一. 什么是Lambda %U]_1"d,<\
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 3`@alhD'
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, {3=\x
MB423{j
_%G)Uz{3
# 4E@y<l$
class filler "bFt+N
{ E\N?D
public : %mR roR6
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} (P;z*
"q
} ; =ogzq.+|
e%VJ:Dj
<b74L
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: ZA@QP1
=j[zMO
!a&@y#x
V|.3Z\(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); d4c-(ZRl
[uxhdR`T
wT?.Mte
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 G)28#aH
rK%<2i
ajIgL<x
5Z{h!}Y
二. 战前分析 %AbA(F
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。 2.)@u~^Q
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 T:+%3+;a
F"O{eK0T
'LZF^m _<<
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); b#h?O}
/* --------------------------------------------- */ Uq/#\7/rL
vector < int *> vp( 10 ); !4uTi [e
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); (uG.s %I
/* --------------------------------------------- */ QF/A-[V
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 3nt&Sf
/* --------------------------------------------- */ wCiDvHF5+C
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); n`";ctQT
/* --------------------------------------------- */ fsa
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); D8P<mIu}Y
/* --------------------------------------------- */ `_Bvaej?,
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); |He,v/r
l,}{Y4\G
KE\p|X i
&.ZW1TxE8
看了之后,我们可以思考一些问题: D$g|f[l
1._1, _2是什么? $M\|zUQu.
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 g]|K@sm
2._1 = 1是在做什么? j""I,$t
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。 )5Yv7x(K
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。 bX#IE[Yp}
O/\ L0\T
TQm x$
三. 动工 R
}M'D15
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: =jvM$
Y(IT#x?p
Vm.&JVb
v)@EK6Nty
template < typename T > frS1<+
class assignment Xv3u}nPMq
{ IuDg-M[
T value; 0T 2h3,
public : -o\$.Q3
assignment( const T & v) : value(v) {} z'a#lA.$}
template < typename T2 > G)\s{qk
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } c;_GZ}8
} ; ?(GMe>
WT Pp/Nq'
UJG)-x
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Pxu!,Mi[d
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Z;shFMu
<>GWSW
wsp&U
.z
xN
wKTIK$
class holder p
D!IB`cA4
{ IdTeue
public : 4kGA`XhS*
template < typename T > a,o)i8G9R<
assignment < T > operator = ( const T & t) const nd
'K4q
{ V-a/%_D
return assignment < T > (t); ]bO{001y,
} 9_'xq.uP
} ; @`2<^-r\
'U]= T<
T[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: nt\6o?W
"~x\bSY
static holder _1; uEQH6~\{Nl
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 I@P[}XS
kzr9-$eb
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); :@w
;no>=*
而不用手动写一个函数对象。 ]kLs2? \
0-"ps ]X
G1M}g8 ]h
=O~1L m;
四. 问题分析 2%0zPflT
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 uyP)5,
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 /6}4<~~4TA
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ?RGL0`Lg
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 GutH}Kz"&
下面我们可以对这几个问题进行分析。 :~loy'
*v3/8enf
五. 问题1:一致性 aNb=gjLpt
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| kRNr`yfN
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 1\q(xka{
Sr~zN:wn
struct holder }Q_IqI[7
{ yrO'15TB
// x!bFbi#!"
template < typename T > ?KpHvf'
T & operator ()( const T & r) const !o~% F5|t
{ ?cr;u~-=
return (T & )r; o:#l r{
} d{&+xl^ll
} ; PCnE-$QH
&'V_80vA
这样的话assignment也必须相应改动: x|*v(,7b]!
*A2J[,?c
template < typename Left, typename Right > $7gzu4f
class assignment I z~#G6]M
{ SQ5SvYH
Left l; / _v5B>
Right r; !zLd,`
public : *%(8z~(\
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} v=nq P{
template < typename T2 > ]]@jvU_?kS
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ])}{GW
} ; 9'3%%o
qa#Fa)g*
同时,holder的operator=也需要改动: 6FG h=~{3,
t
),~w,7(J
template < typename T > +Y(cs&V*
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const t3u"2B7oG
{ bO1J#bcZ
return assignment < holder, T > ( * this , t); 'p-jMD}O
} dgpo4'c}
r<V]MwO=
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。 >
C{^{?~u
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 mbv\Gn#>
{YWj`K
return l(rhs) = r;
S%uH*&`
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。 UTKS<.q
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ,e( |,u
S6,AY(V
template < typename Tp > 85Q2c
class constant_t KL#F5\ E
{ 53P\OG^G`
const Tp t; Q6Y1Jr">X
public : 2<>n8 K
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} X}p#9^%N
template < typename T > %Fq"4%
const Tp & operator ()( const T & r) const 1;3oGuHj8
{ [&t3xC,
return t; @=`Dw/13
} CCfuz &
} ; z*ZEw
2\l7=9 ]\3
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 pl
Ii
下面就可以修改holder的operator=了 [VIdw92
<