一. 什么是Lambda u++a0>N
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 R<^E?FI
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, h;mOfF
dP"cm0
OaY]}4tI$
Sg13Dp@x
class filler
&a6-+r
{ s !II}'Je
public : ^;$9>yi1
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} D'Uc?2X,&
} ; :Ye~I;"8
!e~d,NIy
:u2tu60&MJ
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: u3DFgl3-7
[hqat'Vj,
!:~C/B{
)&-n-m@E
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); S+?*l4QK
|T-Ytuy8
-L2?Tap
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 P<9T.l
w1
A-_
~se
;L
z_). -
二. 战前分析 iztgk/(+G
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 )-1$y+s>
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 )}k"7"
Vkqfs4 t
6!){-IV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); I,V'J|=j
/* --------------------------------------------- */ k1LbWR1%wB
vector < int *> vp( 10 ); 6K >(n
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); [?da BXS
/* --------------------------------------------- */ RG/P]
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); X*e:MRw[
/* --------------------------------------------- */ WK.,q>#
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); <4^y7]]F
/* --------------------------------------------- */ S Z &[o&H
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); YT@N$kOg_
/* --------------------------------------------- */ fQw|SW
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); }@53*h i(
VD{_6
g}vU*g
;
avqJ[R
看了之后,我们可以思考一些问题: zeH=py[n
1._1, _2是什么? W\e!rq
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 ])WIw'L!
2._1 = 1是在做什么? 9y)}-TcSpY
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 5=!aq\
5
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 " j:15m5
\d w ["k
If|i `,Iy
三. 动工 1z3I^gI*i
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: NE Z ]%
]O~/k~f
;bq
EfV0`2
"||G`%aO+t
template < typename T > Bv`3T Af2
class assignment aIN?|Ch
{ =gSACDTc
T value; Ll^9,G"Tt
public : 11JO [
assignment( const T & v) : value(v) {} @T sdgx8
template < typename T2 > 92*Y( >
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } >JN[5aus
} ; oXqx]@7
utw@5
;fv/s]X86I
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ;giT[KK
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ,E4qxZC(X
>Wj8[9zf
KYFkO~N
DzY`O@D[
class holder oF0*X$_X
{ *Rj*%S
public : y;HJ"5.Mw
template < typename T > 6EG`0h6
assignment < T > operator = ( const T & t) const Rs 0Gqx
{ vu)V:y
return assignment < T > (t); \JZ'^P$Q
} DVRbTz3V
} ; i)d'l<RA
GoKMi[b
Yc
V*3`
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 5W?r04
GSg/I.)S
static holder _1; z^9df(
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 L|w}#|-
U^$l$"~"
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); mg4:N
而不用手动写一个函数对象。 TM$`J
C8
2lT_7"
g ??@~\Ov
C`C$i>X7^
四. 问题分析 ^VB_>|UN4
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 ZD]5"oHY
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 1)=sbFtS
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 G( y@Tor+
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 .;9I:YB$
下面我们可以对这几个问题进行分析。 WqRg/
:. a}pgh
五. 问题1:一致性 2qUC@d<K
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?| K)t+lJ
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 B(dq$+4
m/W)IG>
struct holder K3^N_^H
{ u-E*_%y
// b7bbrR8
template < typename T > p)=Fi}#D\
T & operator ()( const T & r) const rF5O?<(
{ W%RjjLJ@
return (T & )r; `;!v<@:i2
} /S+gh;2OC
} ; O
hcPlr
^++ec>
这样的话assignment也必须相应改动: u4[3JI>
pjX')i<
template < typename Left, typename Right > KBo/GBD]|
class assignment h $}&N
{ ~;0J4hR
Left l; ~?n)1Vr|
Right r; }x1*4+Y1
public :
C vtG
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Yj^n4G(h
template < typename T2 > rTjV/~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } G.a^nQ@e%
} ; Y8 a![
lvz&7Z b
同时,holder的operator=也需要改动: v1Lu.JQC$
xI7;(o"
template < typename T > %maLo RJ
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const \^+=vO;A
{ tA2I_WCl
return assignment < holder, T > ( * this , t); qwU,D6
} qE`
7uQ-:n
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。 ?qt>;o|Ue
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 *gC6yQ2?
czf|c
return l(rhs) = r; r9@Q="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。 AtN=G"c>_
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: <tbsQ3
5h^U ]Y#
template < typename Tp > &