前言
编程范式
How to get——命令式编程
面向对象
将行为绑定到操作的数据上。
面向过程
将命令封装到函数中。
What to get—— 声明式编程
规则式编程
基于定义好的rule和control
函数式编程
对于同一输入，有相同输出，没有副作用。
函数式编程的基石——λ演算
在A Correspondence between ALGOL 60 and Church’s Lambda-notatio中，说明了可以通过λ演算理解过程式编程，这就意味着过程式编程的逻辑可以基于λ演算实现。函数式编程中函数是第一对象。 声明一个函数，然后传入一些参数来引用这个函数。相比于过程式模型，函数式更加偏向于软件层面，而不是硬件层面。
匿名函数（又叫lambda表达式）
对象与闭包
对象是附带行为的数据，闭包是附带数据的行为
创建函数对象太不方便了，必须在另外一个地方定义一个类，然后才能用
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
auto func = [] () { cout << "Hello world"; };
func(); // now call the function
}
[] : the capture specification, 告诉编译器在这创建了一个lambda函数 () : the argument list return value : 并不需要明确指出，c++11中，编译器可以推断出lambda函数的返回值类型，上例中，编译器明白函数返回nothing， {} : 函数体， 这里并不执行，只是定义。
NOTE: auto关键使我们用起来更方便，比起原来重载一个()操作符，来实现函数对象，这样更加灵活方便
C++的匿名函数
匿名函数调用外部变量
vector<string> findAddressesFromOrgs ()
{
return global_address_book.findMatchingAddresses(
// we're declaring a lambda here; the [] signals the start
[] (const string& addr) { return addr.find( ".org" ) != string::npos; }
);
}
VS
// read in the name from a user, which we want to search
string name;
cin>> name;
return global_address_book.findMatchingAddresses(
// notice that the lambda function uses the the variable 'name'
[&] (const string& addr) { return addr.find( name ) != string::npos; }
);
上面是定义了一个函数 找到 key为 “org”的对象，下者可以引用函数外的对象，比起只查找固定的name，这里name是函数外的变量 通过[&]来定义匿名函数，编译器就开始捕获变量。
匿名函数和STL
vector<int> v;
v.push_back( 1 );
v.push_back( 2 );
//...
for ( auto itr = v.begin(), end = v.end(); itr != end; itr++ )
{
cout << *itr;
}
VS
vector<int> v;
v.push_back( 1 );
v.push_back( 2 );
//...
for_each( v.begin(), v.end(), [] (int val)
{
cout << val;
} );
下者的实现方式有更好的代码可读性，并且结构清晰。并且在性能上不会有损失，并且有时候会有优势，因为利用了循环展开的优化, 通过STL的实例，不能简单的认为lambda仅仅是一个创建函数的特性，这是一种新的编程方式。将函数作为参数，将数据访问的方法独立出来
匿名函数语法糖
返回值
[] () -> int { return 1; } //// now we're telling the compiler what we want
[] () { return 1; } // compiler knows this returns an integer
抛出异常
[] () throw () { /* code that you don't expect to throw an exception*/ }
lambda的委托
EmailProcessor processor;
MessageSizeStore size_store;
processor.setHandlerFunc( checkMessage ); // this won't work
VS
EmailProcessor processor;
MessageSizeStore size_store;
processor.setHandlerFunc(
[&] (const std::string& message) { size_store.checkMessage( message ); }
);
如何实现匿名闭包
本质上就是创建了一个类，实现了()操作符。当时在c++11中，比起另外定义一个函数类，我们可以随着使用这一特性
但是，c++是一个对性能很要求的语言，对于[]，有不同的形式，不同的形式获取不同的变量
- [] : 并不捕获任何变量，这种方式c++不会创建一个类，而是创建一个普通函数
- [&] : 通过引用的方式，捕获变量; 注意: 如果从一个函数中返回一个lambda函数，不能用这个方案, 因为变量可能会在函数返回后，失效。
- [=] : 通过复制的方式引用变量
- [=, &foo] : 除了foo之外的其他变量，都是通过引用的方式，其他用复制的方式
- [bar] : 将bar复制一份，不管其他的
- [this] : 将this只想的整个类，copy一下
Lambda是什么类型？
- Capture list – these are variables that are copied inside the lambda to be used in the code;
- Argument list – these are the arguments that are passed to the lambda at execution time;
- Code – well.. code.
上面是通过auto 来接的Lambda，但是每个Lambda实现方式都是一个单独的类, 这似乎会产生很多类，
但是在C++11中, 实现了一个方便的包装器，存储各种类型的function，包括–lambda function, functor, or function pointer: std::function. 注意当capture是[]的时候，lambda实现为一个函数指针，故下述代码是可行的
typedef int (*func)();
func f = [] () -> int { return 2; };
f();
通过std:function<>, 我们可以替代原先的模板，
#include <string>
#include <vector>
class AddressBook
{
public:
// using a template allows us to ignore the differences between functors, function pointers
// and lambda
template<typename Func>
std::vector<std::string> findMatchingAddresses (Func func)
{
std::vector<std::string> results;
for ( auto itr = _addresses.begin(), end = _addresses.end(); itr != end; ++itr )
{
// call the function passed into findMatchingAddresses and see if it matches
if ( func( *itr ) )
{
results.push_back( *itr );
}
}
return results;
}
private:
std::vector<std::string> _addresses;
};
VS
#include <functional>
#include <vector>
class AddressBook
{
public:
std::vector<string> findMatchingAddresses (std::function<bool (const string&)> func)
{
// check if we have a function (we don't since we didn't provide one)
if ( func )
{
// if we did have a function, call it
std::vector<string> results;
for ( auto itr = _addresses.begin(), end = _addresses.end(); itr != end; ++itr )
{
// call the function passed into findMatchingAddresses and see if it matches
if ( func( *itr ) )
{
results.push_back( *itr );
}
}
return results;
}
}
private:
std::vector<string> _addresses;
};
总结
通过c++匿名函数，我们可以减少代码量，提升单元测试, 有的时候能够替代一些之前用宏实现的功能