一. 什么是Lambda -`8pahI
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 a$AR
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, ++=f7yu
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s?5vJ:M
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class filler TlEd#XQgf&
{ Img$D*BM
public :
Nt
w?~%
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} BI| TM2oa
} ; P{K;vEp
\GD\N=?~
tgVMgu
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: .}c&"L;W
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[2P6XoI#
Q;xJ/4 Z"
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); H,3WdSL`K
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那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 x>bGxDtu*
{6tj$&\)
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5<>"d :9
二. 战前分析 ^7SE2Zi
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。 bk=ee7E7>
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 >\o._?xSA
Ab
In\,x
kj>!&W57
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); sW,JnR
/* --------------------------------------------- */ i,B<k 0W9
vector < int *> vp( 10 ); dJjkH6%}
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); M-8`zA2
/* --------------------------------------------- */ KjNA PfL
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 3OB=D{$V
/* --------------------------------------------- */ F;L8FL-
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 );
'N3)>!Y:8
/* --------------------------------------------- */ TYKs2+S6
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 9Wv}g"KY0
/* --------------------------------------------- */ (2ZkfN
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 8CUlE-R5
3oOr*N3R
6E#znRi6IE
dSI<s^n
看了之后,我们可以思考一些问题: +^DDWVp
1._1, _2是什么? Z0[d;m*
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 ]Zz.n5c
2._1 = 1是在做什么? {SkE`u4Sz
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 f#kT?!sP
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 !<3!ORFO
ri%j*Kn
Am!OLGG4
三. 动工 4l`[,BJ
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: =/!RQQ|8o
aH?+^f"D
>r3SF3XMq
b]gVZ-
template < typename T > 7Fx0#cS"\
class assignment Yi j^hs@eV
{ @h9QfJ_f
T value; DF>3)oTF
public : 4a=QTq0p
assignment( const T & v) : value(v) {} @'9m()%-]g
template < typename T2 > 7^7Jh&b)/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } s o1hC
} ; hv`I`[/J
63i&<
3$_JNF`
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 dmWCNeja.
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment aJQzM
fC".K
Yjp
!nsx!M
%:v<&^oDlm
class holder +s;>@j()V
{ k<|}&<h
public : 9:*[Q"v
template < typename T >
!zfKj0^
assignment < T > operator = ( const T & t) const /i~x.i3
{ zI0d
return assignment < T > (t); S Rk%BJ? ~
} Ci4;e
} ; U&ytZ7iB
#jh5% @
_X|prIOb=
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: 2EOx],(|
iu?gZVyka
static holder _1; {_mVfFG
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 K3Bw3j 9
}<YU4EW
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); /,_m\JkwL
而不用手动写一个函数对象。 :dqZM#$d
Gj?$HFa
('{aOiSH
~yt 7L,OQ
四. 问题分析 Cs(sar:7
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。 ?;y-skh
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。 OD9z7*E@
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 !,dp/5
V
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 }i{qRx"4
下面我们可以对这几个问题进行分析。 O}w%$ mq
I tb_ H
五. 问题1:一致性 YS#*#!ZMn?
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?| )Gm9x]SVl
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 BA2J dU
3FtL<7B'.
struct holder \_
{ 3vKTCHbk9
// IJ~j(.W
template < typename T > |RXQ_|
T & operator ()( const T & r) const _ !E&