一. 什么是Lambda mD>
J,E
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 [>`.,k
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, vFHeGq70j
`=;}I@]zj)
r]LP=K1
U{dK8~
class filler .pZYPKMaE
{ .}F
39TS2
public : W\j'8^kI9
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} gm5%X'XL
} ; KRGj6g+
9.xb-m7
{
(.@bT@
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: >]_6|Wfl
,L
l'<&H#A;'
PO5,lcBD<
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); #O_%!7M{4
M5RN Z%
M
p<r`PM2
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 #<Y3*^~5d
CSjd&G*ZB
hTO5*5]0zP
m^BXLG:b
二. 战前分析 5vD\?,f E
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。 -`ljKp
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 EyR/
r=.@APZB
G "+[@|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); kReZch}
/* --------------------------------------------- */ 1d!s8um;
vector < int *> vp( 10 ); jSBz),.XU}
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); {
#B/4
/* --------------------------------------------- */ prM)t8SE
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); uB\UIz)e
/* --------------------------------------------- */ w8S
pt
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); WyV,(~y
/* --------------------------------------------- */ z z]~IxQ
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); A]Hz?i
/* --------------------------------------------- */ R%LFFMVn
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); &b~X&{3,
cb'Ya_
kqX%y
pno}`Cer
看了之后,我们可以思考一些问题: MYV3</Xj*
1._1, _2是什么? 1
39T*0C
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。 k ]gPMhe
2._1 = 1是在做什么? p".wqg*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。 q%k&O9C2]
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。 <x$nw'H9
kqZRg>1A
f3,LX]zKA
三. 动工 !m=Js"
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: GYy8kp84
w9u|E46
,c&t#mu*0
K_t >T)K
template < typename T > B]hRYU
class assignment r]}6iF.
{ 3
u=\d)eq
T value; ~%tVb c
public : (e_p8[x
assignment( const T & v) : value(v) {} VxOWv8}|
template < typename T2 > gs0jwI
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ;L",K?6#
} ; |j/Y#.k;{0
#N`MzmwS
1Q^u#m3
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 nT4Ryld
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Ht43G_.j
}X])055S
AEf[:]i]
l'Li!u
class holder 0 GFho$f
{ f3vl=EA4|
public : Z;u3G4XlF
template < typename T > w?3ww7yf`
assignment < T > operator = ( const T & t) const t~}c"|<t
{ 6 ym$8^
return assignment < T > (t); GGLSmfb)
} D0
q42+5
} ; irw5<l
3XUVUd~
Xsn M}
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: ]ZR`
6|"VO
c#u_%*
static holder _1; * >2FcoN;
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 _lT'nFe=Q
V]]!0ugvk(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); tpzh
而不用手动写一个函数对象。 d/+s-g p
B<myt79F_[
JSq3)o9?/
V"gKk$j7
四. 问题分析 E>#@
H
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。 ?|oN}y"i
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。 1QhQ#`$<1
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 q|klsup
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 aox@- jyr
下面我们可以对这几个问题进行分析。 fGH)Fgo`
}"RVUYU
五. 问题1:一致性 fhdqes])
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| rT-.'aQ2t
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 %#EzZD
LH`$<p2''r
struct holder a_\7Ho$^
{ x~m$(LT
// s LD Ea
template < typename T > u46Z}~xf b
T & operator ()( const T & r) const >X[:(m'
{ 7[L%j;)bw
return (T & )r; %WP[V{,F
} ME)='~E
} ; W! |_ hL
Bn.R,B0PL
这样的话assignment也必须相应改动: E@Ewx;P5
!z:j-gT3
template < typename Left, typename Right > B4zuWCE@
class assignment 5KTFf6Uq
{ ?|`n&HrP
Left l; Az(,Q$"|5
Right r; Mc8_D,7
public : j)nE!GKD(
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ^G5 fs'd
template < typename T2 > qUg/mdv&
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } EKw)\T1
} ; -ciwIS9L
z 36Y/{>[
同时,holder的operator=也需要改动: ]A\qI>,
{w,^Z[<
template < typename T > V%t_,AT
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 'F*OlZ!BWy
{ fS8Pi,!
return assignment < holder, T > ( * this , t); iYdg1
} ;$ ]a.9
-
SN7_^F
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。 EronNtu8i
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 X=Y(,ZR(&
o8A8fHl
return l(rhs) = r; :: GW
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。 -IDhK}C&T
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: B'O1dRj&6
0>;[EFL
template < typename Tp > ,s}7KE
class constant_t 1j}e2H
{ 8MU7|9 Q
const Tp t; %Zfh6Bl\X
public : U3M;{_g
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} <)J@7@!P
template < typename T > A??a:8id^
const Tp & operator ()( const T & r) const jCx*{TO
{ 1xsJz^%V
return t; i$:yq. DW
} fI.X5c>WK
} ; P;X0L{u0H
6%o@!|=I
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 tp ky
下面就可以修改holder的operator=了 E=bZ4 /
={p<