一. 什么是Lambda n:,mo} ?X
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 p&h?p\IF
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, DMM<,1
51SmoFbMz
X*QS/\
P(hGkY=(
class filler J#zr50@@
{ xSm;~')g
public : &3BoK/y3
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} h q)1YO
} ; 'v"=
|;vQ"8J
$@D a|d4
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: g1s%x=7/
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pFv u,Q"
aYWWln
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); $VuXr=f}
){*+s RBW
"j@\a)a
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 5&ku]l+
)h8}{*
bC/":+s& p
)th[fUC(
二. 战前分析 qI+2,6
sGI
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 J;C:nE|V
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 uh)S;3|
>2'"}np*
w G %W{T$
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ;V
xRaj?
/* --------------------------------------------- */ TmsIyDcD~
vector < int *> vp( 10 ); /|IPBU 5
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); k, HC"?K
/* --------------------------------------------- */ X2z<cJG|d@
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); U ? +_\
/* --------------------------------------------- */ *yu}e)(0
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 4J2^zx,H
/* --------------------------------------------- */ cCe~OlXQ
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); l4OrlS/ 5
/* --------------------------------------------- */ >]\I:T
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); c.ow4~>
5E&#Kh(I
Z0F~?
,#K/+T
看了之后,我们可以思考一些问题: F$C6( C?
1._1, _2是什么? 23s;O))
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 EY,jy]|#
2._1 = 1是在做什么? qqrjI.
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 V'Gal`
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 E>!=~ 7.
bMyld&ga
e$# *t
三. 动工 FSIiw#xzH
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 5(3O/C{?~
+0'F@l
fw%`[(hK
CSO'``16
template < typename T > E
TT46%Y
class assignment (W
~K1]
{ UB/> Ro
T value; ZJYn[\]
public : 1(
pHC
assignment( const T & v) : value(v) {} Wg']a/m
template < typename T2 > lW+mH=
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } -(qRC0V
} ; NRi5 Vp2=
c-a,__c?hx
CXa[%{[n
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 x:|Y)Dn\
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ~}Xus?e
apvcWF%
^*K=wE}AG
r|Ui1f5
class holder (}: s[cs
{ . %RM8
public : b)LT[>f
template < typename T > L:z0cvn"
assignment < T > operator = ( const T & t) const d1b]+A G4
{ ;cor\R
return assignment < T > (t); =!q%
1 mP
} |>.Q U3
} ; Cp8=8N(Xb
p0+^wXi)
RB 5SK#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: SmRlZ!%e
XYEwn_Y
static holder _1; 6Sr]<I +:
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 fab'\|Y
,X4e?$7g
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); jvzioFCt
而不用手动写一个函数对象。 #36QO
g^ AQBF
34@ [ZKJ5
8v4}h9*F"7
四. 问题分析 );5o13h2
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 >4:d)
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 J K
k0f9)
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 C?PQ>Q!f-
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ]v+<K63@T
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ;_<R +w3-
z _!ut
五. 问题1:一致性 B`*,L\LZ*
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 18X@0e
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 g3R(,IH
Syk)S<
struct holder !"<[&
{ [>=!$>>;8
// _plK(g-1J%
template < typename T > -d ntV=
T & operator ()( const T & r) const }z3j7I
{ g'0CYY
return (T & )r; +#O+%!
} >Vuvbo
} ; VYvfx
K_7pr~D]@r
这样的话assignment也必须相应改动: %y1!'R:ZW
jc^QWK*q
template < typename Left, typename Right > Lb*KEF% s
class assignment +H)'(<
{ Q8p6n
Left l; .Y)[c.,j
Right r; |)-kUu
public : j8Z, :op
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} @Nu2
:~JO
template < typename T2 > 91-bz^=xO
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } |P|B"I<?
} ; 5!-TLwl`j\
g:
i5%1
同时,holder的operator=也需要改动: 9}573M
zWsr|= [
template < typename T > ho]:)!|VY
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ui8 Q2{z
{ Y\|#Lu>B
return assignment < holder, T > ( * this , t); &q