这里主要讨论的是C语言的扩展特性block。该特性是Apple为C、C++(www.cppentry.com)、Objective-C增加的扩展,让这些语言可以用类Lambda表达式的语法来创建闭包。前段时间,在对CoreData存取进行封装时(让开发人员可以更简洁快速地写相关代码),我对block机制有了进一步了解,觉得可以和C++(www.cppentry.com) 11中的Lambda表达式相互印证,所以最近重新做了下整理,分享给大家。
0. 简单创建匿名函数
下面两段代码的作用都是创建匿名函数并调用,输出Hello, World语句。分别使用Objective-C和C++(www.cppentry.com) 11:
[cpp]
^{printf("Hello, World!\n"); } ();
[cpp] view plaincopy
[] { cout << "Hello, World" << endl; } ();
Lambda表达式的一个好处就是让开发人员可以在需要的时候临时创建函数,便捷。
在创建闭包(或者说Lambda函数)的语法上,Objective-C采用的是上尖号^,而C++(www.cppentry.com) 11采用的是配对的方括号[]。
不过“匿名函数”一词是针对程序员而言的,编译器还是采取了一定的命名规则。
比如下面Objective-C代码中的3个block,
[cpp]
#import <Foundation/Foundation.h>
int(^maxBlk)(int, int) = ^(intm, intn){ returnm > n m : n; };
int main(intargc, constchar * argv[])
{
^{printf("Hello, World!\n"); } ();
int i = 1024;
void(^blk)(void) = ^{ printf("%d\n", i); };
blk();
return 0;
}
会产生对应的3个函数:
[cpp]
__maxBlk_block_func_0
__main_block_func_0
__main_block_func_1
可见函数的命名规则为:__{$Scope}_block_func_{$index}。其中{$Scope}为block所在函数,如果{$Scope}为全局就取block本身的名称;{$index}表示该block在{$Scope}作用域内出现的顺序(第几个block)。
1. 从语法上看如何捕获外部变量
在上面的代码中,已经看到“匿名函数”可以直接访问外围作用域的变量i:
[cpp]
int i = 1024;
void(^blk)(void) = ^{ printf("%d\n", i); };
blk();
当匿名函数和non-local变量结合起来,就形成了闭包(个人看法)。
这一段代码可以成功输出i的值。
我们把一样的逻辑搬到C++(www.cppentry.com)上:
[cpp]
inti = 1024;
auto func = [] { printf("%d\n", i); };
func();
GCC会输出:错误:‘i’未被捕获。可见在C++(www.cppentry.com)中无法直接捕获外围作用域的变量。
以BNF来表示Lambda表达式的上下文无关文法,存在:
[cpp]
lambda-expression : lambda-introducer lambda-parameter-declarationopt compound-statement
lambda-introducer : [ lambda-captureopt ]
因此,方括号中还可以加入一些选项:
[cpp]
[] Capture nothing (or, a scorched earth strategy )
[&] Capture any referenced variable by reference
[=] Capture any referenced variable by making a copy
[=, &foo] Capture any referenced variable by making a copy, but capture variable foo by reference
[bar] Capture bar by making a copy; don't copy anything else
[this] Capture the thispointer of the enclosing class
根据文法,对代码加以修改,使其能够成功运行:
[cpp]
bash-3.2# vi testLambda.cpp
bash-3.2# g++-4.7 -std=c++11 testLambda.cpp -o testLambda
bash-3.2# ./testLambda
1024
bash-3.2# cat testLambda.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i = 1024;
auto func = [=] { printf("%d\n", i); };
func();
return 0;
}
bash-3.2#