【程序语言】C++ Lambda函数 的讨论

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。