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【程序语言】C++ Lambda函数 的讨论

2018年04月29日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1998字 ⁄ 字号 评论关闭

函数式编程的便利在Haskell的map中令人映象深刻,比如对一个列表 [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10] 的所有元素实施+1操作只需要

map(+1)[1..10]

就可以得到

=> [2,3,4,5,6,7,8,9,10,11]

有兴趣的可以到 http://tryhaskell.org/ 尝试一下Haskell,非常优美的一门语言。

而C++也开始在新的标准中支持函数式编程,那么函数式编程究竟能带给我们什么? 性能 异或是 简洁?

(1)简洁,由一个最简单的例子来讨论函数式编程的,将vector<int> 容器 vec_int 中每个元素的值+1.假设vec_int中存放的是1到10.

  一般C++程序的写法是(为了简洁使用了auto关键字):

for(auto it =vec_int.begin();it!=vec_int.end();++it)
{	*it++ ;	}

          使用新标准的Lambda函数的方式是:

for_each(vec_int.begin() ,vec_int.end(),  [](int x){ x++;} );

         如果使用Boost库的方式,则是:

BOOST_FOREACH(int x,vec_int){	x++;	}

         函数式编程的经典map-reduce模式(使用Haskell)应该是:

map(+1)[1..10]

那大家对新标准的 Lambda函数带给我们的简洁性怎么看呢?我的观点是,简洁性(在处理此类问题)上

经典函数式编程 > C++ Boost库的实现 > C++新标准的Lambda实现 > 原C++命令式编程

总的而言,C++期待的函数式编程尽管不如Haskell和LISP中那么给力,但还是给我们带来了编程的便利。C++中推荐大家尝试一下Boost库,因为BOOST_FOREACH不仅可以用于容器,一般数组也可以使用。

(2)性能

对于这一点而言,C++新标准还是给了我相当的惊喜,使用Lambda函数的性能居然高于手工命令式编程,就上面的+1简单例子,进行简单的测试代码如下

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <boost\foreach.hpp>
#include <time.h>

using namespace std;

int main()
{
	vector<int> vec_int;
	vec_int.reserve(10);
	for(int i=0; i<10; ++i)
	{	vec_int.push_back(i);}

	/*每个循环 外层在循环times次*/
	int times = 100000;

	clock_t start = clock();
	/***********************************************/
		for(int i=0; i<times;++i)
		{
			for_each(vec_int.begin() ,vec_int.end(),  [](int x){ x++;} );
		}
	/**********************************************/
	clock_t finish = clock();
	cout<<"time used is : "<<finish-start<<"ms"<<endl;


	start = clock();
	/***********************************************/
		for(int i=0; i<times;++i)
		{
			BOOST_FOREACH(int x,vec_int)
			{	x++;	}
		}
	/**********************************************/
	finish = clock();
	cout<<"time used is : "<<finish-start<<"ms"<<endl;


	start = clock();
	/***********************************************/
		for(int i=0; i<times;++i)
		{
			for(auto it =vec_int.begin();
				it!=vec_int.end();++it)
			{	*it++ ;	}
		}
	/**********************************************/
	finish = clock();
	cout<<"time used is : "<<finish-start<<"ms"<<endl;


	system("pause");

	return 0;
}

在我的机子上测试结果如下:

最快的是C++新标准的实现,第二是的BOOST_FOREACH,最慢的是命令式方式。我一直认为手工命令式方式应该是最快的,而结果则恰恰相反,所以容器的迭代,可以尝试多用用Lambda表达式了,当然Boost依然是一个可选项。

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