一. 什么是Lambda Y`v&YcX;
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 3yDvr*8-@
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, RY&~{yl$"1
5{UGSz 1
GzX@Av$
S6uBk"V!
class filler O #"O.GX<
{ $o z
ZFvJF
public : 3$TpI5A
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} L
'=3y$"],
} ; Wk?XlCj
nBd;d}LD
Cb<\
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: "cZ.86gG`:
*!r8HV/<
<v?-$3YT
vnE,}(M
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 3mWN?fC
*hba>LZ
H4U;~)i
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 rHznXME$wZ
/C"E*a
*KNR",.
/@K?W=w4
二. 战前分析 G7u7x?E:B`
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。 0X;Dr-3<
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 xM(
!Qy3fs
|
=&r)
~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); pdM|dGq^
/* --------------------------------------------- */ y9 "!ys
vector < int *> vp( 10 ); zPn8>J<.0Q
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 1-`8v[S
/* --------------------------------------------- */ |dvcDx0|K
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); D*b>
l_
/* --------------------------------------------- */ oPi)#|jcb
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Ty>`r n
/* --------------------------------------------- */ ),86Y:^4
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Mw <1
/* --------------------------------------------- */ CR<*<=rI
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 5}f$O
HRk+2'wjAz
.d;/6HD[y
kC)dia{$
看了之后,我们可以思考一些问题: Xo
P]PR`cQ
1._1, _2是什么? lw7wvZD
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。 No I=t
2._1 = 1是在做什么? >%{h_5
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。 ,ua]h8
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。 xZ .:H&0G
zk?lNs
sD
M!Uv2n
三. 动工 &iTsuA/7
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: b8O:@j2
JAYom%A"
+K&ze:-Z
]RV6(|U4_
template < typename T > 3=`UX
class assignment K}6}Opr,Tt
{ >t.I,Zn
T value; x\)-4w<P
public : kj>XKZL10
assignment( const T & v) : value(v) {} ?P}7AF
A(W
template < typename T2 > 4o'0lz]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } <w[)T`4N
} ; *<J**FhcMu
{R(q7ALR
\;4RD$J
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 RP6QS )|
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment q0Fy$e]u
WKP=[o^
Fm:Ri$iT
P'zA=Rd&~>
class holder 97Whn*
{ iYFM@ta
public : VEJ Tw
template < typename T > *T 6<'a
assignment < T > operator = ( const T & t) const vAX %i( 4
{ %ePInpb
return assignment < T > (t); F&Q:1`y
} R6!t2gdKe@
} ; &}6=V+J;
VsFRG;:\U
t~e.LxN
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: +YXyfTa
*PD7H9m
static holder _1; gmt`_Dpm$
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Tk)y*y
.#CTL|x
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); s %/3X\_
而不用手动写一个函数对象。 R9k
Z#
0&zp9(G5
*r=6bpi
<.#i3!
四. 问题分析 fi`*r\
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。 C4ge_u#
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。 K-sJnQ23'
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 g\d|/HVK
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ge*f<#|0U-
下面我们可以对这几个问题进行分析。
u`7\o~$
TtlZum\
五. 问题1:一致性 7h0LR7
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?| [8![UcMq
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 8KN0z<
^C_ ;uz
struct holder V4iN2
{ WUZusW5s
// bDRl}^aO6
template < typename T > 4;y*y tY*
T & operator ()( const T & r) const J&2cf#
{ p v%`aQ]o{
return (T & )r; rMUn ~
} <t\!g
} ; w_PnEJa9
^_n(>$
EK
这样的话assignment也必须相应改动: B/AS|i] sM
Dy
mf
template < typename Left, typename Right > }mz@oEB#vF
class assignment _I+QInD ;)
{ J.35Ad1hM
Left l; ?`lIsd
Right r; xbsp[0I,
public : yO.q{|kX
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} \9jEpE^Ju(
template < typename T2 > "KSzn
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } H+6+I53
} ; qYF150
&( aw
同时,holder的operator=也需要改动: .7_<0&kW