晚上突发奇想，想用C++实现一个无比简陋的lambda：只能作为匿名函数，不带闭包，无捕获，所有中间值和结果都是int，利用C++98实现。

这类lambda实际上就是Eigen这类库中延迟计算的一个原型，写起来并不复杂，大约100行左右代码就能完成。

测试例子：

分析

我们最终要实现的一个东西，我们希望它具有的特性是：

• 具有int operator() (const int, const int)，能当作函数使用
• 能在+、<运算符下和整数和自身的类运算，产生一个新的这类对象

之前我们分析过：对于这类抽象，如果需要运行时多态，就应该使用继承与虚函数；如果不需要，就应该使用静态多态。

动态多态

先尝试一下动态多态的思想：

定义接口：

对于+，返回一个继承自lambda_interface的子类：

这里需要注意的是clone，众所周知构造函数不能是虚函数，但是复制构造可以利用clone()来变相实现虚函数的效果。

定义两个placeholder，它们始终返回第1/2个参数：

对于常数，我们构造一个constant类把它包裹起来：

测试：

迄今为止，我们已经实现了动态多态的+，我们发现，这一实现存在着诸多不足：

• +中的常数暂时还不能自动转换成constant类型，需要手动包裹。之后的改进手段就是重载+(const lambda_interface&, const int)等
• 较为丑陋，这其中所有信息都可以编译时获得，引入了虚函数增加了大量不必要的负担，并且中间堆上分配了不少内存，容易造成性能问题。

静态多态

静态多态不利用语法上的继承来实现is_a的特性描述，而是利用模板+各个类相同的接口来实现一种语法在不同类上不同的表现。

例如：

这样就实现了语义上的多态性。

实现：

这个不是接口，而是为了减少代码量而把共同部分抽出来了而已：

因为一个运算符其两个操作数的类型没有统一的接口，所以利用模板来生成基类。

+类：

+函数也要利用模板来生成，注意：这里把int替换成了constant类：

replace<T>::type如果T不是int，返回自身，否则返回constant

constant和placeholder:

静态多态版本完成（上面省略了<和>，和+一样处理就行了

总结

以上全部代码的完整版都能在：https://github.com/htfy96/CppToys/tree/master/lambdatest 看到

静态多态在不需要运行时信息时，不仅降低了overhead，而且给程序编写带来了很大的简洁。在这种模式下，C++中的类型可以当作duck typing的方式来使用，从而给了程序员很大的自由。 不过，缺点也在于弱类型约束一旦出现bug很有可能会产生大量无用报错信息，缓解这一缺点可以使用SFINAE，或是进入C++11年代的static_assert(你都有了C++11了手写什么lambda)，或是未来C++17的concept。

总之，C++不强迫程序员选择什么，这就是为什么我非常喜欢这门语言。

Self-promotion

SJTU大二本科生，寻求暑假实习中。偏向于后端，有利用Golang+redis开发的经历。

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