一. 什么是Lambda hW/*]7AM^
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 E8IWHh_
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&L{/.v_z\
t,MK#Ko
")Bf^DV
r$0=b
-
class filler FeCQGT
{ *TMg.
public : u,oxUySeG
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} n1$##=wK]
} ; .# M5L
\ iP[iE=
L.|GC7$0
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: /=Xen
mmS
+mxs jcq0
6W#+U<
Ro%S_!
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); +>I4@1qC-|
rJNf&x%6
Y!Z@1V`
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 |y=CmNG,
(EohxLl !p
vTB*J,6.
dQizM^j
二. 战前分析 H ) (K
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 bfa5X<8
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 S
- 7JDE>
DJ<e=F!
kXG+zsT
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); `SIJszqc
/* --------------------------------------------- */ AM Rj N;
vector < int *> vp( 10 ); 6^
KDc
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); I>P</TE7
/* --------------------------------------------- */ &[3!Lk`.0
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); EA8(_}
/* --------------------------------------------- */ Jl^oDW
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 8zpK;+
/* --------------------------------------------- */ Sb{S^w\m0
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); )6AOP-M.9
/* --------------------------------------------- */ r
Ssv^W+
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); k$+&
G\P*zzSq
S>H W`
{= z%('^
看了之后,我们可以思考一些问题: c85B-/
1._1, _2是什么? W]y$6P
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 zV2c`he%z
2._1 = 1是在做什么? ,U<Ku*}B
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 AJmS1 B
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 Rl S=^}>
Q"Bgr&RJ
M)b`~|Wt
三. 动工 ? th+~dE
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: &1Az`[zKGW
OB"QWdh
oxad}Y
m:"2I&0)WM
template < typename T > JG4&eK$-
class assignment $~`(!pa:
{ X^@d@xU4v
T value; #}jf TM
public : xK_$^c.
assignment( const T & v) : value(v) {} :z"Uw*
template < typename T2 > E8-p
,e,
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } "#m*`n
} ; %/>_o{"hw
bUWtlg
p=r{ODw#3
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 j+Tk|GRab
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment JLG5`{
e`_3= kI
16aa IK
.y'OoDe
class holder K}$PI W
{ j}ruXg
public : vhUuf+P*
template < typename T > S[ 2`7'XV
assignment < T > operator = ( const T & t) const Ads^y`b
{ W``e6RX-
return assignment < T > (t); ")o.x7~N
} $iF7hyZ
} ; gr-%9=Uq
|]B]0J#_
?9PNCd3$d
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: k} <mmKB
U O[p
static holder _1; l_kH^ET
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 [Zua7&( 5
9PR&/Q
F5
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); RGxOb
而不用手动写一个函数对象。 ~MQN&
?Ts
Z_
as\V,
{<
~ 01]VA
四. 问题分析 82w<q(
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。 ___+5r21\
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。 XBeHyQp
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 mV'd9(s?
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 km3-Hp1
下面我们可以对这几个问题进行分析。 xbmOch}j6
VSSiuo'5w
五. 问题1:一致性 ;j52a8uE'}
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?| =|G PSRQ
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5N[Y2
M.l;!U!}
struct holder *'`-plS7
{ 3Yr
// a<HM|dcst
template < typename T > ^7_<rs
T & operator ()( const T & r) const #p[=iP
{ g1}RA@9
return (T & )r; koie
} /evh .S
} ; 6: M
{fS/ZG"5<t
这样的话assignment也必须相应改动: Dbtw>:=
I4");T3
template < typename Left, typename Right > JEAqSZak#
class assignment y[$e]N
{ RSkpf94`
Left l; "%Rx;xw|
Right r; P|6m%y
public : ,Wdyg8&.
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} )^r4|WYyt
template < typename T2 > D)!k
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } <Z0Tz6/j,
} ; iI_Fbw8
BzgDhDj
同时,holder的operator=也需要改动: `"D7XC0x
S5uV\Y/A
template < typename T > UkGUxQ,GU
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const _]Hn:O"o
{ 2[:`w),.
return assignment < holder, T > ( * this , t); h<QXr'4+
} $B(B
PSy=O\
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。 ;PbyR}s
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 \^YJs?
fNlUc
return l(rhs) = r; k/t4
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。 L'Wcb
=;
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: wv*r}{%7g[
TRQva8d?
template < typename Tp > &