一. 什么是Lambda $T_>WUiK
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 @,{Qa!A>l
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, dtBr#Te
fRwr}n'
XaaR>HljJ
Rw<O%i5/d
class filler 4,&f#=Y
{ 1*f/Y9 Z
public : ?jsgBol
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} JF'<""
} ; PB) vE
E_0i9
~i]4~bkH2
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: sw50lId
YlXqj\a
`[h&Q0Du6
{Q)sR*d
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); W!|l_/L'
sT,*<^
L=5Y^f'aU
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 lm*C:e)4A
./<giTR:p
TCK#bJ
+1a2Un
二. 战前分析 5'[yw:P-8
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 )1g\v8XT
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ~lbm^S}-
R ^"*ut
@o&UF-=MW(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Ev T"+;9/p
/* --------------------------------------------- */ @P">4xVX{
vector < int *> vp( 10 ); )"g @"LJ=
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Z ?ATWCa
/* --------------------------------------------- */ /PpZ6ne~[
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); mj ,Oy
/* --------------------------------------------- */ )h,}v()qc#
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); L?(m5u~b
/* --------------------------------------------- */ 6&btAwvOHx
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); xv7nChB
/* --------------------------------------------- */ gu1n0N`b
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Yez
KcM+8W\
qxHsmGV
BPu>_$C
看了之后,我们可以思考一些问题: jF{)2|5
1._1, _2是什么? +WvW#wpH
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。 ]_hXg*?
2._1 = 1是在做什么? lWFm>DiLY
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。 3V/f-l]X/
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。 d3 p;[;`
D7C%Y^K]>E
7H. HiyppW
三. 动工 6W'2w?qj?4
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 85](,YYz
zeuSk|O
h[]3#
uvA 2`%T/
template < typename T > $KmE9Se6,
class assignment nz`"f,
{ D[(T--LLT
T value; nN(Q}bF
public : (N{
assignment( const T & v) : value(v) {} HqA3.<=F,
template < typename T2 > ?e23[
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } h}%yG{'/M=
} ; ; zfBe%Uf
aIE\B4w
eD N%p
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 GEAVc9V
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment NTSKmCvQG
HgRfMiC
u"zQh|
BtP*R,>
class holder [,qb)
&_
{ DO?
bJ01
public : =e]Wt/AQ
template < typename T > ]K%D$x{+\
assignment < T > operator = ( const T & t) const Ay\!ohIS3
{ Mp^U)S+
return assignment < T > (t); nHB`<B
} yXA]E.K!
} ; Xqas[:)7+
LiD-su
D
MP`WU} 2
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: _ 3>|1RB
m} nA-*
static holder _1; 1I U*:Z;Rz
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Alb5#tm:m
WR>2t&;E
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ,DbT4Ul c
而不用手动写一个函数对象。 Vt
U
'p(I!]"uo
I\ y>I?X
#|{^k u
四. 问题分析 Y&DC5T]
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。 fpvzx{2
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。 <txzKpM
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 5$f*fMd;
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ^
P=CoLFa
下面我们可以对这几个问题进行分析。 HUY1nb=
z/7"!
五. 问题1:一致性 L QP4#7
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| [es-&X07<
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 yO09NQ 5u
s)|l-I
struct holder O:G-I$F|
{ {~:F1J~=
// VUGVIy.
template < typename T > 5>[j^g+@
T & operator ()( const T & r) const >a1ovKF
{ AT,?dxP J
return (T & )r; c95{Xy
} %Tv^BYQAZ
} ; [KjL`
@g'SH:}
这样的话assignment也必须相应改动: &