一. 什么是Lambda b]Z@^<_E
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 a|_p,_
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, ?jO 5 9n
e8P-k3a"5:
.Zmp ,
w?y6nTg<
class filler xJwG=$o
{ .Y*f2A.v
public : },@^0UH4c
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Ykqyk')wm
} ; 7 sFz?`-
y$W|~ H
V@vU"
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: J
CGC
Y&.UIosWb
{b)~V3rsY
ZcE_f>KV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Vb|#MNf)
rN/|(@
:aAEJ
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 `#mK*Buem}
h9s >LY
FMw&(
'0RwO[A#1
二. 战前分析 \2C`<h$fN
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 Ms^dRe)
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 mpw~hW0-
ZWUP^V
3gZ8.8q3
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); W"q@Qa`Bm
/* --------------------------------------------- */ f3MRD4+-
vector < int *> vp( 10 ); BJ}D%nm}
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); P9Q~r<7n
/* --------------------------------------------- */ !CTxVLl"F
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); J([s5:.[
/* --------------------------------------------- */ ~B i_7 Q
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); XGrue6ya
/* --------------------------------------------- */ 23\RJpKb
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 0&+k.Vg
/* --------------------------------------------- */ S$q=;"
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 'tgKe!-@
hqvE!Of
_fk#<
)cJ#-M2
看了之后,我们可以思考一些问题: }_'IE1bA
1._1, _2是什么? W_|0y4QOo
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。 0%Ll
2._1 = 1是在做什么? 4,Ic}CvM
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。 k?B[>aQn.0
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。 )!bUR\
kRJ4-n^@><
21X`h3+=
三. 动工 eV^d6T$
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: "r4AY
D/y bFk
[lzN !!B!
op2Of<{h
template < typename T > F9"w6;hh
class assignment Ex amD">T
{ _gj&$zP
T value; ;*TIM%6#
public : 1/+C5Bp*
assignment( const T & v) : value(v) {} {$D,?V@%_
template < typename T2 > >et-{(G
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } =ac_,]z
} ; tC?=E#3V
n:
ui
5|0,X<&
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 MM_k
]-7
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment #p(h]T32
_9 .(a
r|Z3$J{^"
`:8J46or
class holder pIV-kI:w
{ Dr&('RZ4
public : 1@48BN8cm'
template < typename T > )>
,wj
assignment < T > operator = ( const T & t) const d_UN0YT<
{ B(a-k?
return assignment < T > (t); v4,h&JLt
} (_kp{0r#
} ; g,tjm(
Pt:e!qX)
M-L2w"
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: -H^oXeN
mYN7kYR}<`
static holder _1; <#=N
m0S$
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 /@ !CKh`
f),TO
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Ei}/iBG@
而不用手动写一个函数对象。 |:[tNs*,O
+CH},@j
g6@Fp7T
c .3ZXqpI;
四. 问题分析 G@FI0\t
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。 oBQ#eW aY
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。 p^<yj0Y
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ZRxZume<f
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ?&G`{Ey
下面我们可以对这几个问题进行分析。 E1dD7r\
^'CPM6J
五. 问题1:一致性 n~"$^Vr
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?| 4(e59ZgY
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。
;__9TN
~vmdXR`'T
struct holder ~CB[9D=
{ .7'kw]{/
// 0N[&3Ee8
template < typename T > _\Q^x)w6
T & operator ()( const T & r) const t"hYcnC
{ }I|u'#n_
return (T & )r; T{V/+RM
} 8`4<R6]LKB
} ; M` q?Fk
PWh^[Rd)
这样的话assignment也必须相应改动: 1c3TN#|)W
>_rha~
template < typename Left, typename Right > N8qDdr9p?c
class assignment 8h3=b[
{ P71 (
Left l; [Vd[-
Right r; *D o/+[Ae
public : ur
:i)~wXn
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ,fK3ZC
template < typename T2 > "|;:>{JC
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } lzw3= H
} ; ,NnhHb2\
sK{l 9
同时,holder的operator=也需要改动: +iRq8aS_
ju}fL<