一. 什么是Lambda 2!B|w8ar
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 &k}B66
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, @- |G_BZ
t7x<=rW7u
a}FyJp
6#CswSpS
class filler #vyf*jPr
{ cw
2!V@
public : 8YlZ({f
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} HOWpTu(
} ; Fovah4q%V
bs)wxU`Q*
a"U3h[;$y
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: -sJD:G,%
q&v~9~^}d
E:**gvfq
8o%Vn'^t
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); {X(nn.GpC
@#,/6s7?
FD
8Lk
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 1[Yl8W%pj
?|W3RK;
Lv%t*s2$/
E#(e2Z=
二. 战前分析 4uoZw3O
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。 QH(&Cu,
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 k $gcQ:|
Sj(>G;
vJ'22)n
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); {*O+vtir%
/* --------------------------------------------- */ Bv@p9 ]
n
vector < int *> vp( 10 ); <H60rON
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); +CBN[/Z^i
/* --------------------------------------------- */ W1"NKg~4
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); )$E){(Aa
/* --------------------------------------------- */ PA,aYg0f
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); -Z,r\9d
/* --------------------------------------------- */ `Ze$Bd\
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); JX5/PCO
/* --------------------------------------------- */ 0$Rn|yqf%
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ~\NQkaBkY
|Vz)!M
ms}o[Z@n
\X*y~)+K`
看了之后,我们可以思考一些问题: LZ_VLW9wE
1._1, _2是什么? ,S`n?.&& 7
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。 5O]tkHYR
2._1 = 1是在做什么?
p )JR5z
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。 |Sjy
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。 !% W5@tN
F6yFKNK!n
pIK:$eN!/
三. 动工 fG>3gS6&
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: *Ts$Hj[
"QXnE^
kK4a;j.#
>Df;1:U
template < typename T > ]m 3cm
class assignment hIqU idJod
{ N80ogio_Tk
T value; AA,/AKikd
public : nD
eVY K
assignment( const T & v) : value(v) {} Het"x
template < typename T2 > oA-,>:}g{
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } R~a9}&
} ; o#wly%i')
(y!bvp[" m
:B5*?x
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 v^o`+~i
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment D^%IFwU^
X5.9~
GBBr[}y-
LhAW|];
class holder 3h.,7,T
{ eJ45:]_%I@
public : N(4y}-w$
template < typename T > }gXhN"
assignment < T > operator = ( const T & t) const JGvhw,g
{ 3;Yd"
return assignment < T > (t); qdpi-*2
} 3)W_^6>bM
} ; HJg&fkHn1
ER9{D$
F5x*#/af
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: (kY0<
S"G(_%
static holder _1; uQ_C<ii"W
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 s&VsK#
M-h+'G
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 1K/ :
而不用手动写一个函数对象。 VV1sadS:S`
Am@Ta "2
!`Kg&t [&V
tc`3-goX
四. 问题分析 4s:M}=]N
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。 Zx{ Sxv"
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。 V0>[bzI
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 b6k_u9m^E
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 @R`6jS_gK
下面我们可以对这几个问题进行分析。 D
ON.)F
E@k'uyIu
五. 问题1:一致性 XTX/vbge3m
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?| y{3+Un
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 R3og]=uFzm
AC
<2.i_
struct holder U{ 0~&
{ a"YVr'|
// 9jf9u0
template < typename T > p: z][I
T & operator ()( const T & r) const WynTU?
{ [N~7PNd S
return (T & )r; X(x,6cC
} 0|-}>>qb\
} ; <?IDCOt ?
%E@o8
这样的话assignment也必须相应改动: m_Ed[h/I
tik*[1it
template < typename Left, typename Right > | WJ]7C
class assignment `T+>E0H(f
{ xV+\R/)x
Left l; \H>T[
Right r; ,_(=w.F
public : ~cp=B>*(
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 3xW:"
template < typename T2 > T'7>4MT(
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } jEQ_#KKYJ
} ; wxK71OH
)vOBF5
同时,holder的operator=也需要改动: %fS1gSfh
<