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C++ 函式的函數式程式設計特性有哪些?

WBOY
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2024-04-11 18:12:01628瀏覽

C 支援函數式程式設計特性,包括:純函數:使用 const 修飾符聲明,不修改輸入或依賴外部狀態。不可變性:使用 const 關鍵字聲明變量,無法修改其值。惰性求值:使用 std::lazy 函數建立惰性值,延遲計算表達式。遞歸:函數呼叫自身的函數式程式設計技術,使用 return 自身呼叫。

C++ 函数的函数式编程特性有哪些?

C 函數的函數式程式設計特性

函數式程式設計(FP)是一種程式設計範式,強調使用純函數、不變性、惰性求值和遞歸。 C 支援 FP 特性,包括:

純函數

純函數不修改其輸入,也不依賴外部狀態。在 C 中,可以用 const 修飾符宣告純函數:

const int add(int x, int y) {
  return x + y;
}

不可變性

##不可變物件無法修改其值。在C 中,可以使用

const 關鍵字宣告不可變變數:

const int x = 5;
x = 6; // 错误,不可变变量不能修改

#惰性求值

惰性求值延遲計算表達式,直到需要其值。在C 中,可以使用

std::lazy 函式庫中的std::make_lazy 函式建立惰性值:

std::lazy<int> x = std::make_lazy([] { return 5; });
std::cout << *x << "\n"; // 打印 5

遞迴

遞歸是函數呼叫自身的函數式程式設計技術。在C 中,遞歸函數可以使用關鍵字

return 自身呼叫:

int factorial(int n) {
  if (n == 0) return 1;
  return n * factorial(n - 1);
}

實戰案例##以下程式碼展示了C 中FP 特性的實際應用:

#include <array>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <numeric>

int main() {
  // 纯函数:计算数组元素和
  const auto sum = [](auto xs) { return std::accumulate(xs.begin(), xs.end(), 0); };

  // 不可变数组
  const std::array<int, 5> xs = {1, 2, 3, 4, 5};

  // 惰性求值:惰性求值一个纯函数
  std::lazy<int> sum_lazy = std::make_lazy([xs] { return sum(xs); });

  // 递归:计算斐波那契数列
  const auto fib = [](auto n) {
    return n == 0 ? 0 : (n == 1 ? 1 : fib(n - 1) + fib(n - 2));
  };

  // 输出值
  std::cout << "数组和:" << *sum_lazy << "\n";
  std::cout << "斐波那契数:" << fib(10) << "\n";
  return 0;
}

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