一. 什么是Lambda 7e&\{*
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 XL}<1-}
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, y/@iT8$rp
!=*.$4
(a6?s{(
6bZ[Kt
class filler #rYENR[
{ u; TvS
|
public : 7XyOB+aQO
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} DjW$?>
} ; y^FOsr
'?Iif#Z1
<V_7|)'/A
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: B">yKB:D}t
3An(jt$%Q
5`E))?*"Pe
#cwCocw
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Nl8 gK{
q?~Rnv
ZcryAm:I
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 $~'Tf>e
?Cci:Lin
<kD#SV%"
y?N Nz0
二. 战前分析 LN!W(n(
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 /b.oEGqZX
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 8t.dPy<
N)43};e
=V^@%YIn
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ur2!#bU9
/* --------------------------------------------- */ xKJ>gr"w#
vector < int *> vp( 10 ); @5}gsC
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); En9R>A;`
/* --------------------------------------------- */ %3a|<6
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); (clU$m+oXX
/* --------------------------------------------- */ [l[{6ZXt
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); "'eWn6O(
/* --------------------------------------------- */ <4D%v"zRP
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); hr U :Wr
/* --------------------------------------------- */ Vf{2dZZ{1
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); sS,#0Qt.
R.7#zhC`4
h}=M^SL
\OHv|8!EI@
看了之后,我们可以思考一些问题: Z|`fHO3j
1._1, _2是什么? =%h~/,
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。 nN ~GP"}
2._1 = 1是在做什么? #Mi|IwL
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。 ^&:'NR
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。 O2H/rFx4
c)1=U_6 1
wR7aQg
三. 动工 +(ny|r[#
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: p~bkf>
3B,QJ&
x9}++r
9p>
/?H|
template < typename T > KZK,w#9.
class assignment {of]/3=
{ 0:dB
9
T value; XU#,Bu{
public : /Antb6E
assignment( const T & v) : value(v) {} .k]#XoE
template < typename T2 > &LU'.jY
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } jpO38H0)
} ; XZ:1!;
YMAQ+A!
^"tqdeCb=
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 I>((o`
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 98<zCSe\]
C.E[6$oVc
oO:LG%q
31 ]7z
class holder 4Vx+[8W
{ uiK:*[
public : !Y%D
9
template < typename T > >0T3'/k<H
assignment < T > operator = ( const T & t) const fSV5
{ n|]N7 b'
return assignment < T > (t); h[l{ 5Z*
} MxN]7
} ; A[ 1)!e
*tAqt2{48
=8S}Iat
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: 1b`G2?%
lS3 _Ild
static holder _1; )@c3##Zp)
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 {U
P_i2`.
oYqE*mA
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); \G=bj;&eF
而不用手动写一个函数对象。 qP`?M\!O
XaGz].Sv
ype"7p\
3*\8p6G
四. 问题分析 i;HH !
TaN
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。 t~~r-V":
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。 kGj]i@(PA4
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 o*)@oU
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Y\>\[*.v
下面我们可以对这几个问题进行分析。 5 V rcR=?O
u-M] Az-
五. 问题1:一致性 u~)%tL
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?| ok=40B99T
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ^8\Y`Z0%
DJJZJ}7
struct holder YlB["@\[B
{ w#d} TY
// 0hZxN2r
template < typename T > >%i9 oI<)
T & operator ()( const T & r) const Dtt\~m;AR
{ sKCGuw(mh
return (T & )r; $Q,n+ /
} n%U9iwJ.
} ; Zr R+QV
I~'gK8<e7
这样的话assignment也必须相应改动: *p"O*zj
5{fwlA
template < typename Left, typename Right > :b,o B==%
class assignment [Z% l.
{ <mn-=#)
Left l; ujNt(7Cz
Right r; vF+YgQ1H
public : t*rp3BIG
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} EUXV/QV{
template < typename T2 > ^s.oZj
q
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ec`>KuY
} ; 8ipW3~-4
%8g$T6E[<2
同时,holder的operator=也需要改动: 0c-QIr}m
2:n|x5\H
template < typename T > g)nXo:)&