一. 什么是Lambda Jp)>Wd
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 'Y23U7 n0B
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, hpJ[VKe
MGn:Gj"d
O+Z[bis`
Bkg/A;H
class filler U" eP>HHp
{ Id8^6FLw
public : $Yfm>4
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} `q Sfo`
} ; }\5^$[p
vn;_|NeSf
G=4Da~<ij
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: @}@`lv65}
p"^^9'`=
"B`yk/GM]
Bvx%|:R
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); > o{(f
F5Ce:+h
YpQ/ )fSEV
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 zjd]65P
=IBdnEz:M
+gb2>fei&
l'YpSO~l7
二. 战前分析 @W3fKF9*R
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。 M ,.++W\
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 Alh"G6
b6=.6?H@4f
EgIFi{q=0
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); xQs2)
/* --------------------------------------------- */ 2%g)0[1
vector < int *> vp( 10 ); }vBk,ED
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); b;\qF&T
/* --------------------------------------------- */ eK\ O>
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); \ ?['pB
/* --------------------------------------------- */ cWIX!tc8
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); kQlXcR
/* --------------------------------------------- */ GCul6,w
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Q7]:vs)%
/* --------------------------------------------- */ |YjuaXd7N
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); N>;"r]Rl"
$x;wnXXXM
,ZjbbBZ
rlu{C4l
看了之后,我们可以思考一些问题: {xr!H-9ZAA
1._1, _2是什么? k^I4z^O=-;
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 D6Ov]E:fa
2._1 = 1是在做什么? ji{V#
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 d|Wpub
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 cw#p!mOi~
7V?]Qif~
H~RWM'_
三. 动工 jTk !wm=
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: *%5#\ I
2#'{Q4K
ehj&A+Ip
Y}(#kqh>
template < typename T > ]5D?Sc#-
class assignment DV +DJcF
{ 8YFfnk
T value; u#XNl":x
public : Nb\4Mv`
assignment( const T & v) : value(v) {} A" `62
template < typename T2 > h$|K vS
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } xin<.)!E
} ; (A`/3Aq+
4A0R07"
e#L/
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 B&|F9Z6D
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment y|V/xm+Fp
0[}"b(O{
l i}4d+
7QL>f5Q
class holder kV"';a
{ ch,<4E/c[R
public : c:"*MM RC
template < typename T > k!O#6Z
assignment < T > operator = ( const T & t) const 7~TE=t
{ t6_6Bl:
return assignment < T > (t); ?m#X";^V
} j['Z|Am"l
} ; LKY4rY!|@d
MdT'xYomzQ
{6'5K
U*RH
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: =3lUr<Ze
?,NZ/n
static holder _1; 6d"dJV.\
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 [>&Nhn0iY
'#[U7(lIQ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); A:[La#h|p
而不用手动写一个函数对象。 ohusL9D
2H fP$.
<QTu"i
,6PV"E)_
四. 问题分析 YTxUKE:
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。 Rj9ME,u
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。 2?rg&og6
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 3toY #!1Ch
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 a9Lf_/w{ &
下面我们可以对这几个问题进行分析。 `7}6
')I/D4v
五. 问题1:一致性 My'M~#kO,
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?| & PrV+Lv
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 K97lP~Hu
z.oDH<1
struct holder ?qYw9XQYL
{ Zu:cF+hl
// #wbaRx@rc
template < typename T > p#'BV'0bl
T & operator ()( const T & r) const Y&`Vs(
{ $bh2zKB)
return (T & )r; 2fTkHBhn&
} ~ C6<75
} ; 9+h9]T:9
8e)k5[\m
这样的话assignment也必须相应改动: [ivz/r(Rj
-vwkvNn8
template < typename Left, typename Right > g"(
vl-Uw
class assignment Y'S xehx
{ EnA) Rz
Left l; C*ZgjFvB
Right r; Xj"/6|X
public : fG;)wQJ
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} `R0>;TdT
template < typename T2 > L 7_Mg{
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } U2/H,D
} ; 75wQH*
Qbfm*JP~
同时,holder的operator=也需要改动: P1=bbMk
6tI7vLmG
template < typename T > ~-lIOQ.v
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Tz+2g&+
{ $&nF1HBI4