一. 什么是Lambda 9gWR djK:
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 :A2{
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, 96a2G,c>V
{?X#E12vf
sd(Yr6~..
Z]L_{=*
class filler R1,.H92
{ k&JB,d-mJ%
public : /NE<?t N
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} gc5u@(P"
} ; 3)D' Yx
o`tOnwt
FE'|wf
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: w_gFN%8
%P3|#0yg0
yT3q~#:
9^yf'9S1
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); |ZJ<J)y
D./!/>@f
m!'moumL;
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 pt/UY<@yoN
/Kw}R5l
$*k(h|XfwW
F+!w[}0
二. 战前分析 %R?B=W7;Q
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 K[,d9j`^
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 *s=jKV#
30BFwNE
s)dL^lj;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); B|fh 4FNy
/* --------------------------------------------- */ v d{`*|x
vector < int *> vp( 10 ); J&hzr t
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); !
.q,m>?+
/* --------------------------------------------- */ Q4;%[7LU
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); T
O]wD^`
/* --------------------------------------------- */ jH5VrN*Q
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Xa,d"R~
/* --------------------------------------------- */ >]ghme
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); \`kH2`
/* --------------------------------------------- */ s%cfJe_k
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); /
5\gP//9K
K3Sa6"U
S]"U(JmW\
e7O9q8b
看了之后,我们可以思考一些问题: MbT;]Bo
1._1, _2是什么? l_q=@y
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 &EUI
2._1 = 1是在做什么? ]3 KMFV}
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 hRU5CH/!
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 v47S9Vm+
V(6*wQ`&
"e-RV
三. 动工 "VIoVu
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: (GCe D-
e>zv+9'Q
eb` !
Z&Qz"V>$
template < typename T > Y5/SbQYf1
class assignment Y^Y1re+}
{ w'r?)WW$
T value; /%9Ge AAs
public : Yl$R$u)
assignment( const T & v) : value(v) {} Xn%ty@8
template < typename T2 > H{d;,KfX
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } hf`5NcnP
} ; 7Rq|N$y.3
#^>Md59N
15l{gbCW
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 IG(1h+5R(
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment w7d<Ky_C
o9XT_!Cwg
r3}Q1b&
\3hj/
class holder *x<3=9V
{ ?cB:1?\j
public : <i$ud&D
template < typename T > ob_*fP
assignment < T > operator = ( const T & t) const m~f J_
{ .7K<9K +P
return assignment < T > (t); L,/(^0;
} Ovhd%qV;Y
} ; ]ZI ?U<0
E9bc pup
e[($rsx
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: *NjjFk=R
CG0jZB#u
static holder _1; `zP{E T_Y
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 9 *+X^q'
w9aLTLv-
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); B)`@E4i
而不用手动写一个函数对象。 !7>~=n_,L.
+EOd9.X\~
}o d5kK;
'
X9D( ?O
四. 问题分析 $&ZN%o3
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 lh]Q\
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 hMNC]
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 JBK(Nk
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 i.5?b/l0
下面我们可以对这几个问题进行分析。 8q/3}AnI
5*hA6Ex7
五. 问题1:一致性 (/[wM>q:r
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| AdL>?SG%
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 T!YfCw.HZ
ls ,;ozU
struct holder gLzQM3{X9
{ DQ`\HY
// t,IQ|B&0
template < typename T > 3$n O@rOS
T & operator ()( const T & r) const aWk1D.
{ >"|"Gy (
return (T & )r; ^ fqco9^;
} ]w5j?h"b
} ; 17ol %3 M
VSDG_:!K
这样的话assignment也必须相应改动: JBMJR
"V3f"J?
template < typename Left, typename Right > rk)h_zN
class assignment -VafN
{ \(4kEB2s$
Left l; @\?QZX(H
Right r; "~,3gNTzV
public : Mrly(*!U"@
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} sIz*r Gz
template < typename T2 > :YUQKy
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } tg"NWp6
} ; G|+naZ
yk0#byW`
同时,holder的operator=也需要改动: SLjSNuOP
py%_XL=w,
template < typename T > 5tUN'KEbN
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ,xOOR
{ HlgkW&