一. 什么是Lambda H{(]9{
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 F
L=,YP
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, 'C>U=cE7
^p=L\SJ
KQ`=t
W?Xiz TW
class filler 1*Ar{:+ua
{ ,Em$ !n
public : .}`hCt08
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ig_2={Q@
} ; :i*JnlvZ
XDz5b.,
ry0%a[[
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: EKZVF`L
A6"Hk0Hf
}Je>;{&%
:}q\tNY<
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); \a|L/9%
pq!%?m]
,k0r
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 N_DT7
HY}j!X
+R.N%_
MI#mAg<
二. 战前分析 ?mYYt]R
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。 K : LL_,
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 J5yidymrpW
6}dR$*=
l]_=:)" ]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); )TmtSSS
/* --------------------------------------------- */ Re=WfG
vector < int *> vp( 10 ); q4k@l
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); x?yD=Mq_
/* --------------------------------------------- */ XbXA+ey6
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 9#/(N#>
/* --------------------------------------------- */ N{C;~'M2ce
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); H+C6[W=
/* --------------------------------------------- */ L;6.r3bL
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); #AViM_u
/* --------------------------------------------- */ olYsT**'
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); @aG&n(.!u*
A(d5G^
SUtf[6
b.yh8|&
看了之后,我们可以思考一些问题: 0GXO&rCG
1._1, _2是什么? T-" I9kM
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 "ZMkL)'7-
2._1 = 1是在做什么? #-#NqX:
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 Qx`~g,wk8
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 !|G(Yg7C
(lH,JX`$a
USPTpjt8R
三. 动工 O8u3y
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ~H6;I$e[
\h{r;#g
G*}F5.>8(
saZ>?Owz
template < typename T > PX,rWkOce
class assignment v."Dnl
{ `
%?9=h%
T value; >^_ bD
public : 8;\sU?
assignment( const T & v) : value(v) {} 2 WBq
template < typename T2 > H7g<
p"
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } !u;>Wyd W
} ; NCS!:d:Ry
)j&"%[2F
F
# YPOH
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 bE\,}DTy
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment +: Ge_-
6[dur'x
,^s
)R)a@op
class holder Rm>^tu
-
{ j|(Z#3J
public : &Ral+J
template < typename T > ;?L\Fz(<
assignment < T > operator = ( const T & t) const Tupiq
{ /2uQCw&x-
return assignment < T > (t); +Ov2`O8?
} % 4 ~l
} ; :`,3h%
=tdSq"jh
m}Y0xV9
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: fnu"*5bE
sq0 PBEqq
static holder _1; <G3&z#]#4
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 .0y%5wz8j
~P f5ORoe
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); P\R27Jd
而不用手动写一个函数对象。 g@v
s*xE
+C{p%`<
A}VYb:u/
(!K_Fy@
四. 问题分析 Oe]&(
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。 E+xuWdp.*
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。 pw020}`
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 i^"+5Eq[D
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 $p* p
下面我们可以对这几个问题进行分析。 =[tSd)D,y
2 h|e
五. 问题1:一致性 (M-ZQ
-
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| H#d:kil Ny
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 %}Q&1P=
}=}>9DSM
struct holder b\55,La
{ %Kb9tHg
// L\aBc}
template < typename T > \x\
5D^Vc
T & operator ()( const T & r) const MBr:?PE7
{ d+L#t
return (T & )r; (jWss V1
} Cpl;vQ
} ; ]`=X'fED
?/#}ZZK^
这样的话assignment也必须相应改动: quu*xJ;Ci
\+PIe7f_
template < typename Left, typename Right > =!MY4&YX
class assignment P>QpvSd_#
{ !
T9]/H?
Left l; Yx d X#3
Right r; -p,x&h,p
public : dKhA$f~
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} C*6S@4k
template < typename T2 > 5_o$<\I\
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ./-JbW
} ; }ynT2a#LU'
J{"kw1Lu
同时,holder的operator=也需要改动: 8cg`7(a
H}0dd"
template < typename T > u=+q$Q]
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const F
phDF
{ Y}R}-+bD/
return assignment < holder, T > ( * this , t); R!x:
C!{
} wdE?SD s
L#h:*U{@40
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。 vR7HF*8
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 B/uniR^x
wFn[9_`*
return l(rhs) = r; l95<QI
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。 &