一. 什么是Lambda ^A' Bghy
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 El4SL'E@
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, P1A5Qq
I2^Eo5'
LGPPyKNx
Z}s56{!.
class filler z{ MO~d9
{ bbxo!K
m"
public : W@FRKDixG
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ua]?D2
} ; 2<33BBlWA
Gfy9?sa
&n-)Alx
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: '5
kSr(
]iE)8X
d+Au`'{>
ZAa:f:[#f
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 8KyF0r?
j2%?-(U
v JPX`T|
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 VSW"/{Lp
8xQjJ
YCnKX<Wv
n06Jg+
二. 战前分析 To@77.'
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。 ?2i\ERG?
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 Xw_6SR9C
_ !H8j/b
SJXP}JB_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); +#MQ8d
/* --------------------------------------------- */ fZF.eRP'
vector < int *> vp( 10 ); `(Ij@84
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 7zEpuw
/* --------------------------------------------- */ NQ qq\h
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 0FG|s#Ig
/* --------------------------------------------- */ Fooa~C"
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 'ghwc:Og|%
/* --------------------------------------------- */ y~/i{a;1y
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); [y(AdZ0*
/* --------------------------------------------- */ X Cf!xIv
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); `6QQS3fk!
l_z@.</8P@
-VP da @@w
Z&j?@k,k
看了之后,我们可以思考一些问题: ; 6*Ag#Z
1._1, _2是什么? CyEEE2cV
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。 TATH,Sz:x
2._1 = 1是在做什么? FErKr)
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。 3E]IEf
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。 Ye"#tCOEG
5x1_rjP$|
Aa`'g0wmc
三. 动工 JTI 'W
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Dh~Z8!*
XbMAcgS
8@J5tFJ&%
5_~QS
template < typename T > rtY4B~_
class assignment ]/y69ou
{ :MbD=sX
T value; QB|D_?]
public : rN5;W
assignment( const T & v) : value(v) {} JwMFu5 @
template < typename T2 > [$P.ek<
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } \jGvom.
} ; dpI9DzA;
;$>wuc'L
**L3T3$)
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Imm|5-qJ
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment #RWH k
sksop4gu5
n^7m^1to
#Y'svn1H
class holder RFzMah?Q=j
{ \~ql_X;3
public : Yiy|^j
template < typename T > qtLXdSc
assignment < T > operator = ( const T & t) const V-
HO_GDo
{ ;V"(! 'd
return assignment < T > (t); JD1D(
} TSCc=c
} ; -yn;Jo2-
l5bd);Ltq
UZq1qn@+
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: (!9ybH;T
NDaM;`
static holder _1; u]%>=N(^2
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 |#D$9+
YDMimis\H5
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); +m8gS;'R4
而不用手动写一个函数对象。 rt7]~W-
o)hQ]d
V*U*_Y
/P-Eg86V'
四. 问题分析 %95'oW)lo
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 ugI9rxT]Kv
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 yHL5gz@k
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 3_]<H<w
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 `/z6Q"
下面我们可以对这几个问题进行分析。 :W\xZ
?]#U~M<'
五. 问题1:一致性 Uc3-n`C
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| Lz9t9AoB
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 lV0\UySH
NHCdf*
struct holder 5z>kz/uxW
{ k'K&GF1B
// LJ|2=lI+jb
template < typename T > AShnCL8uR
T & operator ()( const T & r) const iJ rF$Xw
{ !L#>wlX)
return (T & )r; 1*"t-+|
} -&ic%0|f
} ; rK\)
:OVre*j
这样的话assignment也必须相应改动: t
TAqln|
!Bv"S0
template < typename Left, typename Right > H-sJt:
class assignment 9p#Laei].
{ =nYd|Ok
Left l; s=+,F<;x.U
Right r; (,gpR4O[
public : L]goHs
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Qw ukhD7
template < typename T2 > &O