一. 什么是Lambda E^Ch;)j|
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 jd2 p~W
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, P^ht$)Y
O3?^P"C
\Unawv~
G O"E>FyB
class filler ;pS+S0U
{ #V)l>
public : y<~(}xsHh
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 'f0R/6h\3s
} ; ~.6% %1?
_+)n}Se
lfG',hlI;
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: `gF]
oCLM'\
mI\[L2x
QpiDBJCL
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ]k BC,m(
w11L@t[5W8
ny!80I
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 d|`8\fq
$C,`^n'
cmYzS6f,7
_{
2`sL)
二. 战前分析 s'd\"WaQV
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 [S-#}C?~
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 fh66Gn,
6(7dr?^eGT
RQu[FZT,
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); t8; nP[`
/* --------------------------------------------- */ DjiI*HLNR
vector < int *> vp( 10 ); Z^Wv(:Nr
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 4N1)+W8k*
/* --------------------------------------------- */ In;P33'p
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); L^PBcfg
/* --------------------------------------------- */ #Uep|A
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); pcQkJF
/* --------------------------------------------- */ B/mfm 7
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Q'hs,t1<
/* --------------------------------------------- */ kIe)ocJg
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); c>! ^\
1. <g C
}[PC
YnS
iSfRo31
看了之后,我们可以思考一些问题: meXwmO
1._1, _2是什么? kY9$ M8b
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。 U-$nwji
2._1 = 1是在做什么? 2S4SG\
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 'c]Pm,Ls
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 b/\l\\$-
)T&r770
+D[C.is>]}
三. 动工 c+O:n:L
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 2T@?&N^OD
X`-o0HG
sXT8jLIf
M"msLz
template < typename T > " ub0}p4V
class assignment PCa0I^d
{ 3Tc90p l*t
T value; !CY*SGO
public : JW=q'ibR
assignment( const T & v) : value(v) {} =m`l%V[
template < typename T2 > `FUFK/7
w\
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } OuB2 x=B
} ;
MWBXs75I
xN6?yr
jEUx
q%BH
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 AK6=Ydu
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment #hIEEkCp +
u\`/Nhn
F?7u~b|@{
Js/N()X
class holder ucw`;<d8
{ 49o\^<4b
public : }A-{ 6Qe
template < typename T > /x$}D=(CZ
assignment < T > operator = ( const T & t) const ZQ|5W6c
{ c8T/4hU
MN
return assignment < T > (t); u[)_^kIE(n
} O{~KR/
} ; Tj=gRQ2v
^Sw2xT$p{j
UanEzx%
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: f6Ml[!aU
C ck#Y
static holder _1; Hj2<ZL
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 w^ 3|(F
sJOV2#r
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); &Y+e=1a+
而不用手动写一个函数对象。 `g--QR
DY8(g=TI|1
>Co)2d]
40u7fojg2
四. 问题分析 Apmw6cc
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。 iA9 E^
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。
f~q4{
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 i3P9sdTD
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ~q 7;8<U
下面我们可以对这几个问题进行分析。 "kU]
`;$h'eI9
五. 问题1:一致性 uaaf9SL?
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?| myIe_k,F
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 { D+Ym%n
6T_K9
struct holder pw\P<9e=
{ U7h(-dV
// IXWQ)
template < typename T > >'b=YlUL
T & operator ()( const T & r) const 7\X$7
{ $Asr`Q1i
return (T & )r; h)cY])tGtK
} M?$ZJ-
} ; 1'Rmg\(
Zj!Abji=O
这样的话assignment也必须相应改动: k"0;D-lTZ>
;|HL+je;Z
template < typename Left, typename Right >
bq NP#C
class assignment nxfoWy
{ 2.nE
k
Left l; JNi=`X&A
Right r; \f%.n]>
public : 4x=(Zw_X
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} o2naVxetE
template < typename T2 > "VTF}#Uo
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } `*_CElpP"
} ; 59lj7
)/>A6A:
同时,holder的operator=也需要改动: S&wzB)#'
Ilq=wPD}j
template < typename T > 8:dQ._#v
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const tJ'iX>9I
{ ?JXa~.dA
return assignment < holder, T > ( * this , t); s`;f2B/|
} B(,:h aAr
+TSSi em
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。 B<,YPS8w
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 |]sx+NlNc
BJy;-(JP
return l(rhs) = r; kO_5|6
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。 &