一. 什么是Lambda (jhDO7
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 zv/owK
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, **p|g<wvY*
_UU-
vt8z=O
h2~b%|Pv
class filler #$k6OlK-r"
{ <uq#smY
public : :+u K1N
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} %*J'!PC9n
} ; 0P)"_x_
JR>v
c*R?eLt/
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 3>O=d>
(.[HE
~ s?
U&x)Q
^q{=mf`
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); !| ObNS
Sy\ec{$+V]
o&-c5X4
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 =XAFW
HYqDaRn
lO)-QE+
[@K#BFA
二. 战前分析 ]H[%PQ r`Z
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。 :x*#RnRr.
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 U42B(ow
?
}t[
{Ee[rAVGp
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); lJ y\Ky(*
/* --------------------------------------------- */ A\xvzs.d
vector < int *> vp( 10 ); 8<#S:O4kA
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); oY;=$8y<q
/* --------------------------------------------- */ ?-.Qv1hs6p
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); bSbUf%LKt
/* --------------------------------------------- */ a[).'$S}'
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ^R;Qa#=2
/* --------------------------------------------- */ m~$S ]Wf
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); &v}c3wL]
/* --------------------------------------------- */ q2>dPI;3T
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ( q8uB
qC|$0
6,J:sm\
$<c;xDO&t
看了之后,我们可以思考一些问题: 0xZX%2E
1._1, _2是什么? zI$24L9*
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。 &n 1 \^:
2._1 = 1是在做什么? $)(K7> P
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。 ItLP&S=
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。 LA\)B"{J
.LQvjK[N
@ckOLtxE>
三. 动工 @)hrj2Jw
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: b!do7%]i
`y%1K|Y=
fQ.{sQ$@h
|~V`Es +j
template < typename T > '5V#sq;Z
class assignment m`3Mev
{ Qx{[#[Da
T value; (=de#wh2]
public : 6<%W8m\
assignment( const T & v) : value(v) {} e
9p +
template < typename T2 > t93iU?Z
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } wfE%` 1
} ; ;8VvpO^G/
P R{y84$
3jaY\(`%h
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 !X 8<;e}2
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ,sn/FT^; q
+[2X@J
OvFWX%uY
hp:8e@
class holder h~F`[G/'
{ "@h 5
SF
public : ptcG:
template < typename T > kVG]zt2
assignment < T > operator = ( const T & t) const NEY
b-#v
{ h3z=tu['
return assignment < T > (t); xQKD1#y
} ?n]e5R(cj
} ; P#8]m(
IQ9jTkW l
ku`bwS
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: }'o[6#_*X
hhZUE]
static holder _1; o{QU?H5h
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Ku
W$
`/1Zy}cD
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); uI'g]18Hi
而不用手动写一个函数对象。 Dq~PxcnI
HDTdOG)
g;M\4o
^Z9v_qB
四. 问题分析 =z]8;<=pL
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。 'yq'J)
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。 ;4g_~fB
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 #9 Fe,
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 TLkJZ4}?Q
下面我们可以对这几个问题进行分析。 /p&)bL
@|2}*_3\
五. 问题1:一致性 (ex^=fv
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?| GA8cA)]zOD
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Ul EP;
k*;2QED
struct holder [H3~b=
{ Q I.*6-(
// UpA{$@
template < typename T >
jE&Onzc
T & operator ()( const T & r) const -6()$cl}0
{ E?&
x5?
return (T & )r; ,Cj8{s&;
} l5jW`cl1
} ; v7l4g&