一. 什么是Lambda Y|buQQ|
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 d>V#?1$h
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, e xkPu-[W
h4Xz"i{z
PJ\k|
*,28@_EwY
class filler 6Ad=#MM
{ L%+mD$@u
public : 8RQv
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} $laUkD#vz
} ; ;vy<!@Y;8
Dt(xj}[tC
BZ(I]:oDL
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 1x8wQ/p|
^bq,+1;@Q
5v^tPGg4
NryOdt tI
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); jB`:(5%RO
+!ZfJZls
/ }*}r
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 u:^sEk"Lk'
<GF^VT|Ce
!t}yoN
n|
Z\cD98B#
二. 战前分析 ]r'D
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 M3r;Pdj2r
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 VOIni<9y
eD7qc1*G
mtdy@=?1Y
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ?!O4ia3nFk
/* --------------------------------------------- */ @8$z2
vector < int *> vp( 10 ); u60RuP&
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1);
F@mxd
/* --------------------------------------------- */ L|B! ]}
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); zrf
tF2U
/* --------------------------------------------- */ _!_1=|[
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); =2}V=E/85
/* --------------------------------------------- */ $Ggnn#
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 3W{!\
/* --------------------------------------------- */ 9ENI%Jz
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); {h
PB%
UZ#oaD8H6
Vf<q-3q
;e< TEs
看了之后,我们可以思考一些问题: %NM={X|'
1._1, _2是什么? ci/qm\JI<<
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 D$@2H>.-
2._1 = 1是在做什么? D c;k)z=
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。 .(3ec/i4CF
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。 4c[/%e:\-
Y6Ux*vhK
Cy)N hgz
三. 动工 E^Q
J50
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: q^?a|l
Qqx!'fft
Cy*.pzCi
[P6m8%Y|s
template < typename T > kdp^{zW}
class assignment #Ge_3^'
{ i,S1|R
T value; xaVn.&Wl
public : r?!:%L
assignment( const T & v) : value(v) {} BC\W`K
template < typename T2 > "eqzn KT%u
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 'GT^araz
} ; '#=0q
*,IK4F6>:
- Ry+WS=
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ;<_a ,5\Q
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment fx>U2
W6_ rSVm
!Q*w]
xVgm 9s$"c
class holder Y}:4y$<
{ P+=m.
public : A^#\=ZBg1
template < typename T > ;8dffsyq
assignment < T > operator = ( const T & t) const ;Rpib[m
{ 3W]gn8
return assignment < T > (t); f*xr0l
} :0QDV~bs
} ; T\g+w\N
'nBP%
vZ811U~}
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: :~#)Xa0I
W]bgWKd
static holder _1; x)GheM^
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 zBu@a:E%H
9t6c*|60#n
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 9x|`XAB
而不用手动写一个函数对象。 C#^y{q
jT}={[9b
Y;%LwDC
8>Cf}TvErx
四. 问题分析 y j#*H
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。 miu?X !
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。 }z$_!)/i
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 dR;N3KwY
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 #o7)eKeQ
下面我们可以对这几个问题进行分析。 cjJfxD&q
+ima$a0Zyt
五. 问题1:一致性 *YL86R+U
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?| '4<o&b^yQ
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 %ut8/T
|R _rfJh
struct holder Tjq1[Wq
{ "lLh#W1d
// n6+h;+8;]
template < typename T > T!ZjgCY}
T & operator ()( const T & r) const
WZY+c
{ (RV#piM
return (T & )r; >}%#s`3W1_
} AvB=/p@]
} ; IZ7o6Etti
_+NjfF|
这样的话assignment也必须相应改动: 2#sFY/@
[DH4iG5
template < typename Left, typename Right > $
P5K
class assignment Pd\4hy
{ Fa[^D~$l*
Left l; )Uy%iE*
Right r; !Q15qvRS
public : t!*[nfR
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ]& ckq
template < typename T2 > l nHY?y7{
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } peBHZJ``RX
} ; #qYgQ<TM!
PA
?2K4
同时,holder的operator=也需要改动: pu]U_Ll@
wbrOL(q.m
template < typename T > hxH6Ii]\
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const $qz{L~ <
{ iD G&