一. 什么是Lambda Kn1u1@&Xd
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 B/Q>i'e
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, e$QMR.'
=7kn1G.(
H 9BqE+
t vW0 W
class filler \jZmu
{ B&KIM{j\
public : cRag0.[
void operator ()( bool & i) const {i = true ;}
rKOa9M
} ; {='wGx
wS$ 'gKA6
{EoZ}I
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: V$$9Rh
1=>b\"P#E
k'F*uS
\(^]R,~*!b
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); _E0yzkS
2C"i2/NH'
c?c"|.-<p
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 YGyw^$.w
-`spu)
9"Dt3>Z
4Rp[>}L
二. 战前分析 }(na)B{m
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。 sy(bL_%
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 ~(c<M>Q8
:SMf
(E 5
.}!.:
|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); MfI+o<{r
/* --------------------------------------------- */ .VmRk9Z
vector < int *> vp( 10 ); *fy aAv
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); (Cti,g~
/* --------------------------------------------- */ "f3mi[
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); D&N3LH
/* --------------------------------------------- */ vgNrHq&2q
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); h^WMv
*2
/* --------------------------------------------- */ ]w-W
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); +-V4:@
/* --------------------------------------------- */ ) P+<=8@a
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); #MMp0
1!+0]_8K
O#8lJ%?
X,8Zn06M
看了之后,我们可以思考一些问题: Y!(w. G
1._1, _2是什么? 7oL:C
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。 (o\D=!a
2._1 = 1是在做什么? ,( hP /<
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。 vON7~KA
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。 #~|esr/wf
Mac :E__G
YWANBM(v+
三. 动工 pNQ@aJ
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: &=Y%4vq
8JMxA2tZhG
n-wOLH
cqb6]
template < typename T > hJ4 A5m.
class assignment axXR-5c
{ ;'!h(H
T value; r24
s_
public : kMa|V0
assignment( const T & v) : value(v) {} Z0V6cikW6
template < typename T2 > 54s90
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 0(uba3z
} ; @'J~(#}
Z#;\Rb.x7
hn&NypI
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 5!6iAS+I
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment _|{pO7x]oG
i MS4<`
7{rRQ~s&g9
S~g"
class holder $qoal
{ 4!M0)Nix
public : `RqV\ 6G+
template < typename T > 0V2~
assignment < T > operator = ( const T & t) const Us>n`Lj@
{ ]h=y
return assignment < T > (t); JQ]MkP
} BMU#pK;P]
} ; KWw?W1H
z5f3T D6,
r)G)i;;~*
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: m&_!*3BAG
|Y+[_D}
static holder _1; [Fd[(
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 *unJd"<*&@
ZmaW]3$
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 3/su 1M[
而不用手动写一个函数对象。 6k1_dRu
lqoVfj'6M
w- wJhc|
Ojp|/yd^YL
四. 问题分析 iA"H*0
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。 #vcQ =%;O
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。 SR/
"{\C
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 URyY^+s
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 8vvNn>Q
下面我们可以对这几个问题进行分析。 DeN$YE#*
5XNFu C9E
五. 问题1:一致性 3KKq1][
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| &e4EZ
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 AeW_W0j
D rouEm
struct holder yyjgPbLN=
{ 61z^(F$@
// Wb{8WPS
template < typename T > `~qVo4V6Z
T & operator ()( const T & r) const 1lv.@-
{ lIatM@gU
return (T & )r; 8{Wh4~|+
} s:sk`~2<gd
} ; ).r04)/
g$Nsu:L
这样的话assignment也必须相应改动: myZ8LQ&
z-kB!~r
template < typename Left, typename Right > YtT:\#D
class assignment rf2-owWN
{ `?(9Bl
Left l; $0;Dk,
Right r; +]#pm9
public : (ZK(ODn)i
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ur/:aI
template < typename T2 > `lE8dwL
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } L?hWH0^3
} ; }RkD7
] 2lhJ
同时,holder的operator=也需要改动: @p7*JLO
F[oTc^dr
template < typename T > !*B1Eo--cN
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ]1KF3$n0
{ ::k/hP9.^
return assignment < holder, T > ( * this , t); sHMZ'9b
} H|B4.z
(w,
Gv-S
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。 h4? 'd+K
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ;e^`r;]
iD!]I$
return l(rhs) = r; 2-u9%
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。 Bf6\KI<