一. 什么是Lambda G$HLta
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Bt^];DjH
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, CJNz J(
K\GIh8L
.cX,"2;n
pd{;`EW|
class filler ~IE5j,SC
{ dLek4q
`l
public : XT5Vo
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 4c_F>Jw[
} ; WsCzC_'j.
]m(5>h#
^D0BGC&&
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: NX*9nwp^
2)^[SpZ
:`ysq
S-:7P.#Q
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); tK|hC[
/fM6%V=Y
It\ob7n
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 =9;jVaEMJL
\'L6m1UZ%
u?f3&pA
h;KI2k_^
二. 战前分析 '#.:%4
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 s
`r tr
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 :6z0Ep"
#:68}f"$
cF[[_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); | We @p
/* --------------------------------------------- */ 5W!E.fz*T
vector < int *> vp( 10 ); 9e Dji,
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); XfxNyZsy&>
/* --------------------------------------------- */
1Nk}W!v
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 4[!&L:tR
/* --------------------------------------------- */ ~5wCehSb
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ~^"cq
S(
/* --------------------------------------------- */ *3<m<<>U
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); '+X9MzU*\
/* --------------------------------------------- */ EVj48
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); b['TRYc=:
S@7A)
g-% uw[pf
b@f.Kd7I
看了之后,我们可以思考一些问题: M{7EFTy!y
1._1, _2是什么? -c=IO(B/
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。 ,7M9f
2._1 = 1是在做什么? C({L4O#?o
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。 ^ D
B0C
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。 )M]4p6Y
YS{
AX1'.
三. 动工 )}c$n
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: va;d[D,
'EREut,>'
:7Vm]xd}do
-lMC{~h\(S
template < typename T > hBE}?J>
class assignment $Y,]D*|"K
{ igz:ek`
T value; uB,B%XHj
public : mc(&'U8R0I
assignment( const T & v) : value(v) {} df1* [
template < typename T2 > .(S,dG0P
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ^[%~cG
} ; x el&8 `
8`VMdo9
mk4%]t"
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 l}(~q!r
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment r 'jVF'w
K)Db3JIIk
u>S&?X'a
wKY6[ vvF
class holder E7_^RWG
{ FcW ?([l
public : {.,OPR"\
template < typename T > ?o.G@-
assignment < T > operator = ( const T & t) const 9$DVG/
{ xJ&StN/'
return assignment < T > (t); 7FDraEr#f
} @/0aj
} ; KH
KqE6
~hvhT}lE
"W+4`A(/l
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: W: ?-d{
x(b&r g.-0
static holder _1; ,XA;S5FE
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 iD(K*[;lc
KFV]2mFN
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); &6\rKOsn
而不用手动写一个函数对象。 <01B\t7
XbH X,W$h
J)fS2Ni+
]owH [wvX
四. 问题分析 IeU.T@ $
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。 p-7dJ
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。 X2e|[MWkp
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 If&p$pAH?
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 @W @L%<
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ;OKQP~^iH2
8Peqm?{5Y5
五. 问题1:一致性 _+;x4K;
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| _>`0!mG
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 @P.l8|w
1QN]9R0`#7
struct holder Ti)n(G9$
{ ]DUH_<3"E
// U50X`J
template < typename T > cKfYkJ)A'
T & operator ()( const T & r) const }%1E9u
{ 1_p'0lFe
return (T & )r; q/3}8BJ
} YT:1=Nf}
} ; 'Aqmf+Mm
x9ws@=[:
这样的话assignment也必须相应改动: { &qBr&kg
v[|iuOU
template < typename Left, typename Right > w}1)am&pD
class assignment 7 Ow7|
{ Q.|2/6hD7[
Left l; ;,A\bmC
Right r; K7l{&2>?
public : 8zGzn%^
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} zyR pHM$E
template < typename T2 > *@ o3{0[Z
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } aH$~':[93
} ; zm}1~A
W[?B@ sdSZ
同时,holder的operator=也需要改动: =['ijD4TW
"_l[4o[D
template < typename T > W#wM PsB
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const m,KY_1%M
{ UEe qk"t^
return assignment < holder, T > ( * this , t); >r*Zm2($MR
} j>T''Tf
/0c&!OP
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。 ;F+%{LgKl
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ~9c9@!RA2
B';Ob
return l(rhs) = r; qb<gh D=j
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 <