一. 什么是Lambda k_>{"Rc
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 <&:&qngg
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, pXv[]v
%KF:-
w
h<;[P?z
ap^=CEf
class filler Q~JKKq
{ 6# ";W2
public : 1omvE9
%zM
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} >UY_:cW4%m
} ; 9M]"%E!s
W_\L_)^X
~C'nBV
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: FH8mK)
#<Nvy9
NCnId}BT
b:Kw_Q
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); bU ]N^og^
==1/N{{R
i8_x1=A
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 U!:!]DX(
oxQID
_M[[vXH
WgJAr73
l
二. 战前分析 q_y,j&
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。 ;&6PL]/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 ;-pvc<_c<
wp.e3l
9}cuAVI
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Q5nyD/k4c
/* --------------------------------------------- */ 3D{4vMmX
vector < int *> vp( 10 ); ^:DhHqvK
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Pmlgh&Z
/* --------------------------------------------- */ d[e:}1
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); |$w={N^4
/* --------------------------------------------- */ 4c[)}8\
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 6BU0hV
/* --------------------------------------------- */ mqk(UOK`
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); q'F_j"
/* --------------------------------------------- */ yj'' \
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 5A$az03y$\
$;uWj|
; [%}Xx
KHecc/,,S
看了之后,我们可以思考一些问题: 8@yc}~8 *
1._1, _2是什么? LQ\
ELJj
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。 VnSj:LUD
2._1 = 1是在做什么? B9IXa;
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。 (GEi<\16[
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。 (1AA;)`Kp
Di<J6xu
`JWYPsWk
三. 动工 ]~00=nXFM/
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: w<~<(5mM5;
}SMJD
cbCE
$
NQ!N"C3u
template < typename T > &lPBqw
class assignment Kwl qi]~
{ @y0bU*v7
T value; (Ef2
w['
public : B_"OA3d_
assignment( const T & v) : value(v) {} qIGu#zX W
template < typename T2 > &O6;nJEI
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } m/hi~.D9
} ; YNC0Z'c9
?FV7|)f
dD^_^'i
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 '+!S|U,{
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment O/Mz?$8J
J4[x,(iq(
x1:Pj
52MCU l
class holder r($_>TS&"
{ `@$"L/AJ
public : B}q
template < typename T > ?$J7%I@
assignment < T > operator = ( const T & t) const 0?F@iB~1F
{ MeI2i
return assignment < T > (t); &@W4^-9
} 2&gVZ z
} ; Xh0wWU*
c[h'`KXJf-
g/l0}%
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: NT;x1
O~#uQm
static holder _1; >2lAy:B5
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ~w1{zxs
uZ/7t(fy
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); N{^>MRK=5
而不用手动写一个函数对象。 l|vWeBs
n=G>y7b
BK(pJNBh
sm2p$3v
四. 问题分析 xS~yH[k
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 mI7rx`4H
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 =nvAOvP{?
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 *>GIk`!wM
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 s3Krob`C5
下面我们可以对这几个问题进行分析。 q: Bt]2x
//X e*0
五. 问题1:一致性 E+m]aYu"
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 9B+ zJ Vte
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 V#zhGAMy.
kJurUDo
struct holder {
OxAY_
{ jMf 7J
// 'HQ7
|Je
template < typename T > + q
#Xy0u
T & operator ()( const T & r) const GP{$v:RG
{ "rjv5*z^&
return (T & )r; |5O >>a()
} Et}C`vZ+Ve
} ; POqRHuFq
u=@h`5-fp
这样的话assignment也必须相应改动: j8[`~pb
z*M}=`M$
template < typename Left, typename Right > :]B%
>*;}
class assignment P"R97#C
{ \~gA+o}Q
Left l; ;Cr_NP[8|j
Right r; cg(QjH"
public : W{fULl
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} zG-_!FIn
template < typename T2 > 8!u/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } >a&