C++中的复合函数

我是C++的初学者，想做一个复合函数的简单例子。例如，在MATLAB，我可以写C++中的复合函数

a = @(x) 2*x 
b = @(y) 3*y 
a(b(1))

答案是6

我搜索了以下问题。 function composition in C++/C++11和 Function Composition in C++

但它们均采用了先进的功能，如模板，对此我不会在这个时候很多熟悉的创建。有没有一种简单而直接的方法来实现这一目标？在上面的MATLAB代码中，用户不需要知道函数句柄的实现。用户可以使用正确的语法来获得结果。 C++中有这样的方法吗？

**另一个编辑：**

在上面的代码中，我把一个值在末端。但是，如果我想将结果传递给第三个函数，MATLAB仍然可以将其视为函数。但是，如何在C++中做到这一点？

例如，除了上面的代码，考虑下面的代码：

c = @(p,q) a(p)* b(q) %This results a function 
c(1,2) 
answer=12 

d = @(r) a(b(r)) 
d(1) 
answer=6 

function [ output1 ] = f1(arg1) 
val = 2.0; 
output1 = feval(arg1,val) 
end 

f1(d) 
answer = 12

在此代码，c需要两个函数作为输入和d是复合函数。在下一个示例中，函数f1以函数作为参数，并使用MATLAB内建函数feval来评估函数val。

我该如何在C++中实现这一点？

来源

2016-08-01 34usdh34

可能类似于[C++ lambda函数]（http://en.cppreference.com/w/cpp/language/lambda）？ '@（x）'在MATLAB中究竟做了什么？ –

我还是不明白'fun1'。它看起来像一个参数'c'，忽略了这个参数，并且无条件地*返回*'a'。然后，你*调用*'fun1'，传递'1'，这应该被忽略，但不知怎的，你得到的答案是2，而不是'@（x）2 * x'或'a'。 WTF？ – zwol

函数组合是一个接受两个函数并返回另一个函数的操作。我没有在matlab代码中看到任何函数组合，你能告诉我它隐藏的位置吗？ –

也许我误解你的问题，但它听起来很简单：

int a(const int x) { return x * 2; } 
int b(const int y) { return y * 3; } 

std::cout << a(b(1)) << std::endl;

关于你的最新的编辑，你可以做一个函数返回另一个函数的结果：

int fun1(const int c) { return a(c); } 

std::cout << fun1(1) << std::endl;

注意这返回一个数字，结果调用a，而不是功能a本身。当然，您可以将指针返回给该函数，但是其语法会有所不同：您必须编写诸如之类的内容，这相当难看且复杂。

来源

2016-08-01 19:02:32 ForceBru

这不会编译。 –

@ForceBru感谢您的回答。我编辑了问题。你可以看一下吗？ – 34usdh34

C++的evaluation strategy为函数参数是总是 “由值” “急切” 和通常。什么意思简短的版本是，一个由函数调用序列，如

x = a(b(c(1)));

是完全一样

{ 
    auto t0 = c(1); 
    auto t1 = b(t0); 
    x = a(t1); 
}

（auto t0的意思是“给t0任何类型是最合适的”;它是一个相对较新的功能，可能无法在C++编译器中使用。大括号表示临时变量t0和t1在分配给x后被销毁。）

我提出这个问题是因为你一直在讨论函数“以函数作为输入”。有是编程语言，如R，其中写a(b(1))会通过表达b(1)到a，只有真正呼叫b时a要求表达进行评估。我想 MATLAB不是那样的，但我可能是错的。无论如何，C++肯定是而不是那样。在C++中，a(b(1))首先评估b(1)，然后将该评估的结果传递给a; a无法找出结果来自b的电话。只有在C++中正确描述为“以另一个函数作为输入的函数”的情况将对应于您使用feval的示例。

现在：你已经证明了MATLAB代码的最直接的翻译是

#include <stdio.h> 

static double a(double x)   { return 2*x; } 
static double b(double y)   { return 3*y; } 
static double c(double p, double q) { return a(p) * b(q); } 
static double d(double r)   { return a(b(r)); } 

static double f1(double (*arg1)(double)) 
{ return arg1(2.0); } 

int main() 
{ 
    printf("%g\n", a(b(1))); // prints 6 
    printf("%g\n", c(1,2)); // prints 12 
    printf("%g\n", d(1));  // prints 6 
    printf("%g\n", f1(d)); // prints 12 
    printf("%g\n", f1(a)); // prints 4 
    return 0; 
}

（C++已经不需要像feval明确的语法，因为输入的参数声明，double (*arg1)(double)告诉编译器arg1(2.0)是有效的。在旧的代码，你可能会看到(*arg1)(2.0)但是这不是必需的，我认为它使代码的可读性。）

（我在此代码中使用printf，而不是C++的输入输出流，部分原因是因为我个人认为printf是比iostreams更符合人体工程学，部分原因是这使得这个程序也是一个有效的C程序具有相同的语义。例如，如果你学习C++的原因是因为你想编写MATLAB扩展，那么，如果你坚持使用普通的C，最后一次检查的实际上更容易。）

有显着性差异;例如，MATLAB函数接受向量，而这些C++函数只取单值;如果我希望b致电c，我将不得不将它们交换或在b以上写上c的“前向声明”;和C++中（除了一些你现在不需要担心的例外），你所有的代码都必须在一个或另一个函数中。学习这些差异是学习C++的一部分，但是您不需要将自己与模板，lambda表达式和类等混淆在一起。首先坚持使用固定类型签名的免费功能。

最后，如果我没有提到，在

static double c(double p, double q) { return a(p) * b(q); }

到a和b呼叫可能在任意顺序发生，我将是失职。有谈到改变这一点，但还没有发生。

来源

2016-08-01 19:02:45 zwol

'std :: printf'？真？！？即使是OP使用'std :: cout'。 –

@NikBougalis我相信我对iostreams的看法很清楚;-) – zwol

感谢您的回答。我编辑了问题。你可以看一下吗？ – 34usdh34

如何：

#include <iostream> 

int main(int, char**) 
{ 
    auto a = [](int x) { return 2 * x; }; 
    auto b = [](int y) { return 3 * y; }; 

    for (int i = 0; i < 5; ++i) 
     std::cout << i << " -> " << a(b(i)) << std::endl; 

    return 0; 
}

来源

2016-08-01 19:06:56

这就是我的想法。看起来和这个MATLAB代码最相似，并且是内联的。 –

感谢您的回答。我编辑了问题。你可以看一下吗？ – 34usdh34

您可以根据需要创建任意数量的lambda，并链接它们。 –

int a(const int x){return x * 2;} 
int b(const int x){return x * 3;} 
int fun1(const int x){return a(x);} 

std::cout << fun1(1) << std::endl; //returns 2

这是基本的编译时间组成。如果你想要运行时组合，事情会变得更加复杂。

来源

2016-08-01 20:15:42 Altainia

C++中的复合函数

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