一. 什么是Lambda Dx Vt
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 f=J#mmHw$
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, .)u,sYZA|
|)IN20
T.W/S0#j3
OY`G _=6!N
class filler /sdkQ{J!.
{ 88)0Xi|]KP
public : WohK,<Or
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 'J<KL#og
} ; 'L0 2lM
<v[,A8Q
y)#Ib*?
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: :d!.E$S
J/wot,j^
JVTG3:zD
2@ACmh
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); oChcEx%
g >-iBxml
|vWx[=`o
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 *+qXXCA
G*wn[o(^j
kG,6;aVZ8
u 8N+ht@
二. 战前分析 1/w['d4l!
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 ]b<k%
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 7,jh44(\=
UmQ 9_H 7
KY"W{D9ib
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); I%*o7"
/* --------------------------------------------- */ )Hlr 09t=]
vector < int *> vp( 10 ); iAWPE`u4
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); &g@?{5FP
/* --------------------------------------------- */ UwdcU^xt9
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2);
D[]vJ
/* --------------------------------------------- */ oOe5IczS(
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); /k}vm3
/* --------------------------------------------- */ %t%+;(M9
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' );
b9w9M&?fT
/* --------------------------------------------- */ D
7H$!(F>
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Ty#L%k}-t
g4j?E{M?
-@L*i|A
N9:xtrJ]_J
看了之后,我们可以思考一些问题: jt-ayLq
1._1, _2是什么? WGVvBX7#
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。 b\VY)=U
2._1 = 1是在做什么? 3=5+NJ'8
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。 `<Zp!Hl(j
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。 ]eP&r?B
MF]s(7U4`
> -Jd@7-
三. 动工 \\x``*
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: +~02j1Jx
v*l1"0$
o& $Fc8bH
0ltq~K
template < typename T > ?OvtR:h C
class assignment B7T(9Tj+Fh
{ A'6>"=ziP
T value; 9)T;.O
public : w]F (o
assignment( const T & v) : value(v) {} )UZ
's>O
template < typename T2 > ~n|*-rca
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } eH=lX9
} ; 3MiNJi#=2
f#/v^Ql*
^B>
4:+^
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 fkyj&M/
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment JyYg)f
i4v7x;m_p
[D?RL`ZF
x"5/1b3aq
class holder *V3 }L
Z
{ }N*6xr*X+
public : i@Q)`>4
template < typename T > KS1Z&~4
assignment < T > operator = ( const T & t) const Qy5\qW'
{ *w59BO&M4
return assignment < T > (t); 0b~5i-zM/
} Y*B}^!k6
} ; {Qg"1+hhM
TpuN[Y
@B*?owba>
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: \BbemCPAm
Zz,E4+'Rm
static holder _1; yo") G!BN
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 D*DCMMp=0
I%b,
H`
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); *ukugg.
而不用手动写一个函数对象。 BRFA%FZ,
X9#Od9cNaC
'X"@C;q
Mfuw y
四. 问题分析 Pfe&wA't
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 NHPpHY3^.
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 [^P25K
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 g
O,X
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 DU4NPys]y
下面我们可以对这几个问题进行分析。 +JB. EW/
2YdMsu~
五. 问题1:一致性 <IGnWAWn
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?|
{1>V~e8t
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ?o"wyF A*
7?qRY9Qu
struct holder uf^"Y3
{ 89U<9j
// P+wV.pF|
template < typename T > Wb68" )$
T & operator ()( const T & r) const yfnqu4Cn
{ uK="#1z cC
return (T & )r; ~:D}L
} }aRV)F
} ; ,/C<GFae
A+69_?B
TH
这样的话assignment也必须相应改动: G5 Y 8]N
r,A750P^
template < typename Left, typename Right > ="P3TP
class assignment e 9U\48
{ T8JM4F
Left l; Gyw@+(l
Right r; `QC{}Oo^
public : 5 b( [1*
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} \vs,$h
template < typename T2 > 6K5KZZG
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 1%G<gbHpI
} ; /KO!s,Nk
<:W]u T
同时,holder的operator=也需要改动: WhMr'l/e
#^"\WG7{
template < typename T > -:Nowb
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const iKu[j)F
{ u7UqN
return assignment < holder, T > ( * this , t); pj6Q0h)
} Ge8&_7
xYtY}?!"
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。 Y
[0S
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 t^)q[g
$h`?l$jC(@
return l(rhs) = r; /x"gpKwsB
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。 DzkE*vR
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类:
vHcB^Z
S&Q1