一. 什么是Lambda hr
6LB&d_
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 'AlSq:gZ
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, |]
f"j':
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V.G9J!?<P
class filler ]!S)O|_D[
{ emDvy2uA#
public : Rh-8//&vZ/
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} qS[p|*BL
} ; Qe=Q8cT
n3@g{4~
(B~V:Yt
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: VHY<(4@
vGMOXbq4&
8b#Yd
<LA`PbQa
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); h-v&I>
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那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ]FnrbQ|
7 +W?Qo
9@&Z`b_
~IN$hKg^
二. 战前分析 yP=isi#dDY
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 qytGs@p_
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 qh'f,#dI}
H ]N/Y{
m3v*,~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); >p+gx,N
/* --------------------------------------------- */
4 d 1Y\
vector < int *> vp( 10 ); <)*g7
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Q`wA"mw6k
/* --------------------------------------------- */ C?c -V,
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); cB"F1~z
/* --------------------------------------------- */ NbK?Dg8WJG
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); A#07Ly8kXn
/* --------------------------------------------- */ :+V1682u
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); b-=[(]_$h
/* --------------------------------------------- */ 0 VgnN
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); jKi*3-&
e hB1`%@
Q24:G
QvQf@o
看了之后,我们可以思考一些问题: u5)A+.v
1._1, _2是什么? `?|]: 7'<
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。 M6d w~0e
2._1 = 1是在做什么? o>,z %+
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。 "5DAGMU
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。 LB ^^e"
.j'IYlv/P
!Z2n;.w
三. 动工 V6!73 iY
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ~q%9zO'
#RIfR7`T
=$z$VbBv
s&_O2(l
template < typename T > wyhf:!-I
class assignment S2GBX1
{ EqDYQ
7
T value; qQRYHo>/e
public : [/,6O
assignment( const T & v) : value(v) {} !'t2
template < typename T2 > <"Cwy0V kp
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } pnw4QQ9
} ; i&G`ah>
EG8R*Cm,}
JfINAaboi
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 4J$f @6
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment (cew:z
H
Q7aDl8L xn
3#ZKuGg=
{3uSg)
class holder Wjk;"_"gd
{ iOXP\:mPo
public : $ u.T1v
template < typename T > |g^W @.P
assignment < T > operator = ( const T & t) const s!!t
{ eii7pbc
return assignment < T > (t); m%(JRh
} PC7.+;1
} ; )Ua2x@j'C@
5GxM?%\
9wJmX<Rm
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: v@s`l#
OQ*. ho
static holder _1; s(9rBDoY(8
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 K}(n;6\
d_qVk4h\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); '\YhRU
而不用手动写一个函数对象。 $i]
M6<Vxn
%}5"5\Zz
1mPS)X_
Q+M3Pqy
四. 问题分析 w%-!dbmb%
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 EUS]Se2
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 Y9ce"*b
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 <RsKV$Je
I
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Kd1\D!#!6
下面我们可以对这几个问题进行分析。 X}FF4jE]D(
,#;ahwU~s
五. 问题1:一致性 uM<+2S
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?| jCv+m7Z
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 VQx-gm8}!
_1%^ibn
struct holder R~(.uV`#j
{ Ym2m1
//
A2bV[+ Q
template < typename T > hs uJ;4}$q
T & operator ()( const T & r) const Vta;ibdeqW
{ &