一. 什么是Lambda t'1g+g
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ,.Lwtp,n
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, ;.'?(iEB
AXF
1{
G 9|2
KUG
'i',M+0>jC
class filler S/"G=^~
{ 7r&lW<:>
public : {xx}xib3
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} "}MP {/
} ; {]2^b )
eAmI~oku
Om^(CAp
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: `WIZY33V
, #=TputM
9#TD1B/
@R%*; )*F
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ~7 `,}) d
G9NI`]k
n]df)a
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 yts@cd`$
R2v9gz;W
>TMd1?,
}4N'as/ZO
二. 战前分析 8OKG@hc
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。 "4\k1H"_
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 ^D<CoxG
L&c
&
<+0T
:.4O
Hp1
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); KCO.8=y3
/* --------------------------------------------- */ D(l,Z
vector < int *> vp( 10 ); `6)(Fk--"
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); )X-'Q -
/* --------------------------------------------- */ +j{(NwsX
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); TG[u3Y4
/* --------------------------------------------- */ -'Ay(h
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); qCg<g
/* --------------------------------------------- */ u$yXuFj/
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Vbt!, 2_)
/* --------------------------------------------- */ f";pfu_FZ
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); [I=|"Ic~
H1f='k]SZ
,VS(4
)7 q"l3e"u
看了之后,我们可以思考一些问题: bn)1G$0|
1._1, _2是什么? k:I,$"y4
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。 XVkw/l
2._1 = 1是在做什么? +}O -WX?
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。 #B<EMGH
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。 }[Z'Sg]s
{;DAKWm@T
gu3iaM$W
三. 动工 9v_s_QkL2
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ||JUP}eP
4XNheP;b
x(._?5
w+/`l*
template < typename T > KJRAW]?{
class assignment & ?x R
{ Gsv<Rjj:
T value; qmFG
public : T[ZmD{6l
assignment( const T & v) : value(v) {} \?;
`_E`j
template < typename T2 > ep=r7Mft
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } :~ pGHl
} ; 3("C'(W
KEtV
Sp492W+
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 r5DRF4,7
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment gYD1A\
\rFS^#
]:OrGD"
B~w$j/sWU
class holder ID43s9
{ is4}s,]$6
public : pASX-rb
template < typename T > 9a=Ll]=\
assignment < T > operator = ( const T & t) const &cL1 EQ(
{ z~#;[bER
return assignment < T > (t); \P*_zd@%
} l)9IgJ|<b
} ; bZNqv-5 4h
B W<Dmn
+b(};(wL
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: i'm<{v
Z+&V >
static holder _1; 8cG?p
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 #B;P4n3
,B[j{sE
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); tw_o?9
而不用手动写一个函数对象。 /?eVWCR
iM@$uD$_Q2
q#tUDxf(|
)O]6dd
四. 问题分析 '{"Rjv7
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。 Qs elW]
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。 j|t=%*
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 3[ xdls
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 rP:g`?*V
下面我们可以对这几个问题进行分析。 e0TYHr)X>3
}:0_%=)N<
五. 问题1:一致性 U05;qKgkDF
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?| OP`f[lCiL
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 hx9{?3#
Ca|egQv
struct holder E+aePo U
{ ?H=q!i
// L}`/v]E"eU
template < typename T > Am<5J,<uy
T & operator ()( const T & r) const jVQy{8{G
{ U?UU]>Q
return (T & )r; (9Zvr4.f7
} YNr"]SA@ ;
} ; xqt?z n
G&ck98
这样的话assignment也必须相应改动: /'sv7hg+
$ln8Cpbca
template < typename Left, typename Right > JT?u[pQ^
class assignment d=D-s
{ gQ_<;'m)2
Left l; )2&3D"V
Right r; tm+*ik=x|
public : hzo> :U
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} G?s9c0f
template < typename T2 > 4>d4g\Z0L
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } $G".PWc
} ; Q;]JVT1
Vu3DP+u|i
同时,holder的operator=也需要改动: UzxL" `^7
YzESVTh
template < typename T > GbSCk}>
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const P8eCaZg?(3
{ }bb,Iib
return assignment < holder, T > ( * this , t); gXxi; g
} J$#T_4 )
24 [KGp
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。 \ %Mcvb.?
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 8!E.3'jb
|V a:*3u
return l(rhs) = r; 'Aq^z%|
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。 @G4Z
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ], lLDUZ\
Tn&