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C++模板元编程Lambda的用法
2023-07-01 15:48:35 深夜i     --     --
C++ 模板元编程 Lambda

C++模板元编程(TMP)Lambda是C++11标准中引入的一种新特性。Lambda表达式可以看作是一种内联的、匿名的函数对象,可以在编译期间进行函数对象的功能扩展。Lambda表达式的用法非常灵活,不仅可以在普通程序中使用,还可以作为元函数的参数使用,使得元编程更加便利。

Lambda表达式的语法形式为[](){},其中[]表示捕获器,()表示参数列表,{}表示函数体。Lambda函数可以赋值给变量,也可以直接作为函数的参数传递。Lambda函数返回值类型会根据具体情况进行推导,也可以显式指定。

在元编程中,Lambda函数通常作为元函数的参数使用。元函数是模板元编程的基础,它接受一些类型参数和值参数,然后根据这些参数计算出一个值。

下面以一个例子来说明Lambda表达式在元编程中的用法。


template<typename T, typename Func>

constexpr auto apply(Func func, T&& param) -> decltype(func(std::forward<T>(param)))

{

  return func(std::forward<T>(param));

}

template<typename T>

struct identity

  using type = T;

;

template<typename T>

using identity_t = typename identity<T>::type;

template<typename Func>

struct lambda {

  Func func;

  template<typename...Args>

  constexpr auto operator()(Args&&... args) const -> decltype(func(std::forward<Args>(args)...)) {

    return func(std::forward<Args>(args)...);

  }

};

template<typename Func>

lambda<Func> make_lambda(Func func) {

  return lambda<Func>{func};

}

template<typename T>

struct increment {

  constexpr auto operator()(T&& t) const {

    return std::forward<T>(t) + 1;

  }

};

int main() {

  static_assert(apply(make_lambda(increment<int>{}), 5) == 6, "");

  static_assert(std::is_same<identity_t<int>, int>::value, "");

  static_assert(std::is_same<identity_t<char>, char>::value, "");

}

上面的代码展示了Lambda表达式在元编程中的用法。首先定义了一个元函数apply,它接受一个函数对象和一个参数,在编译期间通过该函数对象对参数进行计算,并返回计算结果。然后定义了一个identity元函数,它接受一个类型参数,并返回该类型参数本身。最后定义了一个make_lambda函数,它接受一个函数对象,并将该函数对象封装成一个Lambda对象,便于在元函数中使用。

在主函数中,首先使用make_lambda将一个increment函数对象封装成一个Lambda对象,然后将该Lambda对象作为apply的参数,传入参数5进行计算。最后使用static_assert进行断言,确保计算结果为6。此外,还使用is_same静态断言确保identity元函数的返回类型为本身。

可以看到,Lambda表达式在元编程中具有非常灵活的用法,可以方便地对函数对象进行扩展,使得元编程更加灵活和便利。通过使用Lambda表达式,我们可以在编译期间进行更加精细的类型推导和计算,从而提高程序的效率和性能。

  
  

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