一. 什么是Lambda `HYj:4v'
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 5 A5t
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, -#G>`T~
,Csjb1
[h&s<<#
D
c=?6`m,"M
class filler i|,}y`C#
{ YwZx{%f
public : 4s'%BM-r-
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 5{i NR4sq
} ; /[/{m ]
=;Co0Q`
XhWo~zh"
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: BG.8 q4[
\Nf[8n#{
r58<A'#
3 m-g-
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); {%P2.:
pXBh^
agruS'c g
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 +R;LHRS%
*:un+k
(~5]1S}F
/F|VYl^_
二. 战前分析 8cMX=P
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。 `)KGajB
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 ci:|x =
|)0Ta9~
2
w!
0$
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 3,*A VcQA
/* --------------------------------------------- */ PQYJnx}
vector < int *> vp( 10 ); WD[jEWMV7D
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); QuI!`/N)z
/* --------------------------------------------- */ |f1^&97=+
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); jA~omX2A
/* --------------------------------------------- */ SdMLO6-
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); >\J<`
/* --------------------------------------------- */ 7i02M~*uS
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); '^7UcgugB
/* --------------------------------------------- */ '"LaaTTs
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); hcYqiM@8>
BXxJra/V
xb9^WvV
(Nd)$Oq[4
看了之后,我们可以思考一些问题: K)[\IJJM
1._1, _2是什么? "s_S!;w@
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 <HS{A$]
2._1 = 1是在做什么? =`N 0
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。 mF4OLG3L0
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。 )$a6l8
E KN<KnU%
K&gE4;>
三. 动工 $83Qd
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: T/%Y_.NtU
,VUOsNN4\
KIWHn_ :
%Q.M& U
template < typename T > RF
-c`C
class assignment #SI]^T|
{ E&Lml?@
T value; 60e{]}Z
public : DR]oK_
assignment( const T & v) : value(v) {} gQu!(7WLI
template < typename T2 > X>o*eN
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Ky8,HdAq
} ; v6! `H
-!M>;M@
IkA~+6UY
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 W>&*.3{v
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 6L
Fhhl^
Uqj$itqUQ
=>Qd
i=rA;2>
class holder 83# <Yxk~
{ | "M1+(k7
public : Ytqx0
template < typename T > i*&b@.7N
assignment < T > operator = ( const T & t) const g_>E5z.
{ jJ2{g> P0P
return assignment < T > (t); {3K]Q=
} 0lOan
} ; 4W E)2vkS
>lek@euqw
I)r6*|mz
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: !B9Yw/Ba
H
]](xYy.
static holder _1; @ IDY7x27
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 rG[2.\&
<1x u&Z7
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); :8N
by$#V
而不用手动写一个函数对象。 w6lx&K-
V;)+v#4{
L7xiq{t`Y
k{|>!(Ax
四. 问题分析 h:FN&E c}
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 !Zc#E,
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 B7[#z{8'#
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 A%&lW9z7
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 LUpkO
下面我们可以对这几个问题进行分析。 4[%_Bnv#AJ
={6vShG)m
五. 问题1:一致性 .+u r+"i
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| QMX
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 #BH]`A J
X_rv}
struct holder ajkpU.6E:
{ :zO;E+s
// wsAb8U C_
template < typename T > ku>Bxau4>
T & operator ()( const T & r) const 7[R`52pP
{ 3(*vZ
return (T & )r; i_`Po%
} w=ufJRj
} ; Zba<|C
LCH w.
这样的话assignment也必须相应改动: fNyXDCl
K>\v<!%a
template < typename Left, typename Right > 889^P`Q5
class assignment ]'>jw#|h
{ Go]y{9+(7
Left l; I.SMn,N
Right r; GFnwj<V+{
public : LJ z6)kz
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 1NrNTBI@
template < typename T2 > EVLDP\w{
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } *rV{(%\m
} ; v!n|X7
N];K
同时,holder的operator=也需要改动: p"*xyex
8`I,KkWg
template < typename T > *W 04$N
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const lm +s5}*%o
{ .H&XPW
return assignment < holder, T > ( * this , t); sYk#XNH
} k@>(sXs
lx~C{tl2
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。 ys7Tq+
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 y^
st
T^
XF@34b5(
return l(rhs) = r; DoICf1
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。 ]2@lyG#<<
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: d5=&