout << counter_b["next"]() << endl;
    cout << counter_b["next"]() << endl;
    counter_a["reset"]();
    cout << counter_a["next"]() << endl;
    cout << counter_b["next"]() << endl;
    return 0;
}
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輸出:

10
11
100
101
10
102
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局限

C++為靜態語言,使用任何手段模擬動態功能,都意味著性能損失。一味的追求語法方便,與性能上的折中是矛盾的。當然了,這也是城會玩的樂趣所在!

http://blog.csdn.net/goldenhawking/article/details/70589476

C++閉包,一樣很簡單