函数对象与Lambda

该篇展示两个基本的概念：函数对象和lambda，其中函数对象是构建Nana的基础。

函数对象（英文上叫function object或functor）就是能像函数那样调用的对象，一般地讲，就是定义了函数调用操作符operator()的类对象。 函数对象是一项非常不错的技术，与普通函数相比更加通用，因为它可以保持调用之后的状态，并且可以对单个对象的初始化和检测，这点通过static的局部变量来实现就很难办到。

class sum{public:sum() : i_(0){}operator int() const volatile{return i_;}//使类对象可以像函数那样调用void operator()(int x) volatile{i_ += x;}private:int i_;};void foo(const std::vector<int>& v){//对所有元素求和std::cout<<std::for_each(v.begin(), v.end(), sum())<<std::endl;}

函数对象保持只有自身的状态，因此可以很方便地使用在并行处理中，并且广泛地使用在程序库的实现中以获得良好的灵活性。

Nana C++ Library大量地使用了函数对象使该框架得以运行。Nana C++ Library引入了一个通用的函数对象类模板：

template<typename Ftype>class functor;

模板参数Ftype被指定为需要代理的函数类型。 类模板functor使Nana摆脱了与各种类型的纠缠。例如：

#include <nana/gui/wvl.hpp>#include <iostream>void foo(){std::system("cls");std::cout<<"foo"<<std::endl;}void foo_with_eventinfo(const nana::gui::eventinfo& ei){std::cout<<"foo_with_eventinfo, mouse pos = ("<<ei.mouse.x<<", "<<ei.mouse.y<<")"<<std::endl;}class click_stat{public:click_stat(): n_(0){}void respond(){std::cout<<"click_stat = "<<++n_<<std::endl;}void respond_ei(const nana::gui::eventinfo& ei){std::cout<<"click_state width eventinfo = "<<n_<<", mouse pos = ("<<ei.mouse.x<<", "<<ei.mouse.y<<")"<<std::endl;}private:int n_;};int main(){using namespace nana::gui;typedef nana::functor<void()> fun_t;typedef nana::functor<void(const eventinfo&)> fun_with_param_t;form fm;click_stat cs;fun_t f(foo);fm.make_event<events::click>(f);f = fun_t(cs, &click_stat::respond);fm.make_event<events::click>(f);fun_with_param_t fp(foo_with_eventinfo);fm.make_event<events::click>(fp);fp = fun_with_param_t(cs, &click_stat::respond_ei);fm.make_event<events::click>(fp);fm.show();exec();}

这里有四种类型的事件处理函数（事件的解释参见文章Hello Nana C++ Library或Programming with Nana C++ Library），并统一地由functor类模板处理。functor类模板提高了灵活度，降低了学习和使用复杂度。

Figure 1.3 方法注册并响应单击事件的各种方法

预定义的函数对象

Nana C++ Library包含了一些不同的预定义的函数对象。用这些函数对象与模板函数一起使用，不但可以增加代码的可读性，而且还能极大提高开发效率。例如，如果一个C++程序想要当点击窗口时关闭该窗口。form.make_event<events::click>(destroy(form));在使用这些函数对象前，请包含<nana/gui/functional.hpp>

class destroy{public:destroy(nana::gui::window wd);void operator()() const;};

销毁窗口。

class hide{public:hide(nana::gui::window wd);void operator()() const;};

隐藏窗口。

class show{public:show(nana::gui::window wd);void operator()() const;};

显示窗口。

Lambda 表达式

Lambda表达式是一个制定函数对象的机制，是最近引入C++的新特性，主要用途为某些函数制定简单的操作。例如：

#include <nana/gui/wvl.hpp>#include <iostream>int main(){using namespace nana::gui;form fm;fm.make_event<events::click>([]{ std::cout<<"form is clicked"<<std::endl; });fm.show();exec();}

这实参 []{ std::cout<<"form is clicked"<<std::endl; } 在C++(11)语言中是一个"Lambda"(或者 "Lambda函数" 或者 "Lambda 表达式")。Lambda以简单的中括号[]开始，和复合语句块{}来定义一个函数体，实际上，Lambda定义了一个匿名的函数对象，因此可以用函数调用语法来调用这个Lambda，例如

[]{ std::cout<<"form is clicked"<<std::endl; }();

Lambda的作用是创建一个匿名的函数对象，因此也可以为它指定参数列表。例如：

fm.make_event<events::click>([](const eventinfo& ei){std::cout<<"mouse pos=("<<ei.mouse.x<<", "<<ei.mouse.y<<")"<<std::endl;});

Lambda-declarator()用法于参数列表一样。现在我们暂停对Lambda的介绍，更多的细节请参考C++书籍。