一. 什么是Lambda fe
PH=C
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 H,`F%G#!`q
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, lxb+0fiN
-SZXUN
yG\^PD
wqB{cr}!
class filler 6yk=4l\
{ 51j5AbFQ"
public : )QYg[<e6
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} )[RLCZ
} ; r(;oDdVc
|S.G#za
3qJOE6[}%
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: /ivcqVu]
_R&mN\ey5
yO*~)ALb+
NRu_6~^^
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); mM&Sq;JJ;
[8|Y2Z\N
~!UC:&UKo
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Ie{98
Qt` hUyL
/jl{~R#1
]&6# {I-
二. 战前分析 HS> (y2}'
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。 xIu#
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 Py*( %
M)S(:Il6Xx
/(IV+
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 8G$ %DZ $
/* --------------------------------------------- */ m(CW3:|
vector < int *> vp( 10 ); j1{|3#5V
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ~C[p}MED
/* --------------------------------------------- */ gGF]Dq
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); p3>(ZWPNV
/* --------------------------------------------- */ n%'M?o]DF
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); TNe,'S,%
/* --------------------------------------------- */ Z9X<W`
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); MzjV>.
/* --------------------------------------------- */ $ N`V%<W
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 9U[Gh97Sf
Qn=3b:S-
e_'/4
n
9V&}%
看了之后,我们可以思考一些问题: PdiP5S }/
1._1, _2是什么? .T~<[0Ex+U
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。 =k.:XblEe[
2._1 = 1是在做什么? PWeCk2 xH
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。 sF9{(Us
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。 +&hhj~I.
cUW>`F(S
_)|_KQQu
三. 动工 BGM5pc (ei
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: .*XELP=BT
?88k`T'EI
+;z^qn
WP7RX|7
template < typename T > ;R[ xo!
class assignment O-m=<Fk>
D
{ 8A q [@i
T value; V{!fag
public : MTBHFjXO
assignment( const T & v) : value(v) {} k3[rO}>s
template < typename T2 > u.v
5!G
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } #,dNhUV#
} ; ?%RAX CK
Bmx+QO
w2*.3I,~)B
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 1{6 BU!
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment %8c
<C
V11(EZJ/j
NUxOU>f
1.S7MSpTV
class holder 6 3TeTGp$
{ Xjb 4dip
public : 8yW 8F26
template < typename T > wyzx9`5~d
assignment < T > operator = ( const T & t) const 2n]UNC
{ }YV,uJH[
return assignment < T > (t); !`kX</ha.
} 7#
>;iGuz
} ; %v}SJEXFp
0e./yPTT
'XW[uK]w)
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:
>?Y)evW
05sWN 0
static holder _1; t<~WDI|AN
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 y{&k`H
:~uvxiF
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Yz<,`w5/6~
而不用手动写一个函数对象。 V+\L@mz;
nP]tc
Q?"o.T';
IZ){xI
四. 问题分析 99QMMup
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。 hz:^3F`>/&
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。 0*e)_l!
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 oJ\)-qSf
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 (CUrFZT$
下面我们可以对这几个问题进行分析。 1Yr&E_5/
N5W;Zx]
五. 问题1:一致性 b5!\"v4c
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?| NO$n-<ag
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 PK&3nXF%4
C\-Abqc
struct holder FEOr'H<3x
{ L >*
F8|g
// +SM&_b
template < typename T > 9gu$vF]9!
T & operator ()( const T & r) const w$5~'Cbi
{ :+ASZE.
return (T & )r; %62W[Oh5
} $O\I9CGr$
} ; cZ8lRVaWW
|\HYq`!g%7
这样的话assignment也必须相应改动: ~Te9Lq |
WUC-*(
template < typename Left, typename Right > `2WtA_
class assignment ^Rel-=Z$B
{ ^{ Kj{M22
Left l; rTJ='<hIy
Right r; wEQ7=Gyx
public : M<Gr~RKmAn
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} V)pn)no'V
template < typename T2 > #sHA!@ |
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } m7~<z>5$
} ; 0LX"<~3j
{J aulg
同时,holder的operator=也需要改动: ;HKb
4blw9x N
template < typename T > ]mfI$p%
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const )^Ha?;TS
{ iTX:*$~I
return assignment < holder, T > ( * this , t); 1\'?.
} R1!F mZW8
C]X:@^Hy
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。 ^A&i$RRO
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 jwP}{mi*
;q=0NtCS=4
return l(rhs) = r; ^[UWG^d
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。 $q"/q*ys
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: B #[URZ9S
y15 MWZ
template < typename Tp > [>P9_zID
class constant_t $A4rdhvd
{ jb~W(8cj
const Tp t; tEU}?k+:j)
public : 8LI
aN}
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} dwH8Zg$B
template < typename T > T9s$IS ,
const Tp & operator ()( const T & r) const P M
x`PB
{ d65fkz==A)
return t; y_s^dQe
} <N4)X"s
} ; *\-R&