一. 什么是Lambda !{t|z=Qg
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 W-n4wIj"
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, LnI
3uqhYT;
mOsp~|d
Mz(Vf1pi%
class filler 9_?xAJ
{ 0+* NHiH
public : TQF+aP8[L
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 4V')FGB$
} ; Dp
](?Yr
j )6
V}#X'~Ob
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: l[38cF
,|({[9jA
|h\7Q1,1~2
I4X9RYB6c
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); "%gsGtS
eyCZ[SC
h^yqrDyJ
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 `GCoi ?n7
"tzu.V-
9Rnypzds
}aVZ\PDg
二. 战前分析 3 !@
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。 kt/,& oKI
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 Q!e560@
6st
:CyHo6o9
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); :}lqu24K
/* --------------------------------------------- */ X g6ezlW
vector < int *> vp( 10 ); FPDTw8" B;
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); y2G Us&09
/* --------------------------------------------- */ vjuFVJwL
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Xo34~V@(
/* --------------------------------------------- */ |`5IP8Z
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ]dpL
PR
/* --------------------------------------------- */ vwU1}H
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); >.iF,[.[F<
/* --------------------------------------------- */ f~`=I NrU
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Q5+1'mzAB
-Uwxmy +
J?QS7#!%
&0F' Ca
看了之后,我们可以思考一些问题: `@/)S^jBau
1._1, _2是什么? HeRi67
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。 o}OY,P
2._1 = 1是在做什么? wGc7
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。 |1U_5w
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。 *2G6Q
gF
% =^/^[D
ky2 bj}"p9
三. 动工 FlBhCZ|^
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: FE~D:)Xj'?
Z7;V}[wie
CJ IuMsZ
zw/AZLS
template < typename T > zR" cj
class assignment D@O`"2
{ $5R2QNg n
T value; cMw<3u\
public : 6>a6;[
assignment( const T & v) : value(v) {} *GT=U(d
template < typename T2 > 8h=t%zMSb
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } f!9i6
} ; b2m={q(s
Zse&{
/Nf{;G!kg
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ;w7 mr1
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment i+Z)`
O$,Fga
7*!7EBb
95l)s],
class holder u\]EG{w(
{ uE-(^u
public : 4ax{Chn
template < typename T > sT M;l,
assignment < T > operator = ( const T & t) const T6U/}&{O
{ zJe KB8
return assignment < T > (t); oP&/>GmXL
} UVo`jb|>
o
} ; aSzI5J]/=
`q^#u
2Y
vr|] \8
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: ge~@}iO@
f[@96p?a[
static holder _1; v"USD<
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 U\KMeaF5e-
M.W
X&;>
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); NAGM3{\5v$
而不用手动写一个函数对象。 U"PcNQy
2}hJe+#v
A3jxjQ
Pe`(9&iT.
四. 问题分析 C8U3+ s
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。 sg2;"E@
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。 i}-uK,^
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 AI|vL4*Xd
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 "4N&T#
下面我们可以对这几个问题进行分析。 =+zDE0Qs
smP4KC"I(d
五. 问题1:一致性 *_(X$qfoW
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| %5o2I_Cjz
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5S~ H[>A"
cS ~OxAS
struct holder c4Ebre-Oa
{ <DF3!r
// qE[S>/R"
template < typename T > 3JnpI,By
T & operator ()( const T & r) const |cvU2JI@
{ F2"fOS
return (T & )r; +jm,nM9
} st-{xC#N#
} ; lSxb:$g
Br1R++]
这样的话assignment也必须相应改动: T[oC='I+O
u#0snw~)/
template < typename Left, typename Right > pgU[di
class assignment V;M_Y$`Lh
{ a=z] tTs4
Left l; M(%H
Right r; e &6 %
public : kK6OZhLH
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} E/;t6&6
template < typename T2 > W }NUU
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } {{G)Ry*pb
} ; H>~ CL
$O"ss>8Se
同时,holder的operator=也需要改动: /9`4f "
u47<J?!Q
template < typename T > HIg2y
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const r&gvP|W%
{ kSAVFzUS
return assignment < holder, T > ( * this , t); T5XXC1+
} UP~28%>X
`m,4#P-kj
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。 [!'+}
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 6Yu:v
&f*orM:
return l(rhs) = r; b^o4Q[
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。 Jw)JV~/0
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: q m3\)9C
b1&