一. 什么是Lambda x;E/
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 vR2);ywX
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, S<cz2FlV
0j6b5<Gpc*
L%Rw]=v}v
eB1NM<V
class filler 1r}i[5
{ \=im{(0h
public : Y&U-d{"
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} .35~+aqC
} ; pUF JQ*
'-Cx-=
&ZkJ,-
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: / Wjc\n$'
<2&qIvHL
&B[*L+-E
HQ"
trV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); }zsIp,
.
_|=Btoo
.!Z5A9^
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 FA)ot)]
0Ui_Trlc
h9<PP2.(
X1a~l|$h
二. 战前分析 CrL9|78
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。 '/9j"mIA9$
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 U:n~S
?QJx!'Y,p
gT$WG$^i
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 3C%|src
/* --------------------------------------------- */ b|DU
vector < int *> vp( 10 ); Sk!' 2y*@&
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); zF[Xem
/* --------------------------------------------- */ )xa)$u
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 24? _k]Y
/* --------------------------------------------- */ @<pd@Mpf]
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); R8u8jG(4
/* --------------------------------------------- */ p}1gac_c
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ]?D$n
/* --------------------------------------------- */ SM
RKEPwp&
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); _BerHoQd
V*Fy@
%%?}db1n
0|tyKP|J
看了之后,我们可以思考一些问题: |UWIV
1._1, _2是什么? eZ]r"_?
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。 ]1d)jWG
2._1 = 1是在做什么? _BJ:GDz>
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。 % R25, V
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。 d$bO.t5CLh
r/a@ x9
gL&w:_
三. 动工 Tc||96%2^
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: V61oK
.[]S!@+%
lqL5V"2Y
ArAe=m!u
template < typename T > @YH>|{S&
class assignment 4_j_!QH87
{ [#Gu?L_W
T value; @#t<!-8d
public : E=,5%>C0#%
assignment( const T & v) : value(v) {} Zn
r4^i&(
template < typename T2 > 6:B,ir
_
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ]J!#"m-]
} ; Qu=b-9
}(Fmr7%m
!]g[u3O
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 U+B"$yBR
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment *k,3@_5
yLfyLyO L
E Zf|>^N
ejkUNCKQt
class holder /ZabY
{ >TCit1yD
public : G`0{31us
template < typename T > PDA9.b<q0
assignment < T > operator = ( const T & t) const E.NfVeq
{ RxJbQs$Ph
return assignment < T > (t); XfVdYmii
} UMd.=HC L
} ; hN=kU9@knC
C za}cF
k`N*_/(|n
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: FO^6c
Oi: Hs
static holder _1; uIO,9> ee
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 [j@i^B &
zzI,iEG
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); :KX*j$5U
而不用手动写一个函数对象。 &(,&mE
GiuE\J9i
f~P YK
E`^D9:3:)
四. 问题分析 45.g ;
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 TK'
5NM+4
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 (VN'1a (
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 oz{X"jfu
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 WeH_1$n5
下面我们可以对这几个问题进行分析。 W[)HFh(#
hkb\GcOj
五. 问题1:一致性 kDmuj>D
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?| p7`9
d1n
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 >@bU8}rT
,WOCG2h
struct holder {{P 3Z[
{ ]6`K
// qG
20
template < typename T > }#e=*8F7
T & operator ()( const T & r) const j1{`}\e
{ }6%\/d1~ 6
return (T & )r; t-C|x)J+
} zsQkI@)sO
} ; Z.@n7G
LXby(|<j
这样的话assignment也必须相应改动: L9Zz-Dr s
Gd\/n*j
template < typename Left, typename Right > db1ZNw
class assignment m ne)c[Qn
{ ivl %%nY'
Left l; $04lL/;
Right r; -wC}JVVcK
public : w]T_%mdk
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} |#cqxr "
template < typename T2 > By7lSbj
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ;7qzQ{Km
} ; 0H +nVR
Rh"O$K~
同时,holder的operator=也需要改动: i.On{nB"k
2&:z[d}~H
template < typename T > |-{ Hy(9
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const h+H+>,N8`
{ D}!YF~
return assignment < holder, T > ( * this , t); DQ= {
} !0zcS7&P
wo(O+L/w
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。 dgX%NKv1
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 A ?V-Sz#
v
))`U,Gm
return l(rhs) = r; [W$Mn.5<s
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 )_ !a:
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: S#p_Y^A
UJL'4 t/
template < typename Tp > 5D7 L)>
class constant_t x@oxIXN
{ R>:D&$[RD
const Tp t; C "@>NC_
public : RZpjr !R
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} xE--)=<$
template < typename T > KV;q}EyG
const Tp & operator ()( const T & r) const _IU5HT}2
{ 6j{ynt
return t; Y}.f&rLe
} 4j'rbbs/
} ; ^2rj);{V
}I}GA:~$%
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 { GCp5
下面就可以修改holder的operator=了 hTv*4J&@|
;DZj.|Sj+
template < typename T > E x_dqko
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const &