一. 什么是Lambda fK %${
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 T.}wcQf&*
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, e@ mjh,
*:+&SxL
X^td`}F/=V
djk?;^8
class filler Jx jP'8
{ +~x'1*A_
public : KqD]GS#(
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Oe/&Ryj=mm
} ; g"dq;H
hp$/O4fD
%wDE+&M
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: >STAPrBp+
zarxv|
}$
JoCZ{MhM
KmYSYNr@,
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); sYG:\>}ie
)9]DJ!]&Q"
<y}9Twdy
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 QCD
MRh n
g5OKhL0u
x%!Ea{s
2&,jO+BqE@
二. 战前分析 tpY]Mz[J
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 v><c@a=[
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 9*&c2jh
/TndB7l"3
[XKudw%
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); t4P`#,:8
/* --------------------------------------------- */ xk:=.Qqh
vector < int *> vp( 10 ); 'e(]woe
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); %6%~`((4
/* --------------------------------------------- */ Pss$[ %
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); b4R;#rm
/* --------------------------------------------- */ 3OlXi9>3
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); y v58~w*"
/* --------------------------------------------- */ mM $|cge"
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); JH|]B|3
/* --------------------------------------------- */ @7? O#WmL
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Xt.ca,`U
_ g8CvH)?!
E-`3}"{
++=f7yu
看了之后,我们可以思考一些问题: vmj'X>Q
1._1, _2是什么? li37*
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 s?5vJ:M
Xr
2._1 = 1是在做什么? mp:xR ^5c
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 Img$D*BM
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。
Nt
w?~%
0z
=?}xr
l"rX'g?
三. 动工 :u9OD` D
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ~z kzuh
gJZH??b
LsI8T
uv
zCe[+F
template < typename T > k6$Ft.0d1Z
class assignment RD|DHio%
{ {44#<A<
T value; `9*
|Y 8:
public : )
w1`<7L
assignment( const T & v) : value(v) {} Iysp)
template < typename T2 > c<a)Yqf"]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } *yZ `aKfH
} ; {zTnE?(o`
z}a9%Fb
XkhGU?={
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 =G9I7Y@
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ,gdud[&|;
X=KC+1e
W8_$]}G8E
idNra#
class holder Rz#q68
{ L"tzUYxg
public : aJ"m`5]=%
template < typename T > *N&~Uq^
assignment < T > operator = ( const T & t) const % aqP{mOO
{ &"?S0S>r!
return assignment < T > (t); c[>xM3=e^q
} H:F'5Zt
} ; %6W%-`
{[)n<.n[g
vB%os Qm
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: +,1 Ea )
n'@*RvI:
static holder _1; >/4N :=.h
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 =z!^OT6eb
.>a
[
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 4D}hYk$eP0
而不用手动写一个函数对象。 = inp>L
o/6VOX
ri%j*Kn
Am!OLGG4
四. 问题分析 4l`[,BJ
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 ^D76_'{
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 SJ2l6
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 al" =ld(
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 f~10 iD
下面我们可以对这几个问题进行分析。 [jv+Of
IZ
kMx)G]
五. 问题1:一致性 ;pw9+zo^M
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| neQ~h4U"
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 [DZ|Ltv
@'9m()%-]g
struct holder YsMM$rjP+
{ s o1hC
// *XOLuPL>6)
template < typename T > X;1yQ|su
T & operator ()( const T & r) const Ms#rvn!J
{ p ,.6sk
return (T & )r; aJQzM
} fC".K
Yjp
} ; !nsx!M
-wT!g;v;%
这样的话assignment也必须相应改动: a4[t3U
M1icj~Jr
template < typename Left, typename Right > R GL2S]UFs
class assignment xnfJruT
{ +e,c'.
Left l; l,*5*1lM
Right r; $J):yhFs e
public : #aQQd8
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} l8khu)\n4R
template < typename T2 > la}cGZ; p.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } f^ja2.*%?
} ; O0FUJGuTS
wB bCGU
同时,holder的operator=也需要改动: 3RanAT.nu:
pC]XbokES
template < typename T > Re2&qxE
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Qvty;2$o@
{ fD lo L
return assignment < holder, T > ( * this , t); 'b0r?A~c=
} !6l*Jc3
(g*j+i
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 j9rxu$N+
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ;80^ GDk~S
0'HQ=pP
return l(rhs) = r; ah%Ws#&
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 <D P8a<{{
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: P2@Z7DhQ
q^:VF()d_z
template < typename Tp > 5rmU9L
class constant_t y Vp,)T9
{ yM `u]p1
const Tp t; ?5jLN&A3 G
public : Se_]=>WI
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} '$c9 S[
template < typename T > `yP`5a/
const Tp & operator ()( const T & r) const g60k R7;\
{ +TyN;e
return t; aL_/2/@X8
} sPG500=)
} ; qvLh7]sbK:
LP=y$B
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 R*!s'R
下面就可以修改holder的operator=了 ,/%'""`w
<=V{tl
template < typename T > `KN>0R2k
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const O5aXa_A_u
{ @gfW*PNjlP
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); lKB9n}P
} l^d' 8n
>[Wjzg
同时也要修改assignment的operator() 0k{\W
c-PZG|<C[
template < typename T2 > )|v y}Jf7
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } s[sv4hq
现在代码看起来就很一致了。 14"57Jt8
<zL_6Y2
六. 问题2:链式操作 eZ+6U`^t
现在让我们来看看如何处理链式操作。 cFt&E