C++的发展与抽象

在此之前先说一些概念：

计算机最重要的两个元件：CPU(控制器、运算器)、存储设备(寄存器、缓存、内存、硬盘)。

算法需要实现，所以有了CPU，CPU需要运行算法，所以有了指令集、程序段，高级语言编写函数代替编写程序段。

算法运行需要数据支撑，且算法本身需要存储起来，所以有了 存储设备，存储设备可以永久存储数据，程序编写中变量就是数据。永久存储速度太慢，所以有了缓存设备和存储器体系。

冯诺依曼最杰出的思想就是：把算法记录成指令，当做数据存放，于是算法和数据完美结合，产生了冯诺依曼体系计算机。这和人类似，仔细一想，人的大脑也有计算和存储功能。

杂谈：

两年前看了《黑客与画家》这本书，当时觉得非常有趣，书的后半部分 作者大力鼓吹Lisp语言，说了lisp语言是未来的编程语言，极度抽象，能非常省力的做到其他语言很难做到或根本做不到的事情。

其中举了一个很贴切的例子，他写了一段简短的lisp代码，参数是一个函数，返回值也是一个函数。也就是能够将函数当做数据进行处理。相当于把代码当做数据进行处理。

这个能力是非常有吸引力的，在C++中，代码就是.text，数据就是.data，区分的非常明显。而在lisp中，代码和数据没有明显的区分。

有人称lisp为面向语言的语言、函数式编程的鼻祖、变态的语言、非正常人使用的语言......

lisp的确吸引了我，作者说最值钱的是人力，所以把事情尽可能多的交给程序去做，lisp正是这样一门语言，它能将算法当做数据来用，所以它能在人工智能领域施展拳脚。

当我尝试去学lisp时，发现它的代码全是括号，表达式(+ 3 4)的结果是7，而正常的语言都是3+4。所以读lisp代码感觉有些困难。最后我没有使用lisp。但是我还是愿意称它为函数式编程的鼻祖。

近年来，函数式编程被众多语言接受，python就支持函数式。今天我要说的是我经常用的C++所支持的函数式。

我仔细想，为啥lisp如此灵活的把函数和数据结合起来。最后想出来，lisp和python都是动态语言，在运行时才生成指令，所以运行的时候可以动态生成代码。而C++是静态语言，在编译期就把指令定死了。所以C++如果支持函数式编程，那一定是在编译器决定下来了。

果然，从C语言的函数指针，到C++的函数对象，再到C++11的lambda、functional、bind。都是在编译器完成的函数式，及通过元编程(宏定义、模板)实现。

函数装饰器：

在《黑客与画家》中作者贴出来的lisp代码，正是一个函数装饰器，及接受一个函数，对这个函数进行修改，再返回一个新的函数。这个功能就称为函数装饰器。当时他认为C++是完全实现不了这个功能的，我尝试了很多次，的确实现不出来，但是最近在ceph代码中发现了函数装饰器的影子，虽然没有lisp的简洁，但是功能还是实现出来了：下面我就直接贴代码吧。

#include <utility>
class Decorator
{
public:
	template <typename Callback, typename...Args>
	decltype(auto) ret(Callback&& cb, Args&&... args)
	{
		//log
		printf("begin\n");
		printf("to do some things\n");
		auto ret = std::forward<Callback>(cb)(std::forward<Args>(args)...);
		//log
		printf("end\n");
		printf("to do some things\n");
		return ret;
	}
	template <typename Callback, typename...Args>
	void voi(Callback&& cb, Args&&... args)
	{
		//log
		printf("begin\n");
		printf("to do some things\n");
		std::forward<Callback>(cb)(std::forward<Args>(args)...);
		//log
		printf("end\n");
		printf("to do some things\n");
	}
};

int add(int a, int b) {  return a + b; }
void sub(int a, int b) {}
int main()
{
	Decorator dec;
	dec.ret(add, 1, 3);
	dec.voi(sub, 1, 3);
	system("pause");
	return 0;
}

　　

其中，ret函数模板可以封装 有返回值的函数，voi函数模板可以封装 无返回值的函数。可以自行体会， 然后根据自己的需求进行修改。