如何使用类在 C++11 中模拟 lambda 函数和闭包？

Question

假设我有一个积分函数 double integral(double (*f)(double), double a, double b)，它计算 f(x) in [a,b] 的积分。但是，我处于 f 在编译时未知的情况，并且可能在运行时发生变化。因此在我目前的设计中，我有一个 class 来跟踪和变异几个 f1, f2, f3 etc.。但是，由于 f1, f2, f3 etc 现在是 class 的成员，我不能只获取它的函数指针 &my_class::f1 并将其提供给 integral(f1,a,b)。这样做的理想方法是在运行时吐出一个 lambda 函数。

一些伪代码可以更准确地说明我想要什么：

double integral(double (*f)(double), double a, double b);

class secret {
  public:
    // all three of these rely on internal state that this class manages
    // absolutely none of these methods can be static!
    double f1(double x);
    double f2(double x);
    double f3(double x);

    void do_stuff(); // mutates internal state, changing the behavior of f1,f2,f3
    void do_something_else(); // mutates internal state, changing the behavior of f1,f2,f3
    double execute(); // internally, this function calls integrate(f1,a,b), integrate(f2,a,b) and integrate(f3,a,b)
}

// needs to handle functions that are not part of a class
double quadratic(double x) {
  return x*x;
}

int main() {
   secret s1, s2;
   s1.do_stuff() // change the state of s1, changing f1,f2,f3
   s2.do_something_else() // change the state of s2. 
   // We can have multiple instances of the secret class, all with different internal state, 
   // but need the ability to call "integral" with a lot of freedom

   // I want a good design that will let me do this kind of thing
   cout<<integrate(&s1.f1, 0, 1)<<endl;
   cout<<integrate(&quadratic, 0, 1)<<endl;
   cout<<integrate(&s2.f1, 0, 1)<<endl;
   cout<<s1.execute()<<endl;
   cout<<s2.execute()<<endl;
}

我仅限于一台只支持C++11的老机器。我的问题分为两部分，在 C++11 中执行此操作的最佳设计是什么，在 g++ 9.2 中最佳设计是什么？

Answer 1

你可以通过integral一个函数模板来解决这个问题，并把一个泛型类型作为函数类型。使用

template <typename Func>
double integral(Func func, double a, double b)
{
    auto result = func(a);
    // do something with result
    return result;
}

允许您将函数指针和仿函数传递给函数。如果您需要将一个成员函数传递给它，那么您只需将该调用包装到一个 lambda 中，然后将该 lambda 传递给 intergral like

secrete s;
auto result = integral([&s](double a){ return s.f1(a); }, 42.0, 3.14);

如何使用类在 C++11 中模拟 lambda 函数和闭包？

How do to simulate lambda functions and closures in C++11 with classes?

c++

methods

lambda

closures

software-design

如何使用 类 在 C++11 中模拟 lambda 函数和闭包？

How do to simulate lambda functions and closures in C++11 with classes?

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