一. 什么是Lambda /dCsZA
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 F$UL.`X
_/
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, -b!?9T?}
RvR.t"8
#N][-i
#6M |T+=
class filler 5Ew( 0K[
{ 6 wN*d 5
public : T6/P54S
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} U6-47m0%
} ; Mi.#x_
;`
L%^WZ;-
0Z2XVq~T$
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: ep8UWxB5
|sGJum&=
,a>Dv@$Y
vv)q&,<c
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ;pm/nu
N^QxqQ~
LuZlGm
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 :}N heRi
X!|eRA~o
8=D,`wog
&J/EBmY[
二. 战前分析 dQ*^WNUB
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 .5\@G b.8
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 X+Sqw5rH
(VO'Kd
Z(q]rX5"
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); |Ua);B ~F
/* --------------------------------------------- */ _)j\
b
vector < int *> vp( 10 ); JL
{H3r&/S
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); {+lU 4u
/* --------------------------------------------- */ s17)zi,?4
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); GJdL1ptc
/* --------------------------------------------- */ T`^Jws{;7
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); *$O5.`]
/* --------------------------------------------- */ Lx_Jw\YO
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); qb;b.P?~D$
/* --------------------------------------------- */ @tSB^&jUWu
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); |cd"cx+
W$X/8K bn
Fug4u?-n
>K'dgJ245
看了之后,我们可以思考一些问题: uG -+&MU?
1._1, _2是什么? '9QEG/v
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 %e[E@H 7
2._1 = 1是在做什么? #|T"6jJaQ
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 t;+b*S6D
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 j3&q?1
"$N$:B @U
jOCV)V9}
三. 动工 -"zW"v)\
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ;'Hu75ymo
r\QV%09R
aEzf*a|fSV
or#]
![7N
template < typename T > JFI*Pt;X9
class assignment @|cHDltH
{ E-1u_7
T value; Z;N3mD+\ye
public : .RmFYV0,
assignment( const T & v) : value(v) {} sf$hsPC^
template < typename T2 > Y;R,ph.a
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } g}R#0gkdk}
} ; ts<\n-f
rV\G/)xL
U B+~K/
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 /*;a6S8q
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment '__>M>[
\5tG>>c i
--diG$x.
>!qtue7B
class holder k>i`G5Dh
{ )^8[({r~
public : 4Y'Ne2M{
template < typename T > #8L:.,AYE
assignment < T > operator = ( const T & t) const khjdTq\\
{ -uN{28;@
return assignment < T > (t); 6|lsG6uf
} 8g:VfzaHu
} ; 13 h,V]ak
8+Tv@
,FP0n
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: i+5Qs-dHA
6Br^Ugy
static holder _1; :Z/\U*6~
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 '0~?zP
W\-`}{B_/
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 2ZV; GS#
而不用手动写一个函数对象。 2!LDrvPP
3{.]!
:' 5J[]J
y=pW+$k
四. 问题分析 MB:[: nX
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。 \^0>h`[
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。 (xvg.Nby
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Q_p&~ PNy5
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 iz;5:
下面我们可以对这几个问题进行分析。 n CwA8AG
=c 9nC;C
五. 问题1:一致性 '4 d4i
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?| DZmVm['l
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 x0)=jp '
OYxYlUq
struct holder Jw=7eay$F
{ &x B^
// k?HdW(HA
template < typename T > q|%+?j(
T & operator ()( const T & r) const J<H]vs
{ :~R a}
return (T & )r; Y,L[0%
} X]9<1[f
} ; lH?jqp
qi~-<qW
这样的话assignment也必须相应改动: H!0m8LCnb
Z&?4<-@6\p
template < typename Left, typename Right > l
z"o( %D
class assignment %CYo,
e
{ %}H
2
Left l; o"0~
Right r; /Z]nV2$n)V
public : I9L3Y@(f6m
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} (e5Z^9X
template < typename T2 > WI| -pzg
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } F0&ubspt