一. 什么是Lambda n]l3
)u
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Y?oeP^V'u
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, ,Wd+&|Q
NSx-~)
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qMO(j%N5
class filler .UK`~17!
{ [e|9%[.V
public : {Aj=Rj@
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} JGhK8E
} ; *m&'6qsS
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M6Ik 'r"M
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: |D;I>O^"R
: 9>U+)%
Oeg^%Y
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for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); PGTjOkx
bI;u};v
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那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 o|s|Wmx>u
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&$pQ Jf
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二. 战前分析 EUPc+D3
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。 e/)Vx'd`+
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 T%TO?[cN
oSR;Im<2
PMj!T \B|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); c/-'^+9
/* --------------------------------------------- */ r/+~4W5
vector < int *> vp( 10 ); );p:[=$71
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); u3 4.
/* --------------------------------------------- */ K[-G2
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); gHH[QLD=I
/* --------------------------------------------- */ IV`+B<3
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); .g_Kab3?L
/* --------------------------------------------- */ ~P-^An^
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); A22'qgKm@
/* --------------------------------------------- */ @Rqn&tA8
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); vF{{$)c
K>2 Bz&)
SQG9m2
qHYoQ.ke
看了之后,我们可以思考一些问题: oHethk
1._1, _2是什么? ) @f6
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。 SUoUXh^!w
2._1 = 1是在做什么? @w,O1Xwj
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。 (=Lx9-u
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。 40;4=
<q4<3A
}K 2fwE
三. 动工 |s !7U
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: W_]onq6
[Al}GM
Ch&2{ng
?ieC>cr
template < typename T > bqZ5GKUo
class assignment [_tBv" z
{ Xf|I=XK
T value; N*}g+IS
public : H7Ee0T(`
assignment( const T & v) : value(v) {} _GL:4
template < typename T2 > jQ P2[\
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } K@!Gs'Op
} ; >s;dooZ
7Y1FFw|
@_"Z]Y ,D0
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Dgz^s^fxU
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment tNDv[IF
]M&KUgz
>yt8gw0J
vq5o?$:-
class holder -h&KC{Xab
{ rhwjsC6
public : GaOM|F'>
template < typename T > 6L&_(/{Uw
assignment < T > operator = ( const T & t) const yT C+5_7
{ ?wZ`U
Oi
return assignment < T > (t); 7MwS[N%#
} qZh}gu*>
} ; PCiwQ4~
4Mv] z^
hyC]{E
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: iq`caoi
5}'W8gV?
static holder _1; Nb/Z +
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 vqJq=\ .m
~|8-Mo1ce
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 2fMKS
而不用手动写一个函数对象。 Sk%*Zo{|
;Z-%'5hKM
,\ zx4*
d01]5'f?o
四. 问题分析 YyD0g9{
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 QWAtF@qTV
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。
s{T6qJ
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 SH1)@K-
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Gxh1wqLR
下面我们可以对这几个问题进行分析。 CdNb&Nyz
e6I7N?j
五. 问题1:一致性 !TPKD
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| ee
.,D
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 !,cfA';S
?%i~~hfH#N
struct holder 1C<@QrT
{ '"]U+aIg
// (Ujry =f
template < typename T > uwWKsZ4:ij
T & operator ()( const T & r) const :$&