一. 什么是Lambda j(6$7+2qN
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 5m.KtnT)
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, m>+,^`0
2r}uE\GN
i\Pr3
7
"
^UvK~5tBV
class filler 9MB\z"b?A
{ 6+$d
public : KtUGI.X
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 40Qzo%eL
} ; mE^tzyh
>!Ap/{2
nK jeH@
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: \gp,Txueb
AO}i@YJth
_Hd1sx
<a+eF}*2
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); X}j'L&{F@
0?F@iB~1F
oBj>9I;
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 NB+$ym
5G'&9{oB
9U7Mu;4
YR|(;B
二. 战前分析 =WmBpUh
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 zh^jWu
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 iijd$Tv
-?aw^du
yF/< :
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); -.b
I o
/* --------------------------------------------- */ nI*(a:
vector < int *> vp( 10 ); t ?9;cS4
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); i_0,BVC
/* --------------------------------------------- */ WAwfL?
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 9*=@/1
/* --------------------------------------------- */ HTDyuqs
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 7"n)/;la
/* --------------------------------------------- */ 6)#- 5m
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); )&Kn(l)
/* --------------------------------------------- */ +e0dV_T_>
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); |
or 8d>,
T$n>7X-r
wWJQ~i?
%Rd~|$@>x
看了之后,我们可以思考一些问题: ]{AOh2Z.hv
1._1, _2是什么? 3{Ek-{9
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。 JA?,0S
2._1 = 1是在做什么? vn0cKz@
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。 cXb
@H#
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。 GP{$v:RG
"rjv5*z^&
"#-Nqq
三. 动工 mmrW`~-
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: "[Qb'9/Jc
h;EwkbDQg>
nE]~E xr
x2j/8]'o
template < typename T > (o x4K{
class assignment 2vqmsl?
{ %A)-m 69
T value; oh7#cFZZ0
public : nr<WO~Xw~
assignment( const T & v) : value(v) {} <\1}@?NGC
template < typename T2 > r^w\9a_
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } z-KrQx2
} ; O)R7t3t
y wW-p.
>/TB_ykb
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 %aj7-K6:t
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment =2RhPD
f?=r3/AO
1z})mfsh
-+3be(u
class holder h1^9tz{
{ ,+ns
{ppn
public : ;[{:'^n
template < typename T > 9RG\UbX)^|
assignment < T > operator = ( const T & t) const N,j>;x3xT
{ s{(ehP.Dd
return assignment < T > (t); -1jjB1
} c
}<*~w;
} ; ~vW)1XnK
S|K|rDr0n
>]Mq)V9
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: >AR Tr'B
-"~L2f"?
static holder _1; OW+ e_im}
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 *.kj]BoO
>DDQ'W !
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); !lR0w|
而不用手动写一个函数对象。 E$]a?uA:
m>]>$=%
eaV3)uP
cT/3yf
四. 问题分析 gB(9vhj$
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。 Ey r5jXt%;
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。 -Bo86t)F
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 *'Z-OY<V
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 b%Wd<N2
下面我们可以对这几个问题进行分析。 YHs?QsP
5a=nF9/
五. 问题1:一致性 t{_!Z(Rt5)
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?| !2GHJHxv]c
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 xK$}QZ)
/a@ k S
struct holder Y.DwtfE
{ +VSZhg,Np8
// wENzlXeOP
template < typename T > \Os:6U=X-
T & operator ()( const T & r) const s{yJ:WncI
{ 0-*Z<cu%l
return (T & )r; pG0!ALT
} (N,nux(0k
} ; |WB"=PE
WI,40&<
这样的话assignment也必须相应改动: 0(wf{5
uVN.=
template < typename Left, typename Right > >HE,'
class assignment 4Z*|Dsw
{ riID,aut
Left l; hZ!oRWIU%G
Right r; e &d3SQ%
public : E::L?#V
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} m])Lw@#9W
template < typename T2 > jyNb(Z
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ows^W8-w
} ; '4$lL6ly>
R"NGJu9
同时,holder的operator=也需要改动: >OT\~C
LRWOBD
template < typename T > 5!<o-{J[(=
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const #-,g&)`]
{ \0D$Mie
return assignment < holder, T > ( * this , t); /^J2B8y
} ?p(kh^ z
=KV@&Y^x4
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ?~!tM}X0:3
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 u0xQ;BQ
*]5z^>
q;7
return l(rhs) = r; *%3oyWwCd
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 ,NDh@VYe
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: :#WEx_]
>b'w'"
template < typename Tp > qB+n6y%
class constant_t &(g|="T
{ PJCnud F
const Tp t; G=1m]>I8
public : -)X{n?i
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} w5,6$#
template < typename T > RYt6=R+f
const Tp & operator ()( const T & r) const J=):+F=
{ 5lO^;.cS,
return t; S9J5(lYv~N
} =:4?>2)
} ; N*f^Z#B]
Rxx>{+f4M
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 L.kD,'G}>
下面就可以修改holder的operator=了 yOc|*O=]U
Fqo&3+J4
template < typename T > J2'K?|,m
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const QskUdzQ=
{ NS Np
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); > =Jsv
} b7!UZu]IEv
i-,'.w
同时也要修改assignment的operator() p zg&/m&F`
0vDg8i\
template < typename T2 > >&1um5K
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } <