一. 什么是Lambda FTB"C[>
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ;or> Sh7
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, !X,S2-}"
.a^/r'?
A8A+ImwO"
uIba{9tM"P
class filler RJ-CWt
[LG
{ *}0Q S@FN
public : 1] kk
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} a`{'u)@
} ; ;1y\!f3#V~
z,NHH):~
wbpxJtJB
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: tC&y3!k2jR
wUSWB{y
o3`Z@-.G
q!7\`>.2:{
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ?/u&U\P
xr=f9?%R
;3-ssF}k*
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ]>:>":<:
f8n'9HOw>
}^ iE|YKz
B
51LZP
二. 战前分析 &v`kyc
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。 v(0vP}[Q7E
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 pLIBNo?
^@ux
}cf-r>WaR
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); >0m-S :lk
/* --------------------------------------------- */ .)o5o7H
vector < int *> vp( 10 ); 'IgtBd|K>
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); a@X'oV`(2b
/* --------------------------------------------- */ Kzmgy14o
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); X31k HK5F_
/* --------------------------------------------- */ TX
87\W.
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Wqqo8Y~fq
/* --------------------------------------------- */ %Wc-.ER
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); EXzY4D ^
/* --------------------------------------------- */ j^k{~]+_^]
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); LQS*/s0
NN$`n*;l
&wjOb
y3xP~]n
看了之后,我们可以思考一些问题: xq]&XlA:ug
1._1, _2是什么? ZBYmAD
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 712i|
2._1 = 1是在做什么? O-|3k$'\z
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。 ~q9RZ#g13J
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。 4gZN~_AI<
D QRt\!
' ZB%McS
三. 动工 f]hW>-B(q
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: (Hsfrc
EuAa
<&NR3^Eq
65}:2l2<
template < typename T > k82'gJ;MC=
class assignment gi`ZFq@
{ +I')>6
T value; U_J|{*4S.!
public : OO@$jXZB
assignment( const T & v) : value(v) {} _6|b0*jv'&
template < typename T2 > Zw3|HV(so
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ;xRyONt
} ; 9DT}sCLz:B
d
EXw=u
zL{KK9Or
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 kn<[v;+
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ~jPe9
=*'`\}];"
M\GS&K$lq
isN"7y|r:X
class holder FYi<+]HZ
{ q80?C.,`
public : ;CC[>
template < typename T > 8?(4E 'vf
assignment < T > operator = ( const T & t) const }{ P}P}
{ Rw7Q[I5z%
return assignment < T > (t); w?R6$n`
} H<>x_}&
} ; ZE1#{u~[y
2{%BQq>C
3sL#_@+yz
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: [~;9Mi.XL
U@*z#T#"m
static holder _1; Ufk7%`
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ^WRr "3
`zvYuKQ.}
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); xo*a9H?@
而不用手动写一个函数对象。 *L!R4;ubE
n.T
[a
Lh0<A%
P--#5W;^oB
四. 问题分析 /f2*J
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。 t4Z.b 5g
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。 cBAA32wf
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 m3,v&Z
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Rk'pymap
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Xh{EItk~oO
y@(U6ZOyx
五. 问题1:一致性 +yYz ;, \
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?| Lkb?,j5
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 B EY}mR]
)S5Q5"j&=f
struct holder U2h?l
`nP
{ LsmC/+7r$1
// YS/DIH{9e
template < typename T > <?I~ +
T & operator ()( const T & r) const 1M+mH#?
{ ^,rbA>/L
return (T & )r; L-Hl.UV
} |+[bKqI5
} ; 5bAy@n
!W6]+
这样的话assignment也必须相应改动: [#.QDe
tIRw"sz
template < typename Left, typename Right > i#eb %9Mn
class assignment j#Y8h5r
{ 5ecqJ
Left l; uYs+xX_
Right r; *f,EDSN1@d
public : +DU}f;O8v
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 8J@REP4
template < typename T2 > EJRwyF5LK
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } F&uU
,);
} ; Va{`es)hky
.<tb*6rX>
同时,holder的operator=也需要改动: PB`94W
6.k2,C4dT<
template < typename T > f-3lJ?6
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const }?H |9OS
{ d-c+KV
return assignment < holder, T > ( * this , t); 1c\$ziB
} DSQ2z3s2
"eBpSV>nnQ
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。 Y(-+>>j_
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 >`t
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