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C++ 中l(wèi)ambda表達(dá)式的編譯器實(shí)現(xiàn)原理

更新時(shí)間：2017年02月15日 09:40:30 作者：freshui

C++ 11加入了一個(gè)非常重要的特性——Lambda表達(dá)式。這篇文章主要介紹了C++ 中l(wèi)ambda表達(dá)式的編譯器實(shí)現(xiàn)原理,需要的朋友可以參考下

什么是Lambda？

C++ 11加入了一個(gè)非常重要的特性——Lambda表達(dá)式。營(yíng)里（戴維營(yíng)）的兄弟都對(duì)Objective-C很熟悉，許多人多block情有獨(dú)鐘，將各種回調(diào)函數(shù)、代理通通都用它來(lái)實(shí)現(xiàn)。甚至有人選擇用FBKVOController、BlocksKit等開(kāi)源框架將KVO、控件事件處理都改為通過(guò)block解決。原因就是簡(jiǎn)單、方便、直觀，函數(shù)的定義和使用出現(xiàn)在同一個(gè)地方。這里的Lambda表達(dá)式實(shí)際上和block非常類似，當(dāng)然如果你用它和Swift語(yǔ)言的閉包比較，那就是一回事了。

現(xiàn)在，Android已經(jīng)全面轉(zhuǎn)向C++11/14標(biāo)準(zhǔn)了，看代碼的話，很多地方變化很大，新標(biāo)準(zhǔn)真的是有點(diǎn)顛覆性的，感覺(jué)已經(jīng)不會(huì)C++了。今天有看到lambda表達(dá)式，突然想看一下，這貨是怎么實(shí)現(xiàn)的，如下，寫了個(gè)例子，分別調(diào)用3個(gè)lambda表達(dá)式：

#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
//1. 無(wú)參數(shù) 
auto hello = [] () {printf( "Hello world!\n");}; 
// 2. 一個(gè)參數(shù) 
auto hello_int = [] (int val){ printf("the value is %d\n", val); }; 
int main(int argc, char **argv) { 
 hello(); 
 hello_int(argc); 
 // 3. 帶捕獲列表的lambda表達(dá)式 
 auto lambda = [argc, argv]() {printf("param: %d, path is:%s\n", argc, argv[0]);}; 
 lambda(); 
 return 0; 
}

很簡(jiǎn)單定義三個(gè)lambda表達(dá)式，lambda表達(dá)式就不細(xì)說(shuō)是什么了，基本上是介紹新標(biāo)準(zhǔn)的書，都會(huì)說(shuō)的很明白。這里想看一下，具體編譯器是怎么實(shí)現(xiàn)表達(dá)式的呢？第一印象，應(yīng)該是表達(dá)式按照內(nèi)聯(lián)函數(shù)的方式實(shí)現(xiàn)的吧，調(diào)用的地方自動(dòng)展開(kāi)，這樣參數(shù)、捕獲列表啥的都很好實(shí)現(xiàn)。

簡(jiǎn)單看一下，編譯時(shí)不優(yōu)化，反匯編看一下，如下，調(diào)用的main函數(shù)：

上面按順序調(diào)用的，就是代碼中對(duì)應(yīng)的三個(gè)lambda表達(dá)式。從這個(gè)反匯編看，貌似和猜想的不一樣是調(diào)了函數(shù)不是內(nèi)聯(lián)展開(kāi)。
紅色框住的調(diào)用函數(shù)[藍(lán)色是實(shí)際的符號(hào)，灰色是demangle后的，分析看這個(gè)]，分別是：

$_0::operator()(void)  
$_1::operator()(int) 
main::$_2::operator() const(void)

這是三個(gè)重載的()操作符.. 調(diào)用前看到有壓入this參數(shù)，這是對(duì)象的方法調(diào)用，從反匯編看，是棧上創(chuàng)建對(duì)象，然后直接使用，使用是通過(guò)operator()..

這貨不就是函數(shù)對(duì)象么？？？？

OK，那就明白了，lambda表達(dá)式，編譯器自動(dòng)轉(zhuǎn)換成函數(shù)對(duì)象執(zhí)行。。。。

上面的例子，編譯器轉(zhuǎn)換的如下：

#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
class $_0 { 
public: 
 void operator() { 
 printf( "Hello world!\n"); 
 } 
}; 
class $_1 { 
public: 
 void operator(int va) { 
  printf("the value is %d\n", val); 
 } 
}; 
class main::$_2 { 
public: 
 main::$_2(int i, char **v): argc(i), argv(v) {} 
 //帶捕獲列表的，不能修改捕獲列表... 
 void operator() const { 
 printf("param: %d, path is:%s\n", argc, argv[0]); 
 } 
private: 
 int argc; 
 char **argv; 
} 
int main(int argc, char **argv) { 
 $_0 hello; 
 hello(); 
 $_1 hello_int; 
 hello_int(argc); 
 main::$_2 lambda(argc, argv); 
 lambda(); 
 return 0; 
}

這里，lambda轉(zhuǎn)換后的符號(hào)，是編譯器自動(dòng)生成的，看起來(lái)稍有點(diǎn)別扭。

以上所述是小編給大家介紹的C++ 中l(wèi)ambda表達(dá)式的編譯器實(shí)現(xiàn)原理，希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問(wèn)請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)腳本之家網(wǎng)站的支持！

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