一. 什么是Lambda G^@5H/)
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 h;'~,xA
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.4m|f0;
q ZZK#,Qb
)Q JUUn#
(**oRwr%
class filler ]eV8b*d6
{ K:WDl;8(d
public : 'Z]w^<
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} g0E'g
} ; I]_5}[I
:rP=t ,
Zj
Z^_X3
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: iU:cW=W|M\
?\n>
AC
\
B%+fw
V28M lP
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); yIE!j%u
z0Z%m@
!dT4
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 5~S5F3
lNv|M)I
s,_m{ to
Rk8P
ax/JK
二. 战前分析 NX&_p!_V
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。 dQG=G%W
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 2 ? 4!K.
\}G^\p6?M
.A|@?p[
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); :Iz8aQ
/* --------------------------------------------- */ WfRXP^a
vector < int *> vp( 10 ); 3iU=c&P
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); DW3G
/* --------------------------------------------- */ og>uj>H&
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 4I(Xy]wm
/* --------------------------------------------- */ O&hTNIfi
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); e~(5%CO>#j
/* --------------------------------------------- */ -7|H}!DFT
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); $Z>'Jp
/* --------------------------------------------- */ 7PF%76TO
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 51.%;aY~z
5E
<kwi
$NO&YLS@
;9'OOz|+1
看了之后,我们可以思考一些问题: . 'yCw#f
1._1, _2是什么? $`'/+x"%
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 ^/k*h J{
2._1 = 1是在做什么? >5
BJ3Hf
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 #,v{Ihn
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 aQI(Y^&%3
BLJj(-
wS3'?PRX
三. 动工 a09<!0Rp
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 9Gz=lc[!7
>5SSQ\ 2~a
lUMdrt0@z
q75s#[<ap
template < typename T > Yoll?_k+
class assignment x$(f7?s] 1
{ 8a"%0d#
T value; xe$_aBU
public : ft
Wv~Eh
assignment( const T & v) : value(v) {} EB|}fz
template < typename T2 > S5EK~#-L[
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ?Ss!e$jf
} ; ]J]h#ZHx
{(?4!rh
pmYHUj
#
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 !Xw5<J3L-
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment (C)p9-,
|sZHUf_
f|oh.z_R
f`66h M[
class holder 9(<@O%YU
{ Yu`~U,m
public : r:TH]hs12+
template < typename T > wwcBsJ1{
assignment < T > operator = ( const T & t) const 0C,`h`
{ ,MIV=*
return assignment < T > (t); 7 Fsay+a
} @9|hMo
} ; ]
@fk] ]R
|(^PS8wG
f6"Z'{j
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: ZSm3 XXk
% %UE+u@J
static holder _1; Y\'}a+:@Ph
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 +x}<IS8
Fv`,3aNB
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 6;5Ss?ep
而不用手动写一个函数对象。 iDrZc
Q=yg8CQ
[)X\|pO&
Z;)%%V%o
四. 问题分析 B4 }bVjs
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。 hehFEyx
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。 ^T-V^^#(
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 S:ztXhif>
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 sdmT
下面我们可以对这几个问题进行分析。 b5n'=doR/I
lsNd_7k
五. 问题1:一致性 iO;
7t@]-
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?| ,~W|]/b<q
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 FJ?IUy 6
Q#zmf24W
struct holder _v]MsT-q
{ \xoP)Ub>
// 0#^v{DC
template < typename T > <1M-Ro?5k
T & operator ()( const T & r) const ;t`&n['N>
{ U:_^#\p
return (T & )r; \1Em`nvOX
} r",GC]
} ; sCHJ&>m5-
"C`Ub
这样的话assignment也必须相应改动: [}]Q?*_
S>1Iky|
template < typename Left, typename Right > -A!%*9Z
class assignment 7Hu3>4<
{ P7/X|M z
Left l; FaJ &GOM,
Right r; W
`}Rf\g
public : E-g_".agO
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} `*KHSA
template < typename T2 > jRV/A!4
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } v|2T%y_
u
} ; iAU@Yg`pt
=w0R$&b&
同时,holder的operator=也需要改动: :*\P n!r
bA->{OPkT
template < typename T > 45>?o
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const {Y9q[D'g .
{ 7D5]G-}x.
return assignment < holder, T > ( * this , t); tIgN$BHR>
} kMd.h[X~
Q]>.b%s[
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。 1&Z