一. 什么是Lambda il<D e]G
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ^c83_93)R
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, wYSvI
4q/E7n
Fkuq'C<|Y
D;Fvd:
class filler >9a%"<(2#
{
V"%2T z
public : I+D`\OSL
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} KSIH1E
} ; s=(~/p#M
I{<6GIU+
kQC>8"
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}X
C
N?Mmv|
7U:,:=
2_vE
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); (9';zw
LeO
))
Qc;`nck
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 H. uflO
hghtF
rtvuAFiH
- >n<9
二. 战前分析 <Xm5re.
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。 Oh6;o1UI
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 "8ILV`[
'[-gKn
AJ2Xq*fk
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); B
h@R9O<
/* --------------------------------------------- */ ?4Lb *{R
vector < int *> vp( 10 ); [@kzC/Jq3
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); _Ta9rDSP]
/* --------------------------------------------- */ [?RLvhU|
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); TSdjX]Kf
/* --------------------------------------------- */ DX}EOxO,.
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); w4'(Y,(`
/* --------------------------------------------- */ MVjc.^
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); XtT;UBE
/* --------------------------------------------- */ F){f{-@)
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); z~4L=tA(
^c< <I-o|
?Ee?Ol?i2
_S8]W
!c
看了之后,我们可以思考一些问题: Il2DZ5-
)
1._1, _2是什么? -kES]P?2
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。 idGkX
?
2._1 = 1是在做什么? &_,^OE}K_:
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。 rr3NY$W
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 j_&/^-;e
TcZ
Ci^1F
1KruGq~
三. 动工 ?XsL4HIx
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Z{chAg\
0vS%m/Zi-
[aO"9
v 8{oXzyy
template < typename T > ll1?I8}5|
class assignment ?8-e@/E#x
{
&
?/h5<
T value; 9V zk:zOT
public : s.1(- "DU
assignment( const T & v) : value(v) {} ;s"m*
4N
template < typename T2 > u):z1b3*?
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } pTGq4v@6x
} ; qw%4j9}
NxNR;wz>l
@MtF^y
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 uWx/V+w
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment PHfGl
aC]~
?P<&8eY
)prpG !
class holder GK95=?f~8;
{ &BG^:4b
public : ~#I1!y~`
template < typename T > ~W5fJd0
assignment < T > operator = ( const T & t) const IAnY+=^
{ ,U>g LTS
return assignment < T > (t); #$jAGt3^BT
}
[+{ ot
} ; /Ia=/Jj7N
~l CG37
TnM}|~V
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: +/\.%S/
=!U{vT
static holder _1; V QPq+78
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 w#Nn(!VR
~Ufcy{x#
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); &_" 3~:N8k
而不用手动写一个函数对象。 \5s!lv*&
p]!,BoZL
T]Tz<w W(
o"Ef>5N
四. 问题分析 DbPw)aCj
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。 8x58sOR=
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。
g/`i:=
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 m\1*/6oV
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 {nryAXK
下面我们可以对这几个问题进行分析。 =:~~RqHl
@#VxjXW^
五. 问题1:一致性 )KXLL;]
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?| (d#?\
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5? c4aAn
&\0LR?Nh
struct holder a2dF(H
{ UY}lJHp0
// WNm,r>6m
template < typename T > S_?}H
T & operator ()( const T & r) const &[3y_,
{ ]d$)G4X1
return (T & )r; E'MMhlo
} N_C\L2
} ; %3xH<$Gq5
v{JCEb&wN
这样的话assignment也必须相应改动: .]r[0U
_
esFx
template < typename Left, typename Right > a Mv
class assignment sB7DF<91
{ D3XQ>T [*q
Left l; -.^Mt.)
Right r; %NeKDE
public : !Toq~,a8?
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Yv"uIj+']
template < typename T2 > ANT^&NjJ7
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ?)]sfJG
} ; ]t(g7lc}U
/&kZ)XOi
同时,holder的operator=也需要改动: (6 0,0|s
!vImmhI!I
template < typename T > {\]SvoJnJ
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const mT!~;]RrF
{ F>^k<E?,C
return assignment < holder, T > ( * this , t); w?Q@"^IL
} IDLA-Vxo
s)]|zu0"Ku
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。 5n(p1OM2q
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 _BR>- :Jr
L0+@{GP?
return l(rhs) = r; +pf 7
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。 B"+Ygvxb
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 3l4k2
A\4Gq
template < typename Tp > $#KSvo{otI
class constant_t y99G 3t
{ 7RdL/21K
const Tp t; i&_sbQ^
public : q/4PX
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} VJ;'$SYx
template < typename T > u=ENf1{ $>
const Tp & operator ()( const T & r) const }O
o
{ zlSwKd(
return t; M.|hnGXN
} o^7NZ]m
} ; Ui?t@.
D.?KgOZ
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 oxGOn('
下面就可以修改holder的operator=了 W:9L!+m^
t`F%$q
template < typename T > a2).Az
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const N18Zsdrp
{ F'SOl*v(s5
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 61gZZM
} V]vk9M2q[l
[bGdg
同时也要修改assignment的operator() ;Vp&f%u+v
Kx<