一. 什么是Lambda MxxY MR
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 +3vK=d_Va
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, Rs)tf|`/
HKP\`KBCj
j._9;HifZ
V~5vVY_HG&
class filler mBc;^8I?23
{ qB@]$
public : 5d|*E_yu
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} <_MQC
} ; k(\HAIW
}*$-rieg
>U"f1q*$
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: 8,Yc1
VYf$0oo\4
.EH^1.|v
qfppJ8L
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); |IH-a"
P%pB]d.qpi
:<ujk
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 $a\q<fN}
F.?:Gd1
(0D0G-r:
uVDB;6
二. 战前分析 RNoS7[&
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。 CJjma=XH
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 E( 8!VY ^
z^~uq:
LLgN%!&
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); $q.8ve0&^
/* --------------------------------------------- */ K"Nq_Ddwd
vector < int *> vp( 10 ); }'kk}2ej`
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); E_WiQ?p
/* --------------------------------------------- */ @Z@yI2#e
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); !bH-(K{S6
/* --------------------------------------------- */ a<!g*UVL0M
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); `{F8#
/* --------------------------------------------- */ /J{P8=x}_:
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ^ 9;s
nr
/* --------------------------------------------- */ q7 Uu 8JXF
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 'y-IE#!5
uT]_pKm
|V!A!tB
#:' P3)&
看了之后,我们可以思考一些问题: aeSy,:
1._1, _2是什么? Z`b,0[rG[
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 @!%<JZEz3
2._1 = 1是在做什么? UfcM2OmbK
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 &??(EA3
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 )4GfT
s%4)}w;z
j?w7X?1(
三. 动工 'kW`62AX
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: zKfb
(CZRX9TT1
1`aFL5[0$
Mv4JF(,S
template < typename T > \8Blq5n-O*
class assignment y0(k7D|\
{ ]BAF
T value; C:4h
public : <PV @JJ"
assignment( const T & v) : value(v) {} mhlJzGr*q
template < typename T2 > C?hw$^w7T
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } [gv2fqpP
} ; l[\[)X3$
[]LNNO],X
mi97$Cr2
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 00b
)B g
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment p(0!TCBs
h+Dg"j<[
lfj>]om$
?FMHK\
class holder i$og
v2J
{ (#Y2H
public : K bwWrf>
template < typename T > N{Is2Ia
assignment < T > operator = ( const T & t) const 2^qY,dL
{ N@j|I* y|
return assignment < T > (t); %X[|7D-
} evszfCH'J
} ; w
#1l)+
FirmzB Il5
&+*jTE
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: pazFVzT
VnIJ$5Y
static holder _1; r ."Dc
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 IS'=%qhC`
C@Wm+E~;8
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); MR+ndB<
而不用手动写一个函数对象。 !vett4C* K
KZDB \T
>#0yd7BST
Bxm^Arc>
四. 问题分析 ,"}'NH@
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 =|?w<qc
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 &OuyjW4
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 YQYN.\
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ~yO.R)4v
下面我们可以对这几个问题进行分析。 t0?BU~f
(dO4ww@O
五. 问题1:一致性 5IMh$!/uc
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?| ICV67(Ui
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 y< 146
e@X~F6nP
struct holder p]pFZ";70
{ T]E$H, p
// gk]r:p<