c++11 lambda & std::function

[descent (「雄辯是銀，沉默是金」)]

最近看了 sicp 5.2 的 recusive + callback 的 scheme 寫法,
弄懂之後寫了個 c++ 的版本。
有興趣的朋友參考看看。

想順便問問看, std::function 可以省下來嗎? 我直接傳遞
std::function 那個 lambda function, compile 不會過。

t.cpp
  1 // ref:http://goo.gl/k5MgDG (
http://kheresy.wordpress.com/2010/05/27/c0x%a1Glambda-expression/ )
  2 #include <vector>
  3 #include <algorithm>
  4 #include <iostream>
  5 #include <string>
  6 #include <typeinfo>
  7 #include<functional>
  8
  9 using namespace std;
 10
 84 template<typename Func>
 85 void extract(const string &str, Func receive)
 86 {
 87   if (str.length() == 0)
 88   {
 89     string e1, e2;
 90     receive(e1, e2);
 91   }
 92   else
 93   {
 94     // ref:http://goo.gl/hgh1EI (
http://www.cnblogs.com/ttss/p/4100917.html )
 95     // std::function<int(int ,int)>func=add;
 96     //   <int(int,int)>是例化模板,表示返回值int,函2,(int,int),
 97     //   即int(*pfunc)(int ,int )型的函
 98     std::function<void(const string&, const string&)> f1 = [&](const
string &n, const string &s)
 99     {
100       char next_ch = str[0];
101       string tmp_str;
102
103       tmp_str.push_back(next_ch);
104
105 #ifdef MORE_INFO
106       cout << "n: " << n << endl;
107       cout << "s: " << s << endl;
108       cout << "next_ch: " << next_ch << endl;
109 #endif
110
111       if ('0' <= next_ch && next_ch <= '9')
112       {
113         string new_str = n + tmp_str;
114 #ifdef MORE_INFO
115         cout << "new_str: " << new_str << endl;
116         cout << "===========" << endl;
117 #endif
118         receive(new_str, s);
119       }
120       else
121       {
122         string new_str = s + tmp_str;
123 #ifdef MORE_INFO
124         cout << "new_str: " << new_str << endl;
125         cout << "===========" << endl;
126 #endif
127         receive(n, new_str);
128       }
129     };
130
131     extract(str.substr(1), f1);
132   }
133 }
134
135 void assemble(string &str)
136 {
137   extract(str,
138           [] (const string &n, const string &s)
139           {
140             cout << n << endl;
141             cout << s << endl;
142           }
143          );
144 }
145
146 int main(int argc, char *argv[])
147 {
154   string str="x51ca2yz";
155   cout << str << endl;
157   assemble(str);
158   return 0;
159 }



一個 lambda function 的 type 應該怎麼描述? 為什麼需要把 type 寫出來, c++ 可不
是 scheme , 都不用宣告的, 所以不知道怎麼寫 lambda function 的type, 要怎麼傳
lambda function 給 function 當參數呢? 我想到邪惡萬用的 auto。

31 auto func = [] () { cout << "Hello world" << endl; }


可以, 不過帶有 capture-list 就不行了。
81 auto func = [&] () { cout << "Hello world" << endl; }


而且, 在 function 的 prototype 也不能寫 auto 來傳入 lambda function。

void f1(auto F);
fa(func);


這樣是不行的。

所以我想到是不是可以用 function pointer 的方式傳進去, L31 的那種型式可以, ex:

void f1(void (*F)());
fa(func);


這樣就可以了, 但我想傳入 L81 那種型式的 lambda function 該怎麼辦呢? 為什麼有
capture-list 不能以 function pointer 傳入呢? 因為他需要把外面那層的變數存起來
, 這不是 c++ function 應該有的樣子, 那 c++ 有什麼機制可以把東西存起來, 而且也
有像 funciton 的行為呢? 你一定馬上想到 function object, 這就是
recursive_call_back.cpp 為什麼要用上 function object 的原因。

有著 capture-list 的 lambda function 有個很酷的名稱 - lexical closure, 中國翻
譯成「閉包」, 台灣我不知道翻譯成什麼? 這東西感覺起來是不是和 function object
很像, lexical closure 搞不懂, 用 function object 來聯想也許就容易懂了。

但是我不想傳 function object, 那個我已經做過了, 那這個東西的 type 要怎麼寫呢?
c++11 標準程式庫知道這很讓我們傷腦筋, 提供了 std::function 來完成這樣的事情。

所以我出動了 std::function 來將 BB 轉成 function object, 就可以當作 lambda
function 的 type 來傳遞。

最後修改函式的宣告, 使用 template 來宣告一個 template function, 這樣就可以接受
 std::function 轉過的 function。

不過這樣有什麼好處嗎? 辛苦理解了這些新東西, 但他們能帶來更好的效益嗎? 花時間學
習划算嗎? 看看 scheme 和 c++ 的版本, c++ 寫來辛苦不少。c++11 加入了不少東西,
還有 c++14, 這些都是負擔很大的學習, 我的建議是: 取你想用的來學習, 不必有想把
c++ 全摸透的想法, 對於 template 我就很頭疼, 幾乎看不懂比較複雜的 template 程式
碼, 我願意學習難度高的 c++ 是因為她的彈性和效率, 可不是拿來折磨自己用的, 一旦
沒有了效率優勢, 我可能得找候補人選。

對於 std::function 的行為, 我實在好奇, 這是怎麼完成的呢? c++ 越來越神奇了。

我雖然搞懂了, 但是要我以這種思維來寫程式, 呃 ... 我功力還不夠。自從學了 c++11
後, 連自己都看不懂自己在寫什麼了。

scheme 和 recursive_call_back.cpp 的版本可以參考:
http://descent-incoming.blogspot.tw/2015/01/recursive-callback-function.html
( http://goo.gl/gClt7L )

// 本文使用 Blog2BBS 自動將Blog文章轉成縮址的BBS純文字 http://goo.gl/TZ4E17 //

blog 版本, 呃 ... 這次沒有 blog 版本 XD

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※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1421666026.A.3EA.html
※ 編輯: descent (36.236.197.237), 01/19/2015 19:17:21
推 kwpn: 編譯過不了的問題,應該先簡化程式碼來查問題出在哪.
→ PkmX: 其實簡化來看這個extract就只是某種fold的變體...
→ PkmX: 要寫這麼functional的程式還是來寫歡樂的haskell吧XD"
→ PkmX: 直接轉換的版本：http://ideone.com/8sFb9M
→ PkmX: assemble'是用foldl' + lens的一行版
推 suhorng: (!) PkmX 出現了XD
→ suhorng: 普通 cont.-passing style 竟然有這種 lens 寫法XD
→ PkmX: 喔對沒錯這個是CPS 昨天一直突然想不起來這個叫啥XDrz...