一. 什么是Lambda B/"2.,
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 m/`IGT5J
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, fRm}S>Nibb
p[WX'M0f
y>\S@I
Fpt-V
class filler &&L"&Rc
{ ,eQ[Fi!!
public : zx1:`K0bi
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} d/7l efF
} ; (}:C+p
'I
:Au /2
)h^NR3N
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: !CjqL~
\Z/k;=Sla
~@8+hnE]
_N3}gFh>
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); JLb6C52
x:t<ZG&Xwg
~k'V*ERNSj
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 >m_v5K
&2EBk= X
nEy]`
tk/`%Q
二. 战前分析 Y~n`~(
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。 fn9#>~vrD
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 s%;<O:x8o
:G)<}j"sM
83.E0@$
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); oJ78jGTnb
/* --------------------------------------------- */ J<JBdk
vector < int *> vp( 10 ); )'q%2%Ak
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); KIL18$3J
/* --------------------------------------------- */ |)@N-f:E
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); -PAF p3w\y
/* --------------------------------------------- */ nj\_lL+
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); sXl ??UGe
/* --------------------------------------------- */ 'nK~'PZ,
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); PdY>#Cyh
/* --------------------------------------------- */ ^ua12f
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); +zWrLf_Rc
;^l_i4A
w 7tC|^#G
|Vx~fK S\
看了之后,我们可以思考一些问题: -O&"|
1._1, _2是什么? z^sST
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 `HUf v@5
2._1 = 1是在做什么? !v!N>f4S$
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。 iUr xJh
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。 dDKqq(9(`
L)-*,$#<oW
n_$yV:MuT!
三. 动工 6CNS%\A
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ^{[`=P'/
U
5`y
@~jxG%y86
zj]b&In6;
template < typename T > )LswSV
class assignment ~Sy-gaJ
{ I{dl% z73
T value; i=QqB0
public : ma}}Sn)Q
assignment( const T & v) : value(v) {} 6b:DJ
template < typename T2 > ~HP
LV
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } eX<K5K.B
} ; wsg//Ec]
FU@uH
U5fd
Wp*sPZ
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 )
YSh D
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment U($^E}I2(
L? ;/cO^
,0T)Oc|HL/
-
8syjKTg
class holder <q7s`,rG
{ \7E`QY4
public : NyJnOw(
template < typename T > 4/L>&%8V
assignment < T > operator = ( const T & t) const umDtp\
{ IYNMU\s
return assignment < T > (t); MOV =n75
} >.Q0Tx!P
} ; ?~qC,N [
rh $1-Y
R^9"N?Q7;`
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: ,o&<WMD
96W4c]NT
static holder _1; md6*c./Z
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 3%NE/lw1
K<,Y^3]6?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); N&B>#:
而不用手动写一个函数对象。 5X;?I/9
DyI2Ye
$DV-Ieb
fH!=Zb_{8
四. 问题分析 a R#Cot
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。 EHWv3sR-
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。 p#b{xK
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 |'@[N,
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ^"`Z1)V
下面我们可以对这几个问题进行分析。 (^S5Sc=
`9EVB;
五. 问题1:一致性 L;C|ow^c
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?| _z:Qhe
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 $Z7:#cZ Y
|B1Af
struct holder !?r/ 4
{ [i9[Mj
// /$OIlu
template < typename T > ^4hc+sh0D
T & operator ()( const T & r) const ,'-?:`hP'
{ ,%= '>A
return (T & )r; aa=b<Cd
} !@yQK<0
} ; 4H7Oh*P\j
IuWX*b`v
这样的话assignment也必须相应改动: ~mcZUiP9
!>|`ly$6
template < typename Left, typename Right > cX"G7Bh
class assignment 3qcpf:
{ 5xv,!/@
Left l; _U=S]2QW
Right r; 'X ~Ab
public : 2e\Kw+(>{
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} MVuP
|&:n
template < typename T2 > 7X:hIl
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ypT9 8
} ; &O{t^D)F
d:3= 1x
同时,holder的operator=也需要改动: agTK=
#J3zTG(:@
template < typename T > F$C+R&V_
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const /~"AG l.
{ '7=<#Blc
return assignment < holder, T > ( * this , t); U:Fpj~E_w
} c8tP+O9
p(7c33SyF
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。 x[a'(5PwY
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 1Y2a*J
"
xxXZGUp
return l(rhs) = r; 4=
$!_,.
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。 jM;d>Gymx
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: -sD:+Te
!z.^(Tj
template < typename Tp > xF^r`
class constant_t s3y}Yg
{ YL!oF^XO
const Tp t; *q[^Q'jnN
public : Y/!0Q6<[2Y
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} iQ0&