一. 什么是Lambda VE{t]>*-u
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 iiO4.@nT
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, ]Ub?Wo7F?
qzV:N8+,`
|%TH|?kB
-KOE2f
class filler H%sbf&
gi
{ &o)j@5Y?
public : +/AW6
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 80 p7+W2m
} ; h!MZ6}zb)
YZ'gd10T
P^.L0T5g
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: G?YKm1:w
lgre@M]mg
~0ZP%1.B3
6i>xCb
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 8<IOX
{wCQ#V
;Wb
W\,P'
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 t[0gN:s
pGUrYik4
C2bN<K
E+[K?W5
二. 战前分析 L# (o(4g2
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。 G9^!=
v@
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 p6I@o7f
[
tmJ6^s
V"\t
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); IDwneFO
/* --------------------------------------------- */ QiB:K Pz[
vector < int *> vp( 10 ); Z\`uI+`
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); zq(AN<
/* --------------------------------------------- */ 'KM@$2tK^q
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); QBDi;Xzb+
/* --------------------------------------------- */ yg/.=M
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 9G 9!=J
/* --------------------------------------------- */ qI KVu_
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); }J"}poB:
/* --------------------------------------------- */ NcFHvK
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ]6FpUF#<D
bIwt#:v
P(qUx9
LXfDXXF
看了之后,我们可以思考一些问题: u9sffX5x[J
1._1, _2是什么? xUzfBn
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 -*+7-9A I
2._1 = 1是在做什么? mWCY%o@
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 /ey}#SHm,
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 8 w^i
;/
WtO2
o{nBtxZ"
三. 动工 lYD-U8
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: LB U]^t@ M
dsrzXmE0
BTGPP@p4
If2f7{b
template < typename T > _ jF,
k>F
class assignment M>8#is(pV
{ #t
po@pJsE
T value; VbJGyjx
public : I}$Y[Jve
assignment( const T & v) : value(v) {} n$B=Vt,
template < typename T2 > Ws.F=kS>h
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } I@7^H48\
} ; oTT/;~ I
-=QA{n
gz
Qc
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 7s1FJm=Y/
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment @My-O@C>
op/|&H'
`epO/Uu\~u
@6(4}&sEdm
class holder >o%.`)Ar
{ *8t_$<'dQ
public : S0,p:Wey
template < typename T > Rw=gg>\
assignment < T > operator = ( const T & t) const fg^$F9@
{ QUwSnotgU
return assignment < T > (t); sHmzwvpLA
} iO>2#p8$NR
} ; .G4(Ryh
WEOW6UV(
5fDVJE "9"
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: Nz\=M|@(#
gb(a`
static holder _1; 9}:%CpD^~I
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ggXg4~WL
z3[
J>
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); m ['UV2
而不用手动写一个函数对象。 \Om.pOz
K;k&w; j
q0SYV
MXq+aS{
四. 问题分析 \l"1Io=
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。 e4j:IK>
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。 R>BnUIu
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 -5\hZ!!J2
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 u
@?n3l
下面我们可以对这几个问题进行分析。 oZQ%P
Uf1i"VY
五. 问题1:一致性 Xg_M{t
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?| *[9FPya
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 )t0Y-),vA
H?m9HBDpn
struct holder 4&Y{kNF
{ XcAx@CY9c
// XFUlV;ek
template < typename T > T/X[q7O~~4
T & operator ()( const T & r) const iLIH |P%
{ i<m 1^a#C'
return (T & )r; ZQlja
} rB}Iwp8
} ; Lf4c[[@%gd
&$:1rA_v
这样的话assignment也必须相应改动: jO &sS?
)Gi!wm>zvN
template < typename Left, typename Right > 2g$PEwXe
class assignment 96fbMP+7R
{ 6F(;=iY8
Left l; 7y""#-}V[r
Right r; N \1
EWi
public : yM`J+tq
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Y(h86>z*w
template < typename T2 > p~J|l$%0rQ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ]+u`E
} ; lZCTthr\
2_'{f1bVxz
同时,holder的operator=也需要改动: U%.OH?;f
*UJ.cQ}
template < typename T > 7_xQa$U[
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const :D|"hJ
{ ^`XQ>-wWue
return assignment < holder, T > ( * this , t); 3x@t7B
} e`27 ?
qb'4x){
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。 Ha>Hb`
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Ka%u#};
KzZ|{!C
return l(rhs) = r; &FH