一. 什么是Lambda `UzVS>]l[+
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 5bX6#5uP1
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, {G*QY%j^
\ijMw
GAEO$e:
rZwB>c
class filler TGV
{ S~F`
public : 7#-y-B]l
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} :w-`PYJ%G
} ; Jb(Y,LO^
!3}deY8;#
>HTbegi
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: IcF@F>>
85 ]SC$
:tGYs8UK
61K"(r~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ..KwTf
k#)Ad*t
t})$lM
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 7_\Mwy{P
g+[kde;(^
kv?|'DN
-{g~TUz
二. 战前分析 <GIwRVCU
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 raB+,Oi$G
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 0[a}n6XTk
P-Su5F
2x}6\t
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); /c-nE3+rn
/* --------------------------------------------- */ ,Og4
?fS
vector < int *> vp( 10 ); _ PWj(});
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ]/dVRkZeAE
/* --------------------------------------------- */ TKI$hc3|L
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); D`o<,Y
/* --------------------------------------------- */ 3y`F<&sA
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); f7<pEGb
/* --------------------------------------------- */ .v`b[4M4
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); e~\QE0Oe :
/* --------------------------------------------- */ zlf}.
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Hi,t@!!
ff cLuXa
d53 L65[
]]uHM}l
看了之后,我们可以思考一些问题: l";'6;g
1._1, _2是什么? lZ+!H=`
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。
<!'M} s
2._1 = 1是在做什么? x:z0EYL
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。 x8[MP?Wz
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。 =dH$2W)G
HFtf
1]OSWCEm*[
三. 动工 jNl/!l7B
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: -|_ir-j
DJ;g|b
4tc:.
F9Z@x)
template < typename T > \M+L3*W
class assignment xHkxc}h
{ Ka-p& Uv1<
T value; `~F5wh~
public : Plo ,XU
assignment( const T & v) : value(v) {} r6.N4eW.L
template < typename T2 > 4\2V9F{s
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 3C^1frF
} ; ~!:0iFE&H
\L]|-f(4
vK$^y^
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 2VgP
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment j
F5Blc
Y& {|Sw7?
,E*R,'w
T{Zwm!s
class holder v%91k
{ B@K[3
public : (Wj2?k/]
template < typename T > -G`.y?
assignment < T > operator = ( const T & t) const Dz&+PES_k
{ ;u-4KK
return assignment < T > (t); v.g"{us
} ]> G&jd7
} ; igkz2S I
trYTs,KV
z'MS#6|}
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: _6LoVS
-T_\f?V88
static holder _1; _j ;3-m
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 pB01J<@m
+"!aM?o
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); B;t=B_oK
而不用手动写一个函数对象。 665[
}C#3O{5
?p^2Z6J'$
8tc*.H{^+
四. 问题分析 %'ZN`XftG
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。 < o I8-f
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。 AXW!]=?X
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 n Wgv~{,x
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 t1i(;|8|
下面我们可以对这几个问题进行分析。 [xaisXvI4
uofLhy!
五. 问题1:一致性 f(Hu {c5yV
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?| j}WByaZ&
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 h4`9Cfrq ,
tYe:z:7l?<
struct holder v 81rfB5
{ 'gTmH [be
// ?J&)W,~
template < typename T > t_c?Wp~tH
T & operator ()( const T & r) const ;e{5)@h$
{ vXcy#
return (T & )r; 7_)|I?
=0d
} At9X]t
} ; }T(z4P3
Wmz`&