C++開發EOS基礎指南：迭代器和Lambda表達式

讓我們來談談迭代器，它是一個非常有用的工具，在整個EOS代碼庫中大量使用。如果您來自JavaScript背景，您可能已經熟悉迭代器，就像它們用于循環一樣。迭代器的關鍵概念是提供一種更好的方法來遍歷項集合。額外的好處是您可以為任何自定義類實現迭代器接口，使迭代器成為遍歷數據的通用方法。

// @url: https://repl.it/@MrToph/CPPBasics-Iterators
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
  vector<int> v{2, 3, 5, 8};
  // old way to iterate
  for (int i = 0; i < v.size(); i++)
  {
    cout << v[i] << "\n";
  }

  // using Iterators
  // begin() returns an iterator that points to the beginning of the vector
  // end() points to the end, can be compared using != operator
  // iterators are incremented by using the + operator thanks to operator-overloading
  for (vector<int>::iterator i = v.begin(); i != v.end(); i++)
  {
    // iterators are dereferenced by * like pointers
    // returns the element the iterator is currently pointing to
    cout << *i << "\n";
  }

  // auto keyword allows you to not write the type yourself
  // instead C++ infers it from the return type of v.begin
  for (auto i = v.begin(); i != v.end(); i++)
  {
    cout << *i << "\n";
  }

  // can use arithmetic to "jump" to certain elements
  int thirdElement = *(v.begin() + 2);
  cout << "Third: " << thirdElement << "\n";
  // end is the iterator that points to the "past-the-end" element
  // The past-the-end element is the theoretical element that would follow the last element in the vector.
  // It does not point to any element, and thus shall not be dereferenced.
  int lastElement = *(v.end() - 1);
  cout << "Last: " << lastElement << "\n";

  // do not go out of bounds by iterating past the end() iterator
  // the behavior is undefined
  // BAD: v.end() + 1, v.begin() + 10
}

在現代C++中，迭代器是迭代元素集合（向量，列表，映射）的首選方式。另外，auto關鍵字可以避免輸入word類型，但可能會導致代碼性能降低。

Lambda表達式

使用迭代器，我們可以開始研究現代C++的函數式編程概念。標準庫中的許多函數采用由兩個迭代器（開始和結束）和匿名函數（lambda函數）表示的一系列元素作為參數。然后將此匿名函數應用于范圍內的每個元素。它們被稱為匿名函數，因為它們不是綁定到變量，而是它們是短邏輯塊，作為內聯參數傳遞給更高階函數。通常，它們對于傳遞給它們的函數是唯一的，因此不需要具有名稱（匿名）的整個開銷。

有了它，我們可以實現類似于排序，映射，過濾等的構造，這些構造在JavaScript等語言中很容易實現：

[1,2,3,4].map(x => x*x).filter(x => x % 2 === 1).sort((a,b) => b - a)

C++中的代碼并不簡潔，但結構相同。來自std庫的許多函數式編程助手以半開間隔運行，這意味著包括較低范圍，排除較高范圍。

// @url: https://repl.it/@MrToph/CPPBasics-Lambdas
#include <iostream>
#include <vector>
// for sort, map, etc.
#include <algorithm>

using namespace std;

int main()
{
  vector<int> v{2, 1, 4, 3, 6, 5};
  // first two arguments are the range
  // v.begin() is included up until v.end() (excluded)
  // sorts ascending
  sort(v.begin(), v.end());

  // in C++, functions like sort mutate the container (in contrast to immutability and returning new arrays in other languages)
  for (auto i = v.begin(); i != v.end(); i++)
  {
    cout << *i << "\n";
  }

  // sort it again in descending order
  // third argument is a lambda function which is used as the comparison for the sort
  sort(v.begin(), v.end(), [](int a, int b) { return a > b; });

  // functional for_each, can also use auto for type
  for_each(v.begin(), v.end(), [](int a) { cout << a << "\n"; });

  vector<string> names{"Alice", "Bob", "Eve"};
  vector<string> greetings(names.size());

  // transform is like a map in JavaScript
  // it applies a function to each element of a container
  // and writes the result to (possibly the same) container
  // first two arguments are range to iterate over
  // third argument is the beginning of where to write to
  transform(names.begin(), names.end(), greetings.begin(), [](const string &name) {
    return "Hello " + name + "\n";
  });
  // filter greetings by length of greeting
  auto new_end = std::remove_if(greetings.begin(), greetings.end(), [](const string &g) {
    return g.size() > 10;
  });
  // iterate up to the new filtered length
  for_each(greetings.begin(), new_end, [](const string &g) { cout << g; });
  // alternatively, really erase the filtered out elements from vector
  // so greetings.end() is the same as new_end
  // greetings.erase(new_end, greetings.end());

  // let's find Bob
  string search_name = "Bob";
  // we can use the search_name variable defined outside of the lambda scope
  // notice the [&] instead of [] which means that we want to do "variable capturing"
  // i.e. make all local variables available to use in the lambda function
  auto bob = find_if(names.begin(), names.end(), [&](const string &name) {
    return name == search_name;
  });
  // find_if returns an iterator referncing the found object or the past-the-end iterator if nothing was found
  if (bob != names.end())
    cout << "Found name " << *bob << "\n";
}

匿名函數的語法是在C++中習慣的東西。它們由括號指定，后跟參數列表，如[]（int a，int b） - > bool {return a> b; }。請注意，- > bool指定一個布爾返回值。通常，您可以避免表達返回類型，因為它可以從函數體中的返回類型推斷出來。

如果要使用lambda函數之外的作用域中定義的變量，則需要進行變量捕獲。還有可能通過引用或值將參數傳遞給您的函數。

• 要通過引用傳遞，您需要使用＆字符啟動lambda（就像在函數中使用引用時一樣）：[＆]
• 要傳遞值，請使用=字符：[=]

還可以通過值和參考來混合和匹配捕獲。

例如，[=，＆foo]將為除foo之外的所有變量創建副本，這些變量通過引用捕獲。

它有助于理解使用lambdas時幕后發生的事情：

事實證明，lambdas的實現方式是創建一個小類;這個類重載了operator()，因此它就像一個函數一樣。lambda函數是這個類的一個實例;構造類時，周圍環境中的任何變量都將傳遞給lambda函數類的構造函數并保存為成員變量。事實上，這有點像已經可能的仿函數的想法。C++ 11的好處是，這樣做變得非常簡單——所以你可以一直使用它，而不是僅僅在非常罕見的情況下編寫一個全新的類是有意義的。

Lambda函數在EOS智能合約中大量使用，因為它們提供了一種非常方便的方法來修改少量代碼中的數據。標準庫中有更多函數，它們與我們在sort，transform，remove_if和find_if中看到的函數類似。它們都通過<algorithm>標頭導出。

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匯智網原創翻譯，轉載請標明出處。這里是C++開發EOS基礎指南：迭代器和Lambda表達式