一. 什么是Lambda E K#ib
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 V9<CeTl'
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, (]*!`(_b
2W q/_:
u}BN)%`B
k
ks
?S',
class filler :j(D&?ao
{ eKek~U&
public : "i/3m'<2
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} s&~.";b
} ; ?*A"#0
O!.mc=Gx7
~AG."<}
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: u@$pOLI
)0xEI
TM?7F2
i"U<=~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); "Go)t+-
E!v^j=h$u
]#Q'~X W
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 FAP1Bm
Ax"I$6n>
h2#S ?
t4CI +fqy
二. 战前分析 PbN"+q M
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 J t,7S4JL
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 sKuPV
7{:g|dX
5N4[hQrVJ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); w-(^w9_e
/* --------------------------------------------- */ V;SXa|,
vector < int *> vp( 10 ); x8wal[6
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1);
,1g*0W^
/* --------------------------------------------- */ 0A>Fl*
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 7+^4v(s
/* --------------------------------------------- */ b1`(f"&l
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 4<QSot
/* --------------------------------------------- */ lg!{?xM
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); l#G }j^Q
/* --------------------------------------------- */ #3o]Qo[Sc
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 13:0%IO
1F_ 1bAh$
zPT!Fa`
%xWscA%^u
看了之后,我们可以思考一些问题: mQ]wLPP{1
1._1, _2是什么? hSyA;*)U
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。 U?:<clh
2._1 = 1是在做什么? IRW%*W#
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。 J((.zLvz
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。 9QryW\6.@z
'L0{Ed+9
Z/@%MEU[zl
三. 动工 (" +/ :
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类:
C6`<SW
$k&}{c8P
l
TJqWSV=f
%<Q?|}
template < typename T > Bz#K_S
class assignment 63?fn~0\
{ MJ:>ZRXCE
T value; :,^pL At
public : q$=EUB"C
assignment( const T & v) : value(v) {} uKZe"wN;
template < typename T2 > #Ua+P(1q
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ,lly=OhKb
} ; %wp#vO-$
#815h,nP+
=7c1l77z
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ceu}Lp^%/
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment \4.U.pKY
T8i9
ZP&"[_
Q`]El<$
class holder kFG>Km(y}
{ hp E?
public : S6sw)
template < typename T > \KaWR
assignment < T > operator = ( const T & t) const |,ZmRW^2K
{ {m/\AG)1I
return assignment < T > (t); ;=.QT
} _ .%\czO
} ; M7(vI4V
U&mJ_f#M
%q@eCN
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: i cf[.
C||A[JOS
static holder _1; eiF!yk?2
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 *eO@<j?
&!{wbm@
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Gd~Xvw,u
而不用手动写一个函数对象。 U$`)|/8
t_q`wKDE
3?vasL
QJ
ueU%|
四. 问题分析 cmIAWFj-)e
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 Hiz e
m!
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 7FVu[Qu
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 J(\"\Z
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 "b!QE2bRO
下面我们可以对这几个问题进行分析。 3d.JV'C'c
C'hI{4@P
五. 问题1:一致性 q)ygSOtj
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| )-9G*3
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。
0O>8DX
VX<ZB +R
struct holder b+NF:-fO
{ W.ud<OKP90
// b\%=mN
template < typename T > OH28H),}
T & operator ()( const T & r) const 7"r7F#D=G
{ -P 5VE0
return (T & )r; A`7uw|uO$
} W9?Yzl
} ; <4y1[/S
-0Q:0wU
这样的话assignment也必须相应改动: #(jozl_8
^)b*"o
template < typename Left, typename Right > )Xa`LG=|
class assignment /c`)Er6d
{ Y]b5qguK
Left l; j8@YoD5o
Right r; L;xc,"\3
public : yg "u^*r&
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} B:tST(
template < typename T2 > IC9:&C[
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ^6 +P&MxM
} ; MjG=6.J|`
\qAMs^1-
同时,holder的operator=也需要改动: y'Xg"
O!zH5
template < typename T > e+=Oj o#
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const >#R<