一. 什么是Lambda }GCt)i_
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 }X3SjNd q
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, vO2 o/
?q<"!U|e
+`x8[A)-
Osdw\NNH~M
class filler QMfa~TH#p
{ j [h4F"`-
public : _azg
0.)
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} l*]*.?m/5
} ; +BRmqJ3
B&`hvR
B{SzC=4f}
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: G8lR_gD"!
8 JUUK(&Z
!RnO{FL
p_jDnb#
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); t "J"G@1)
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r c7"sIkV
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 wNW9xmS
mlY0G w_e
J..>ApX
OgfmyYMtc
二. 战前分析 Fr)G
h>
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。 +QIM~tt)
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 |wZ8O}O{E
z1ltc{~Z
s45Y8!c
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 78\:{i->ta
/* --------------------------------------------- */ (@dh"=Lt\
vector < int *> vp( 10 ); Z2WAVSw
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); m[C-/f^u|
/* --------------------------------------------- */ */n)_
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); +!V*{<K
/* --------------------------------------------- */ /)xG%J7H
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); [BHf>
/* --------------------------------------------- */ Mrp'wF
D
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); +'?p $@d
/* --------------------------------------------- */ H>[1DH#b
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); E{d Mdz
oQ 5g0(J~
s&p*.I]@>
0}c*u) ,
看了之后,我们可以思考一些问题: l/_3H\iM
1._1, _2是什么? Xz0jjO,
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 0CxQ@~ttl
2._1 = 1是在做什么? ky#d`
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 d^IOB|6Q
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 :Q sGwhB
dfe 9)m>
hq/\'Z&!+P
三. 动工 pK#Ze/!
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: d+%1q
hNXPm~OK\
@YP\!#"8
f8)D|
template < typename T > \@Gyl_6^
class assignment UHz*Tfjb
{ .
x~tEe
T value; E) >~0jv
public : +}X?+Epm
assignment( const T & v) : value(v) {} 0,(U_+n
template < typename T2 > -@G|i$!
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ]6</{b
} ; V{fYMgv
0b=OK0n!%
3Qe:d_
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 @dcT8 YC
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 9tXLC|yl?
(^Xp\dyZL
pK4I?=A'
{!xPq%
class holder &~U8S^os
{ 4-=> >#
P
public : \w^iSK-
template < typename T > X",fp
assignment < T > operator = ( const T & t) const %WCA?W0:4
{ tuK"}HepB
return assignment < T > (t); =R!=uml(
} t/_w}
} ; -c%GlpZw
UKQ,]VC
f!*b8ND^R
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: qI<6% ^i
,v$gQU2
static holder _1; M'W@K
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Q$W0>bUP
LDW":k|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); A7
.[OC
而不用手动写一个函数对象。 t
qbS!r
=lS~2C
'+Dn~8Y+9
FJv=5L
四. 问题分析 (zBa2Vmmv
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。 ._=Pa)T
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。 0kpRvdEr-
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 {LY$
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 :HRJ49a
下面我们可以对这几个问题进行分析。 zrE
~%YR
on(F8%]zE
五. 问题1:一致性 6CLrP}
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?| 95aa
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 J:'cj5@
WO)rJr!C
struct holder !~m)_Q5?~
{ tk<dp7y7
// HLAWx/c,j"
template < typename T > ,$mnD@)
T & operator ()( const T & r) const \S }&QV