一. 什么是Lambda F?LTWm
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 GUe&WW:Sqk
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, ,UdTUw~F
e/?>6'6 5
YdI|xu>0A^
xl(];&A3
class filler GlDl0P,*r
{ vM}oxhQ$n
public : C#5z!z/:%
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 6m$,t-f0b
} ; nl 7=Nhh
!V=s^8nj
k++Os'hSEY
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: (wNL,<%~
N[~"X**x
D/CSR=b
nKFua l3
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); m|O7@N
6 ]@H .8+
@x>J-Owd]J
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 a9ab>2G?FR
i%+p\eeq*
y@|gG&f
T
=$B:i>z<
二. 战前分析 -P09u82
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 =NH
p%|
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 s!q6OVJ-
su}>
>07
89>U Koc?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Ld[zOx
/* --------------------------------------------- */ zkdyfl5
vector < int *> vp( 10 ); ;[-dth
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 9:bC{n
/* --------------------------------------------- */
5PPV`7Xm9
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); D]9I-|
/* --------------------------------------------- */ Xi'y-cV
^
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 'm@0[i
/* --------------------------------------------- */ "28b&pm
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); d#N<t`
/* --------------------------------------------- */ bBkF,`/f$
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); :[iWl8
"lo:"y(u
h Znq\p~
Uk u~"OGC
看了之后,我们可以思考一些问题: ?qviJDD|f
1._1, _2是什么? `e
t0i.
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。 P9/5M4]tt
2._1 = 1是在做什么?
-<gGNj.x-
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。 |0?h6
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。 Y~T;{&wi
;Cdrjx
slV+2b
三. 动工 C@` eYi
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ^D(N_va<
.17WF\1HC.
-{i;!XE$SR
[YY[E 7
template < typename T > x4cP%{n
class assignment zV\\T(R)
{ QvK-3w;=
T value; <im
BFw
public : yz}Agc4.I
assignment( const T & v) : value(v) {} F:.rb
Ei
template < typename T2 > W6t"n_%?"
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } >!|Hns
} ; W'2|hP
{I|iUfy
W8Z&J18AU
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 EKsL0;FV
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 2T &<jt
(&4aebkZO
Lrgv:n
j4L )D
class holder f%0^89)
{ #pbPaRJL(
public : ,[}5@cS
template < typename T > Kd8V,teH
assignment < T > operator = ( const T & t) const dUOvv/,FZT
{ kAbRXID
return assignment < T > (t); [Y_6PR
} Ycypd\q/
} ; 0wV!mC
Yxye?R-:
OPR+K ?
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: C`c;I7
P 8DY*B k
static holder _1; GwHMXtj4
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 5|!x0H;
-o<L%Y<n2
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 9^Q:l0|
而不用手动写一个函数对象。 *a* \E
R
a;J{'PHu
5
T1M:~u i
_D:#M
四. 问题分析 Z-`j)3Y
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 wkK61ah6
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 0[@9f1Nk4
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。
RKsr}-18
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 AAjsb<P
下面我们可以对这几个问题进行分析。 eOa:%{Kj
:B?XNo
五. 问题1:一致性 oR>o/$z$)g
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?| ,.tv#j|A
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 YB/A0 J
TQDb\d8,f
struct holder [H-,zY
{ 1\:puC\)
// R{.5Z/Vp6E
template < typename T > R9Wh/@J]
T & operator ()( const T & r) const e0%?;w-TL
{ L
DD^X@q
return (T & )r; OI"vC1.5
} d?(#NP#;
} ; vdrV)^
Q.Hy"~
这样的话assignment也必须相应改动: nYG$V)iCb
@BWroNg{
template < typename Left, typename Right > 0lR/6CB
class assignment !> T.*8
{ A6Ttx{]
Left l; w*[i!i
Right r; 9E^IEwq'
public : `f`\j
-Lu
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} _y&m4V