一. 什么是Lambda x-<)\L&
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ^;maotHn
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, {g~bQ2wDC
uN^=<B?B
Sh,&{z!
'd&0Js$^
class filler \nB8WSvk2W
{ 199]W Hc
public : 'GoZqiYT
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Da:unVbU
} ; Ck@J,~x1D
mp?78_I)
3=$q
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: >sjhA|gXk
hL;8pE8
!F4@KAv
6"t;gSt4
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); VY"9?2?/
Ra/Ukv_ v
7 aYn0_NKp
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 MXiQ1x
C?= P
@~"anqT`
hf<^/@^tK
二. 战前分析 .tmiQ.
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。 N!x =eC
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 6uKMCQ=h
e9Pk"HHl
~-t>z
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 );
"t$k
/* --------------------------------------------- */ f\1A!Yp
vector < int *> vp( 10 ); e)IpPTj#
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ym/fFm6h
/* --------------------------------------------- */ i Q6epg1wB
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); lz0TK)kuC
/* --------------------------------------------- */ TO*BH^5R
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); .R8 HZ}3
/* --------------------------------------------- */ $DC*i-}qFg
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); iy\nio`
/* --------------------------------------------- */ wHv]ViNvXE
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 3bd5FsI^pU
\U?n+6 7g
1s*.A6EP"
',4x$qe
看了之后,我们可以思考一些问题: d:q +
1._1, _2是什么? Rqy0Q8K<
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。 ]cC[-F[
2._1 = 1是在做什么? 7HJS.047
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。 {d%&zvJnD
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。 9W>Y#V~|v!
f0SAP0M3
KkMay
三. 动工 u=NSsTP&
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: (ihP`k-.
<{:
8dOo Q
=GBI0&U
template < typename T > ow;R$5G
class assignment *P!e:Tm)
{ 3!o4)yJWx
T value; -/dEsgO
public : C4#rA.nF|
assignment( const T & v) : value(v) {} oM1
6C|
template < typename T2 > Ei3zBS?J)
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ia{c
} ; vNOH&ja-s
b*mKei
(9mM kU=
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 lE
;jCN
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment XC3Kh^
A+wv-~3
o1OBwPj
Gy Qm/I
class holder ~;OYtz
{ 25|8nfeC5
public : s;YKeE!8
template < typename T > u%d K ig
assignment < T > operator = ( const T & t) const $7Mtt.d6
{ >71&]/Rv
return assignment < T > (t); PS" .R_"
} wFIh6[3
} ; KZ:8[d
MZSxQ8
Ti;Ijcq8
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: fKa\7{R
2~p[7?sp'
static holder _1; }5O>EXE0R
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 hc$@J}`
ZDYJhJ.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); &MgeYpd
而不用手动写一个函数对象。 t.hm9}UQ
Vjm_F!S
7C?.L70ZY
3%<C<(
四. 问题分析 MuEy>dl
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。 L1)@z8]
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。 )I@L+
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 $H'X V"<o
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 %YlTF\-
下面我们可以对这几个问题进行分析。 MYnH2w]
VnJMmMM
五. 问题1:一致性 "x&C5l}n
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| z&3]%t
`C
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 1(GHCxA8G
A~{f/%8D
struct holder AzpV4(:an.
{ snp v z1iS
// d2ENm%q*PX
template < typename T > )06iV
T & operator ()( const T & r) const "n\%_'R\hH
{ E)t
return (T & )r; 8C.!V =@\
} 6j8<Q 2
} ; jUjr6b"
!m{2WW-
这样的话assignment也必须相应改动: 9-bG<`v\E
H.O(*Q=
template < typename Left, typename Right > [H"#7t.V-~
class assignment [ij,RE7,T
{ g>7Y~_}
Left l; 22KI]$D#f
Right r; jV7&Y.$zF]
public : >n7["7HHk
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} YirC*
template < typename T2 > eE/%6g
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } {rkn q_;0
} ;
8R69q:
kJ: 2;t=
同时,holder的operator=也需要改动: ZAg;q#z j
mKg@W;0ML
template < typename T > ke.7Zp2.R
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const JF qf;3R
{ "gNK><
return assignment < holder, T > ( * this , t); <3 j~=-
} h K}bj
]s|lxqP
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 G\Q9IcJ0dY
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Inuc(_I
?Nl"sVCo
return l(rhs) = r; >e8JK*Blz
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 mR":z|6
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 0B0G2t&hr
?SUQk55w
template < typename Tp > T2Z[AvNXFk
class constant_t _Nu`)m
{ I Ru$oF}
const Tp t; }NX\~S"
public : z-0:m|=yH
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} H$-$2?5
template < typename T > 1BD6l2y
const Tp & operator ()( const T & r) const C?QfF{!7
{ t,vTAq.))
return t; $M]%vG
} A"/aGCG0z
} ; \kwe51MQ
+|nsu4t,<
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 +X!+'>
下面就可以修改holder的operator=了 {>.>7{7
S+*cbA{J|
template < typename T > 4IGxI7~27#
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const T=?
bdIl
{ .{N\<