C++:lambda闭包问题，以及对一些常见结构的替换

C++:lambda闭包问题，以及对一些常见结构的替换

闭包

​ 在计算机科学中，闭包（英语：Closure），又称词法闭包（Lexical Closure）或函数闭包（function closures），是在支持头等函数的编程语言中实现词法绑定的一种技术。闭包在实现上是一个结构体 ，它存储了一个函数（通常是其入口地址）和一个关联的环境（相当于一个符号查找表）。环境里是若干对符号和值的对应关系，它既要包括约束变量（该函数内部绑定的符号），也要包括自由变量（在函数外部定义但在函数内被引用），有些函数也可能没有自由变量。闭包跟函数最大的不同在于，当捕捉闭包的时候，它的自由变量会在捕捉时被确定，或者理解成运行时被确定/捕获，这样即便脱离了捕捉时的上下文，它也能照常运行。捕捉时对于值的处理可以是值拷贝，也可以是名称引用，这通常由语言设计者决定，也可能由用户自行指定（就比如我们C++里面的Lambda）。

​ 通俗一点来说就是：函数是代码，状态是一组变量，将代码和一组变量捆绑，就形成了闭包，内部包含 static 变量的函数不是闭包，因为这个 static 变量不能捆绑。闭包的状态捆绑，必须发生在运行时。

lambda的内部实现

当你定义一个 lambda 时，编译器使用它来创建一个 ad-hoc 仿函数类。函子（）名称是编译器生成的（可能不是任何人类可读的）

//你定义的
[](x& elem) {elem.op();}
//编译器创建的
class _SomeCompilerGeneratedName_
{
public:
  void operator() (x& elem) const
  {
    elem.op();
  }
};

lambda可以捕获上下文的变量，当你将捕获列表添加到 lambda 时，编译器会将适当的成员变量添加到 lambda-functor 类和用于初始化这些变量的构造函数。

[&total,offset](x& elem) {total +=elem.getl() + offset;}


class _SomeCompilerGeneratedName_
{
  public:
    _SomeCompilerGeneratedName_(int &t,int o) : total_{t},offset_{o} ()
    void operator() (x& elem) const {total_ += elem.getVal() + offset_;}
    
  private:
    int& total_;
    int offset_;
};

现在相对容易理解为什么捕获上下文有潜在的开销：对于每个按值捕获的对象，都会制作一个原始副本；对于通过引用捕获的每个对象，都会存储一个引用。

常用的lambda

• 使用lambda map替代 if/else/switch

map<int, function<void()>> funcs;
funcs[1] = [](){...};
funcs[7] = [](){...};
funcs[42] = [](){...};

return funcs[x]();
//这样，就把switch/case语句转换成了function+lambda，让map替你自动switch。

• 待补充