一. 什么是Lambda z;T_%?u
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 V{#8+
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, dJvT2s.t[
m
|Isi
An0DqjR
l', +l{\Z
class filler j@g`Pm%u`
{ ^,-2";2Xh
public : Z5x&P_.x[
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} RCZ"BxleU
} ; HL8onNq
QMO.Bnek
:V,agAMn
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: qr$h51C&
Sj=x.Tr\
2A>s
a3\
SSr#MIS?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); &A/k{(.XP
* A<vrkHz
\zCwD0Z
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 _E\Cm
H$D),s
gv
<b
JF&,
:mYVHLmea
二. 战前分析 Mz59ac
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。 azK7kM~
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 [P:+n7= ,l
io&FW!J.
JxP&znng
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); fBj-R~;0
/* --------------------------------------------- */ %P8*Az&]T
vector < int *> vp( 10 ); ,J*C'#sW
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); =1MVF
/* --------------------------------------------- */ e]9Z]a2
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); P/!W']OO
/* --------------------------------------------- */ "O}u2B b
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); qV$\E=%fhM
/* --------------------------------------------- */ K*!qt(D&
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); `;~A
/* --------------------------------------------- */ QsemN7B"<
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); *F:)S"3_~e
gT-"=AsxZQ
\iP=V3
NIo!WOi
看了之后,我们可以思考一些问题: 0<3->uK
1._1, _2是什么? }xa~U,#5
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 L'?7~Cdls
2._1 = 1是在做什么? l('@~-Zy
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 mz>GbImVD~
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 'w$jVX/
FF5|qCV/z
te[#FF3{
三. 动工 m;4qs#qCg?
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: rv?4S`Z,x$
3<
'bi}{
1m~-q4D)V
`=Z3X(Kc
template < typename T > BjSd\Ul
class assignment K[q{)>,9
{ |tr^
`Z
T value; 7 /6Zp?
public : zG*
>g
assignment( const T & v) : value(v) {} =w5]o@
template < typename T2 > PDgd'y
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } '.B5CQ
} ; -HU4Ow
iSP}kM}
+RBX2$kB
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 le|Rhs%Z%
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment +HT?>k
H$ZLtPv5
91#rP|88;
B&+)s5hh
class holder dW5@Z-9
{ ?E}9TQ
public : -UoTBvObAm
template < typename T > =91wC
assignment < T > operator = ( const T & t) const d-cW47
{ e>T;'7HSS"
return assignment < T > (t); ^wIg|Gc
} i5 0c N<o
} ; *S<d`mp[
ZLZh$eZZ
|)65y
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: *x-@}WY$U
/O}lSXo6E
static holder _1; WYN0,rv1:+
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 iLt2L;v>h
j Gp&P
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 3GL,=q
而不用手动写一个函数对象。 3y%,f|ju
G]n_RP$G
Al1}Ir
U#G<cV79
四. 问题分析 2!_DkE
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 8F
K%7\V
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 2Krh&
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 SE$~Wbj?
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 C
%i{{Y&l
下面我们可以对这几个问题进行分析。 g#q7~#9
FnPn#Cv>*
五. 问题1:一致性 U4NH9-U'
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?| zRMz8IC.
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 wEF"'T
z"c,TlVN3
struct holder <Uy $b4h
{ M%YxhuT0
// eiQ42x@Z
template < typename T > IP
T & operator ()( const T & r) const 2~l +2..
{ xOx=Z\ c
return (T & )r; /Un\P
} t3b M4+n
} ; t52KF#+>
-EJj j {
这样的话assignment也必须相应改动: .lAPlJOO
;efF]")
template < typename Left, typename Right > >a;LBQ0
class assignment )Ut K9;@"
{ I|l5e2j
Left l; PJO.^OsM
Right r; tlM >=s'T
public : t$&'mJ_-w
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} zZW5M^z8
template < typename T2 > 0g2rajS
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Pm]lr|Q{I
} ; &
}7+.^
u2S8DuJ
同时,holder的operator=也需要改动: 3Rhoul[S
B7wzF"
template < typename T > 29^(weT"]
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Q@uWh:
{ Ob/i_
return assignment < holder, T > ( * this , t); R7 rO7M!
} =M6{{lI/
5@J]#bp0M
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。 ~3Za"q*0s
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Mh2Zj
TBIr^n>Z<k
return l(rhs) = r; VU1Wr|
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。 "g*`G<