一. 什么是Lambda 31~hlp;
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 v&xKi>Ail
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, Zj qA30!
KNy`Lj)VPY
d,W/M(S
$`|5/,M%QN
class filler Bi]D{m9
{ }wG,BB %N
public : Fse['O~
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} #c-b}.R
} ; b SQRLxF
Vo%Yf9C
lLH$`Wnv
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: '9qn*H`'
M
Hg6PQIB
K<FKu $=
E*BSfn&i
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); :/B:FY=
O@s{uZ|A6
'Q5&5UrBr
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 L[rpb.'FG
~;[&K%n
U
IfH*6X
/|?F)%v\
二. 战前分析 (^LS']ybc
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 \^LWCp,C"
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 IV0[!D
S_2"7
%swR:Bv
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); SET-8f
/* --------------------------------------------- */ ryg4hHspl
vector < int *> vp( 10 ); #4><r.v3
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); SG:bM7*1'
/* --------------------------------------------- */ r'p =`2=
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ]=x\b^
/* --------------------------------------------- */ n+HsQ]z.
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Q[uAIyv0
/* --------------------------------------------- */ ,)zt
AFn=
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); DR@1z9 a
/* --------------------------------------------- */ d8E,o7$m
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); L]I3P|y_
/Wu |)tx
z1vw'VT>
f"Vgefk
看了之后,我们可以思考一些问题: mRwT_(;t
1._1, _2是什么? v0#*X5C1'
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。 @A{m5h
2._1 = 1是在做什么? MS*G-C
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。 B76 v}O:
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。 F\:(*1C
3?.1nGu
blahi]{Y9
三. 动工 -Wc~B3E|
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: /syVGmS'M
,PECYwegkt
m!O;>D
d"ZU y!a
template < typename T > RV+E^pkp$
class assignment C!&y
{ !^y y0`k6
T value; UXH"si:
public : \:v$ZEDJ>
assignment( const T & v) : value(v) {} 88lxHoPV
template < typename T2 > I
:)W*SK
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Kesy2mE
} ; Qx)Jtb0`V
= 96P7#%
{2
%aCCV
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 c|AtBgvf
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment % /}WUP^H
y'}O)lO1
iiG f'@/
&(blN.2
class holder yGj.)$1},@
{ `/n M[
public : wX,F`e3"/
template < typename T > / nZ;v4
assignment < T > operator = ( const T & t) const *7$P]
{ P"3*lk+w
return assignment < T > (t); 7N=-Y>$X
} ^ qvZ XS
} ; =f1B,%7G+5
p
fT60W[m
'+Xlw
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: O+~ 7l?o
)]43R
static holder _1; '5KeL3J;
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ][;G=oCT
XYEv&-M`?w
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); [10zTU`
而不用手动写一个函数对象。 A,gEM4
`ln1$
:6{`~=
b)#Oc,
四. 问题分析 iK()&TNz
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。 [KJ
q
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。 >~nF=
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 3oy~=
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。
#^#HuDH
下面我们可以对这几个问题进行分析。 HQP}w%8x
LiQgR
6j
五. 问题1:一致性 SHVWwoieT
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?| q'Wr[A40j
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 |JF@6
lfZ04M{2
struct holder M~Ttb29{
{ WjSc/3Qy
// ^wb:C[r!V
template < typename T > LOy0hN-$b
T & operator ()( const T & r) const )!BsF'uVQ
{
D L'iS
return (T & )r; cD|Htt"
} 8;14Q7,S
} ; vmTs9"ujF,
4NN$( S-W
这样的话assignment也必须相应改动: q@hzo>[
An*~-u9m
template < typename Left, typename Right > ?p<.Fv8.
class assignment X1{[}!
{ !~]<$WZV
Left l; <_Z:'~Zp
Right r; gKz(=
public : YKmsQ(q`N
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} /H7&AiA