C++ Lambda函數的討論

函數式編程的便利在Haskell的map中令人映象深刻，比如對一個列表[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10] 的所有元素實施+1操作只需要
[plain]
map(+1)[1..10] 
就可以得到
 
[plain]
=> [2,3,4,5,6,7,8,9,10,11] 
 
有興趣的可以到http://tryhaskell.org/ 嘗試一下Haskell，非常優美的一門語言。
 
而C++也開始在新的標准中支持函數式編程，那麼函數式編程究竟能帶給我們什麼？ 性能 異或是 簡潔？
 
（1）簡潔，由一個最簡單的例子來討論函數式編程的，將vector<int> 容器vec_int 中每個元素的值+1.假設vec_int中存放的是1到10.
 
  一般C++程序的寫法是（為了簡潔使用了auto關鍵字）：
 
[cpp]
for(auto it =vec_int.begin();it!=vec_int.end();++it) 
{   *it++ ; } 
 
          使用新標准的Lambda函數的方式是：
[cpp]
for_each(vec_int.begin() ,vec_int.end(),  [](int x){ x++;} ); 
 
         如果使用Boost庫的方式，則是：
[cpp]
BOOST_FOREACH(int x,vec_int){   x++;    } 
 
         函數式編程的經典map-reduce模式（使用Haskell）應該是：
[plain]
map(+1)[1..10] 
 
那大家對新標准的Lambda函數帶給我們的簡潔性怎麼看呢？我的觀點是，簡潔性（在處理此類問題）上
經典函數式編程> C++ Boost庫的實現> C++新標准的Lambda實現> 原C++命令式編程
 
總的而言，C++期待的函數式編程盡管不如Haskell和LISP中那麼給力，但還是給我們帶來了編程的便利。C++中推薦大家嘗試一下Boost庫，因為BOOST_FOREACH不僅可以用於容器，一般數組也可以使用。
 
 
（2）性能
 
對於這一點而言，C++新標准還是給了我相當的驚喜，使用Lambda函數的性能居然高於手工命令式編程，就上面的+1簡單例子，進行簡單的測試代碼如下
 
[cpp]
#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);} 
 
    /*每個循環 外層在循環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; 
} 
 
在我的機子上測試結果如下：
 
 
最快的是C++新標准的實現，第二是的BOOST_FOREACH，最慢的是命令式方式。我一直認為手工命令式方式應該是最快的，而結果則恰恰相反，所以容器的迭代，可以嘗試多用用Lambda表達式了，當然Boost依然是一個可選項。