C ++中的Lambda闭包等效项

Question

[我正在观看Kevlin Henney的名为Lambda? You Keep Using that Letter的视频，他在其中指出闭包和对象在本质上是等效的：

他然后通过this javascript code证明了自己的观点，该观点将堆栈实现为闭包：

const newStack = () => {
    const items = []
    return {
        depth: () => items.lengh,
        top: () => items[0],
        push: newTop => { items.unshift(newTop) },
        pop: () => { items.shift() },
    }
}

闭包与类相比的优势在于，它的状态实际上是隐藏的，而私有成员比“隐藏”更“不可访问”。

我试图在C ++中做等效的事情。但是，似乎很难用C ++表示出来。

我的当前版本在那里，它有两个主要缺点：

• 它确实可以编译，但是不起作用（内部shared_ptr在创建闭包后立即释放）

• 有点冗长：将depth，top，push和pop重复3次。

auto newStack = []() {
  auto items = std::make_shared<std::stack<int>>();

  auto depth = [&items]() { return items->size();};
  auto top = [&items]() { return items->top(); };
  auto push = [&items](int newTop) {  items->push(newTop); };
  auto pop = [&items]() { items->pop(); };

  struct R {
    decltype(depth) depth;
    decltype(top) top;
    decltype(push) push;
    decltype(pop) pop;
  };
  return R{ depth, top, push, pop};
};

godbolt version here

在C ++中有可行的方法吗？

Answer 1

是的，当然，在C ++中有更好的方法：不要使用lambda。

lambda表达式定义一个类。闭包是该类的一个实例-一个对象。我们不需要与其他语言进行比较就可以告诉我们-这正是C ++中lambda和闭包的定义方式。 §[expr.prim.lambda.closure]：

lambda表达式的类型（也是闭包对象的类型）是一种唯一的，未命名的非工会类类型，称为闭包类型，其属性在下面进行描述。

但是（至少这是重要的一点）至少在C ++中，lambda表达式定义了一个very受限公共接口的类。具体来说，它提供operator()的重载，并且如果不捕获任何内容，则转换为指向函数的指针。如果确实捕获了某些内容，它还将定义一个构造函数来进行捕获。当然，如果它捕获了事物，它会定义成员变量以保存捕获的任何事物。

但这就是它真正定义的全部。这并不是说它可以更好地隐藏它可能包含的其他内容。因为它确实不包含任何其他内容。

在您的情况下，您试图定义一个类型，该类型具有四个单独的成员函数，这些成员函数均在它们共享的某些状态下运行。正如您所展示的，可以将状态外部化，这样您就有了几乎等同于一些仅包含数据的C代码（或该顺序的某些东西）和一些对该数据进行操作的函数。是的，您可以将它们组合到一个结构中，以至少对具有成员函数的类进行一些模仿。

但是您正在与系统作斗争（可以这么说），以便在C ++中做到这一点。 Lambda /闭包（如C ++中定义的）无意让您定义具有多个单独入口点的事物，每个入口点对共享数据执行单独的操作。正如塞缪尔·约翰逊（Samuel Johnson）的老话所说：“ [它就像一条狗在后腿上行走。虽然做得不好，但是您发现它完全可以感到惊讶。”