一. 什么是Lambda HQP}w%8x
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 {aYY85j
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, I=DxRgt
V5f9]D
%?Y[Bk3p
`D$Jv N
class filler %
ps$qB'
{ J% H;%ROx
public : XFVV},V
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} LE6.nmvS
} ; 5ExDB6Bx@y
{'En\e
A]0:8@k5
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: b</9Ai=
(~~w7L
s
\!]hU%Un
mLV[uhq
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 1BHG'y
yifY%!@Xu
7JJ/D4uT
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 -s|8<A||"
bg,9@ }"F
Sq\(pfvo
gD`>Twa&6
二. 战前分析 {--0z3n>
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。 u9+kLepOT
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 L|-98]8>
0+Ta%H{
".^VI2T
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 7\]E~/g
/* --------------------------------------------- */ >MK>gLg}!
vector < int *> vp( 10 ); 05yZad*
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 2*"Fu:a"`I
/* --------------------------------------------- */ <JMcIV837
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); :cu#V
/* --------------------------------------------- */ jHN
+5=l
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); !`1'2BC
/* --------------------------------------------- */ r(d':L V
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); g~V+4+
/* --------------------------------------------- */ ~/^5) g_
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); o<IAeH {+
toN^0F?Qm
q9w~A-Oh`1
Y!iZW
看了之后,我们可以思考一些问题: s,#>m*Rh
1._1, _2是什么? WJ<^E"^
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\"R&{+=
2._1 = 1是在做什么? V%$/#sza
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 I>L-1o|^
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 2'=T[<nNB
qC
F5~;7
D}8EER b
三. 动工 c'/l,k
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: pTIf@n6I
=UyLk-P
w
4pw6bK,s2\
Xpzfm7CB/
template < typename T > MSf;ZB
class assignment q,
O$ %-70
{ (o3
Iy
T value; LL:_L<
public : (#+^&1
assignment( const T & v) : value(v) {} II6CHjW`;
template < typename T2 > J:V?EE,\-
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } p]3?gK-
} ; /SYw;<=
m2AnXY\
N-lkYL-%\j
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 E>l~-PaZY
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment bhniB@<
5\z`-)
1GzAG;UUo6
t.mVO]dsj
class holder (o`{uj{!
{ yPq'( PV
public : XI^QF;,
template < typename T > 3Z1CWzq(
assignment < T > operator = ( const T & t) const Bve.C
{ Bz,?{o6s)Q
return assignment < T > (t); p,#o<W
} F6z%VWU
} ; 0Vx.nUQ
%7|9sQ:
50X([hIr
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: wb0L.'jyR)
4r45i:
static holder _1; 3W
N@J6?
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 a|X a3E
CB^U6ZS
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); vam;4vyu
而不用手动写一个函数对象。 u A<n
nR*ryv
\.-bZ$
7j-4TY~
四. 问题分析 Abc)i7!.,.
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。 ~A\GT$
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。 NCDvobYJ
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 {e 14[0U-
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 .6Pw|xu`Pw
下面我们可以对这几个问题进行分析。 h'{ C[d
iUN Ib
五. 问题1:一致性 #"G]ke1l$
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?| <