一. 什么是Lambda =.y*_Ja
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 *Nyev]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, Om M=o*d
+\li*G]:J
#`GY}-hL!
!R*-R.%
class filler Q^p|Ldj
{ h/x0]@M&
public : @i^~0A#q*
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} p^(&qk?ut
} ; ut>4U'.H
n~g)I&
]zO/A4
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: 7&KT0a*
t+,4Ya|Xj
x^"ES%*
Ladsw
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Ca%g_B0t
)}TLC 2%
]$U xCu
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Q'k\8'x
V\V)<BARe
\4"S7.% |
`@i5i((
二. 战前分析 Z%GTnG|rG
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 A2}Rl%+X]6
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 MNH1D!}
Y(\T-
bI
jjJ2>3avY
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); qQ!1t>j+H
/* --------------------------------------------- */ Soie^$
Y
vector < int *> vp( 10 ); {0! ~C=P
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); pfx3C*
/* --------------------------------------------- */ 0l;<5
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); H+
h07\?
%
/* --------------------------------------------- */ x8;`i$
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); '0$?h9"
/* --------------------------------------------- */ &V>fYgui
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); yr#5k`&\_
/* --------------------------------------------- */ AmwWH7,g
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 4tSv{B/}
.I}:m%zv
JbB}y'c4}=
'qdPw%d
看了之后,我们可以思考一些问题: 2,aPr:]
1._1, _2是什么? ++L?+^h
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。 c!8=lrT.
2._1 = 1是在做什么? 3~e8bcb
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。 .To;"D;j,
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。 H3{GmV8
l!#m&'16"
]|_\xO(
三. 动工 yqSs,vz
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: "RVcA",
X7L8h'(@
OT^%3:zg
B3Jgd,[
template < typename T > 9dMrgz&'
class assignment :';L/x>
{ cI]WrI2CQa
T value; ?Qb<-~~
j1
public : @\&m+;6
assignment( const T & v) : value(v) {} Th`skK&U
template < typename T2 > S osj$9E
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 1b8p~-LsU
} ; 4@.|_zY
VL'
fP2
R:p62c;Tv0
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 '03->7V
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment %p&k5:4<"#
Av0y?oGH
~j#~\Ir
V|)>{Xdn
class holder VL9-NfeqR
{ -C#PQV
public : n;R#,!<P
template < typename T > `si#aU
assignment < T > operator = ( const T & t) const Oi"a:bCU
{ _=
#zc4U
return assignment < T > (t); ;Ut+yuy
} $3D'4\X~?
} ; qH"Gm
]]}tdn _
WWT",gio
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: Gu=STb
E{HY!L[
static holder _1; EkT."K
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 &h*S
y
mj?16\|]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); M8k"je7`s
而不用手动写一个函数对象。 7?OH,^
`RMI(zI3g.
DoC(Z)o
>pkT1Z&'
四. 问题分析 _md=Q$9!m
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。 UN"(5a8.
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。 s<x1>Q7X~
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 nS()u}c;r
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 U $Qv>7
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Hn,:`mj4-6
K.gEj*@
五. 问题1:一致性 @?C#r.vgp
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| * y^OV_n-8
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Cw5%\K$=
R~bC,`Bh
struct holder ,n!vsIN
{ a:~@CUD
>I
// _w@qr\4i=
template < typename T > "QoQ4r<|
T & operator ()( const T & r) const K!D
o8|
{ hzI*{
return (T & )r; %iJ%{{f`
} jClj_E
} ;
7\o!HMfK
H1!iP$1#V
这样的话assignment也必须相应改动: SM[Bv9|0
HxK$ 4I`
template < typename Left, typename Right > 8\<jyJ
class assignment p}Fs'l?7Rq
{ wix5B@
Left l; VC5_v62&.
Right r; 8#R?]Uwq
public : f[gqT
yiP
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} \Mv":Lm1
template < typename T2 > dQezd-y*
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Y}6n]n;uR
} ; }awzO#
?_\$
同时,holder的operator=也需要改动: (3\Xy
r!}al5~&
template < typename T > Dc~,D1xWj
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 66snC{gU
{ \EoX8b}$b0
return assignment < holder, T > ( * this , t); [fu!AIQs
} 3#wcKv%>&_
A5#y?Aq
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。 v"+k~:t*
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 XwM611
}~Q"s2
return l(rhs) = r; h72UwJ2rw
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。 HEK-L)S.
*
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: l? #xAZx&_
a)*6gf<