局部类实现C++的闭包

简介:

首先说明,虽然经常提到闭包,但我对闭包这个概念还真是不清晰,隐约感觉如果函数A中定义并返回了函数B,而函数B在函数A之外仍然可以正常运行并访问函数A中定义的变量,同时函数A中定义的变量不能被外部访问,就叫闭包——如果这个理解错了,那就当我啥也没说!

看到有人写博说通过C++11的新特性std::bind来实现闭包,仔细想了一下,其实通过C++03的两个特性就可以实现的:一个是局部类,一个是静态局部变量。

静态局部变量

C++允许在函数内部定义静态的局部变量,这些变量不会在离开函数时被销毁,就像这样

 
    
  1. void func() { 
  2.     static int i = 0; 
  3.     cout << i++ << endl; 

如果多次调用func,会发现输出到控制台的值一直在递增。

局部类 

想在函数里定义局部函数是不可能的,C++没这个语法。但是可以在函数里定义局部类,这个类只能在该函数里使用,很有意思的,就像这样

 
    
  1. void func() { 
  2.     class LocalClass { 
  3.     private
  4.         // 定义私有成员 
  5.     public
  6.         void run() { 
  7.             // ...... 
  8.         } 
  9.     } obj; 
  10.     obj.run(); 

如果需要将局部类对象返回到外面,就需要定义一个接口,用于接收返回的对象并调用其中的方法;同时,在函数内需要使用new来生成对象并返回其指针,就像这样

 
    
  1. class ILocal { 
  2. public
  3.     virtual void run() = 0; 
  4. }; 
  5.  
  6. ILocal* func() { 
  7.     class LocalClass: public ILocal { 
  8.     public
  9.         virtual void run() { 
  10.             // ...... 
  11.         } 
  12.     }; 
  13.     return new LocalClass(); 

基础知识具备了,下面来实现闭包,过程就不说了,看注释吧

 
  1. #include <iostream> 
  2. using namespace std; 
  3.  
  4. //////// 接口法实现 //////////////////////////////////////// 
  5. // 定义一个函数对象接口……就像C#的委托 
  6. class ITest { 
  7. public
  8.     // 定义这个运算符主要是为了像函数一样调用,就像这样:obj(); 
  9.     void operator() () { 
  10.         process(); 
  11.     } 
  12.  
  13. protected
  14.     // 接口函数 
  15.     virtual void process() = 0; 
  16. }; 
  17.  
  18. // 下面函数返回一个ITest对象指针 
  19. ITest* test() { 
  20.     // 函数内的静态变量,离开函数也不会销毁,而且可以 
  21.     static int count = 0; 
  22.  
  23.     // 定义一个局部类 
  24.     class Test: public ITest { 
  25.     public
  26.         // 实现ITest中定义的接口函数来实现操作 
  27.         virtual void process() { 
  28.             cout << "Count is " << count++ << endl; 
  29.         } 
  30.     }; 
  31.  
  32.     // 返回一个新的对象……这里必须得new,你懂的 
  33.     return new Test(); 
  34.  
  35. //////// 函数法实现 //////////////////////////////////////// 
  36. // 定义测试函数指针类型 
  37. typedef void (*Func)(const char*); 
  38.  
  39. // 下面函数返回一个闭包中的函数 
  40. Func testFunc() { 
  41.     // 静态局部变量初始化为100 
  42.     static int count = 100; 
  43.     // 静态局部常量 
  44.     static const charconst NAME = "James"
  45.  
  46.     // 不能直接定义函数,只好定义局部类的静态方法,并返回其指针 
  47.     class Test { 
  48.     public
  49.         // 这个定义说明可以传入参数,同理也可以有返回值 
  50.         static void process(const char* pName = NULL) { 
  51.             if (pName == NULL) { pName = NAME; } 
  52.             cout << pName << " Count is " << count-- << endl; 
  53.         } 
  54.     }; 
  55.     return Test::process; 
  56.  
  57. //////// 程序入口:主函数 ////////////////////////////////// 
  58. int main(int argc, char* argv[]) { 
  59.     ITest* pT = test(); 
  60.     Func pF = testFunc(); 
  61.  
  62.     // 多次调用得从函数里返回出来的函数和对象,观察结果 
  63.     for (int i = 0; i < 10; i++) { 
  64.         (*pT)(); 
  65.         pF((i % 2 == 0) ? NULL : "Fancy"); 
  66.     } 

给个运行结果

 
  1. Count is 0 
  2. James Count is 100 
  3. Count is 1 
  4. Fancy Count is 99 
  5. Count is 2 
  6. James Count is 98 
  7. Count is 3 
  8. Fancy Count is 97 
  9. Count is 4 
  10. James Count is 96 
  11. Count is 5 
  12. Fancy Count is 95 
  13. Count is 6 
  14. James Count is 94 
  15. Count is 7 
  16. Fancy Count is 93 
  17. Count is 8 
  18. James Count is 92 
  19. Count is 9 
  20. Fancy Count is 91 

C++是门非常灵活的语言,我们平时用到的相对于C++ Specification来说,仅仅是冰山一角。虽然因为工作关系我已经有四五年没用它了,但它依然是我最喜欢的语言之一。



本文转自边城__ 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/jamesfancy/1166900,如需转载请自行联系原作者

相关文章
|
10月前
|
编译器 C++ 开发者
【C++篇】深度解析类与对象(下)
在上一篇博客中,我们学习了C++的基础类与对象概念,包括类的定义、对象的使用和构造函数的作用。在这一篇,我们将深入探讨C++类的一些重要特性,如构造函数的高级用法、类型转换、static成员、友元、内部类、匿名对象,以及对象拷贝优化等。这些内容可以帮助你更好地理解和应用面向对象编程的核心理念,提升代码的健壮性、灵活性和可维护性。
|
6月前
|
人工智能 机器人 编译器
c++模板初阶----函数模板与类模板
class 类模板名private://类内成员声明class Apublic:A(T val):a(val){}private:T a;return 0;运行结果:注意:类模板中的成员函数若是放在类外定义时,需要加模板参数列表。return 0;
162 0
|
6月前
|
存储 编译器 程序员
c++的类(附含explicit关键字,友元,内部类)
本文介绍了C++中类的核心概念与用法,涵盖封装、继承、多态三大特性。重点讲解了类的定义(`class`与`struct`)、访问限定符(`private`、`public`、`protected`)、类的作用域及成员函数的声明与定义分离。同时深入探讨了类的大小计算、`this`指针、默认成员函数(构造函数、析构函数、拷贝构造、赋值重载)以及运算符重载等内容。 文章还详细分析了`explicit`关键字的作用、静态成员(变量与函数)、友元(友元函数与友元类)的概念及其使用场景,并简要介绍了内部类的特性。
255 0
|
8月前
|
编译器 C++ 容器
【c++11】c++11新特性(上)(列表初始化、右值引用和移动语义、类的新默认成员函数、lambda表达式)
C++11为C++带来了革命性变化,引入了列表初始化、右值引用、移动语义、类的新默认成员函数和lambda表达式等特性。列表初始化统一了对象初始化方式,initializer_list简化了容器多元素初始化;右值引用和移动语义优化了资源管理,减少拷贝开销;类新增移动构造和移动赋值函数提升性能;lambda表达式提供匿名函数对象,增强代码简洁性和灵活性。这些特性共同推动了现代C++编程的发展,提升了开发效率与程序性能。
298 12
|
9月前
|
设计模式 安全 C++
【C++进阶】特殊类设计 && 单例模式
通过对特殊类设计和单例模式的深入探讨,我们可以更好地设计和实现复杂的C++程序。特殊类设计提高了代码的安全性和可维护性,而单例模式则确保类的唯一实例性和全局访问性。理解并掌握这些高级设计技巧,对于提升C++编程水平至关重要。
178 16
|
9月前
|
编译器 C++
类和对象(中 )C++
本文详细讲解了C++中的默认成员函数,包括构造函数、析构函数、拷贝构造函数、赋值运算符重载和取地址运算符重载等内容。重点分析了各函数的特点、使用场景及相互关系,如构造函数的主要任务是初始化对象,而非创建空间;析构函数用于清理资源;拷贝构造与赋值运算符的区别在于前者用于创建新对象,后者用于已存在的对象赋值。同时,文章还探讨了运算符重载的规则及其应用场景,并通过实例加深理解。最后强调,若类中存在资源管理,需显式定义拷贝构造和赋值运算符以避免浅拷贝问题。
|
9月前
|
存储 编译器 C++
类和对象(上)(C++)
本篇内容主要讲解了C++中类的相关知识,包括类的定义、实例化及this指针的作用。详细说明了类的定义格式、成员函数默认为inline、访问限定符(public、protected、private)的使用规则,以及class与struct的区别。同时分析了类实例化的概念,对象大小的计算规则和内存对齐原则。最后介绍了this指针的工作机制,解释了成员函数如何通过隐含的this指针区分不同对象的数据。这些知识点帮助我们更好地理解C++中类的封装性和对象的实现原理。
|
9月前
|
安全 C++
【c++】继承(继承的定义格式、赋值兼容转换、多继承、派生类默认成员函数规则、继承与友元、继承与静态成员)
本文深入探讨了C++中的继承机制,作为面向对象编程(OOP)的核心特性之一。继承通过允许派生类扩展基类的属性和方法,极大促进了代码复用,增强了代码的可维护性和可扩展性。文章详细介绍了继承的基本概念、定义格式、继承方式(public、protected、private)、赋值兼容转换、作用域问题、默认成员函数规则、继承与友元、静态成员、多继承及菱形继承问题,并对比了继承与组合的优缺点。最后总结指出,虽然继承提高了代码灵活性和复用率,但也带来了耦合度高的问题,建议在“has-a”和“is-a”关系同时存在时优先使用组合。
477 6
|
9月前
|
编译器 C++
类和对象(下)C++
本内容主要讲解C++中的初始化列表、类型转换、静态成员、友元、内部类、匿名对象及对象拷贝时的编译器优化。初始化列表用于成员变量定义初始化,尤其对引用、const及无默认构造函数的类类型变量至关重要。类型转换中,`explicit`可禁用隐式转换。静态成员属类而非对象,受访问限定符约束。内部类是独立类,可增强封装性。匿名对象生命周期短,常用于临时场景。编译器会优化对象拷贝以提高效率。最后,鼓励大家通过重复练习提升技能!
|
10月前
|
安全 编译器 C语言
【C++篇】深度解析类与对象(中)
在上一篇博客中,我们学习了C++类与对象的基础内容。这一次,我们将深入探讨C++类的关键特性,包括构造函数、析构函数、拷贝构造函数、赋值运算符重载、以及取地址运算符的重载。这些内容是理解面向对象编程的关键,也帮助我们更好地掌握C++内存管理的细节和编码的高级技巧。