一. 什么是Lambda QV;o9j
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Sj9fq*
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, !jCgTo
y
i?00!t
v+c>iI
d2k-MZuT6
class filler K/Q"Z*
{ _(W@FS
public : Dg&84,bv^
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} jLVJ+mu
} ; 1W^hPY
y<)TYr
vOQ%f?%G\
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: 8|u4xf<
Z;BS@e
|P|B"I<?
Bo 35L:r|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); L@}PW)#
'ofj1%c
v^|U?
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ,:_c-d#
$=aO*i
@6u/)>rI
5&]5*;Bv J
二. 战前分析 mH*ldf;J;=
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 %,>z`D,Hg
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 h
><Sp*z_V
Lvk}% ,S8t
*$f=`sj
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); s**<=M GK
/* --------------------------------------------- */ 36d nS>4
vector < int *> vp( 10 ); j\>LJai"
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); .l}Ap7@
/* --------------------------------------------- */ ~9X^3.nI
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); @AyteHK
/* --------------------------------------------- */ \Mf>X\}
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); /{M<FVXK+|
/* --------------------------------------------- */ YQVo7"`%
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); G6SgVaM
/* --------------------------------------------- */ )rc!irac]
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ?gH[la
tUn>=>cWP
Z!p\=M,%
"wUIsuG/p
看了之后,我们可以思考一些问题: x4_IUIgh
1._1, _2是什么? qJey&_
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。 }@DCc f$<
2._1 = 1是在做什么? ]#!uke Q
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ((y|?Z$
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。 !_W:%t)g
blO4)7m
2q
f|+[X
三. 动工 @gUp9ZwtH
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Na\ZV|;*tu
j3-YZKpg
`Sod]bO
+U
t,/ G
template < typename T > )"?4d[ 5
class assignment kY0HP a
{ K)Y& I
T value; LoF/45|-<
public : bS_#3T
assignment( const T & v) : value(v) {} ~.a"jYb7A}
template < typename T2 > ggso9ZlLu+
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Sp`l>BL
} ; FO{=^I5YA
ycA<l"
PKm|?kn{0(
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 $l.*;h *
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment qwTz7r
i~B?p[
8}/DD^M
0G%9
@^B
class holder HC`0Ni1
{ 5Xy(za
public : >.:+|Br`
template < typename T > n@p]v*
assignment < T > operator = ( const T & t) const =SDex.ZK]
{ 7h'
C"rH
return assignment < T > (t); d^=BXCoC
} >w,L= z=
} ; >XN[KPTa
C{)1#<`
C6+ 5G-Z
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: O\}C`CiC
yD[d%w
static holder _1; Cq5.gkS<
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Mf5j'n
kHM Jh~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); g[xoS\d
而不用手动写一个函数对象。 0uy'Py@2<
5Cf!NNV
4jT6h9%
X><C#G
四. 问题分析 _"DC)
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 IsXNAYj
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 MT6p@b5
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 jkeerU6
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 X$};K\I
下面我们可以对这几个问题进行分析。 pn" !wqg
d_[H|H9i6
五. 问题1:一致性 1(' wg!
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?| %-hSa~20
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 uWS]l[Ga
5Ds[?
struct holder [@$ SLl^Y
{ ]:%DDlRb
// >a3m!`lq
template < typename T > q~`hn(S
T & operator ()( const T & r) const 2mY!gVi
{ eqtZU\GI>
return (T & )r; s.1F=u9a
} y6 (L=$+B
} ; uYW4$6S3
>`QBN1 Y
这样的话assignment也必须相应改动: ,GOIg|51
rFzNdiY
template < typename Left, typename Right > W]4Z4&