一. 什么是Lambda K`3cH6"L6
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 j>zVC;Sj*
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, xa:P(x3[
>[U$n.
%yVZ|d*Q
= %m/
class filler ;2}Gqh )Yr
{ 2"T&Fp<
public : FSk:J~Z;
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} n\4+xZr
} ; -TWo-iu^
.>e~J+oL
suwj1qYJ4
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 7[\B{N9&W
`{":*V
To+{9"$,
8*ysuL#
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Lb/_ULo6-V
h&{pMmS3,
ebchHnOd
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ,58[WZG
3z<t#
tuSgh!
f#jAjzmYL
二. 战前分析 zb (u?U
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。 +TX]~k79Oq
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 9S^-qQH3}
OZ&aTm :
:|g{gi
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); a@./e @p
/* --------------------------------------------- */ F=H=[pSe
vector < int *> vp( 10 ); ~jaGf
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); y;H
3g#
/* --------------------------------------------- */ d8>D=Ve
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); [+GG Wo
/* --------------------------------------------- */ &!=3Fbn
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 5P4>xv[
/* --------------------------------------------- */ CT : ac64
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); |bh:x{h
/* --------------------------------------------- */ LY MfoXp
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 8V nZ@*
UJI1n?~
5`J.
ic
,LvJ'N
看了之后,我们可以思考一些问题: <t Nx*ce5
1._1, _2是什么? jZGmTtx
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。 9}-,dgAB
2._1 = 1是在做什么? 8b/yT4f
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。 (|-/S0AV
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。 q$K~BgFzpZ
k&2I(2S
sfLBi~*j
三. 动工 LQe<mZ<
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: C`ok{SNtUy
%<klz)!t
9Y(<W_{/
lk}x;4]Z
template < typename T > cg4,PI%hz
class assignment A-<qr6q
{ R ~b$7jpd
T value; lL?;?V~
public : #q-t!C%E
assignment( const T & v) : value(v) {} [|3
%~s|Sv
template < typename T2 > E5rNC/Ul$$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } pD{Li\LY
} ; 1+]e?
Vj_
$%0
Uhf
-}Jdw
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 c{[d@jtO
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment uZNR]+Yu@
5VI'hxU4Qg
+VJl#sc/;
k3Y>QN|q8
class holder -Fb/GZt|
{ y ^YrGz.
public : hZy"@y3Yq
template < typename T > l4; LV7Ji
assignment < T > operator = ( const T & t) const %n(
s;/_
{ jE{z4en
return assignment < T > (t); _L"rygit
} ve$P=ZuM
} ; {W-PYHZ;
IJ!UKa*o%
I++!F,pB
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: 6>l-jTM
|YH1q1l
static holder _1; Yy&0b(m U
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 2$jY_{B+x
ZnQnv@{8l
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); <1"6`24
而不用手动写一个函数对象。 dM
QnN[d6
4m~\S)ad
"k+QDQ3=
P)T:6K
四. 问题分析 Dv$xP)./
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。 .EI/0"^
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。 JL<}9K
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 CxO)d7c
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 X%;,r
2g
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ;m\E9ple
3M^ /
五. 问题1:一致性 <4Ak$E%"
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| ohwQ%NDl
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 w ^r*qi"
:`_wy-}V
struct holder <)M?qkjb
{ ct/I85c@P
// y&iLhd!p
template < typename T > tJ 6:$dh
T & operator ()( const T & r) const fd(>[RP?
{ *?c~7ru
return (T & )r; zj8;ENhEI
} {|a'
=I#2
} ; h.DQ6!?;s
;Eck7nRA)
这样的话assignment也必须相应改动: )xi|BqQz
BV<LIrAS
template < typename Left, typename Right > B64%|
S
class assignment ek.L(n,J|
{ ~ejHA~QC
Left l; Bs^W0K$uBO
Right r; nHA2p`T
public : :qI myaGQ
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 9!o:)99U
template < typename T2 > Am-JB
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 8,%y`tUn>u
} ; z2-=fIr.h
ak<?Eu9rV
同时,holder的operator=也需要改动: @mW0EJ8bb
Wkf)4!
template < typename T > Xc'yz 2B
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ,"&v