一. 什么是Lambda 7FW!3~3A_
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 rBye%rQRq
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, 9n]zh-
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_Ft4F`pM
Aa[p7{e
class filler ` :eXXE
{ %k_R;/fjW
public : GM%%7 ^uE
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} HUuL3lYka
} ; ?k<i e2
tH,}_Bp
v
T2YX5k&,
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: 4`)`%R $
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):;
&~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); \\AufAkJ
'e_^s+l)a
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那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 &Ey5 H?U!
-'QvUHL|
Ac0C,*|^
mw! D|
二. 战前分析 $YSAD\a<
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 }]$%aMxy T
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 AWsO?|YT
qX^#fk7]
}26?bd@e`
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); \`}Rdr!p%
/* --------------------------------------------- */ k"Y9Kc0XoU
vector < int *> vp( 10 ); 7tP?([o%F
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 9G_bM(q'^2
/* --------------------------------------------- */ 8VQJUwf;
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); J3KY?,g3O_
/* --------------------------------------------- */ mRZC98$ @r
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Y*/:IYr`
/* --------------------------------------------- */ S9S8T+
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); .0k ltnB
/* --------------------------------------------- */ tsVQXvo
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); /k qW
GGo)k1T|)
/)sA{q
4
mnZ/rb
看了之后,我们可以思考一些问题: }&BE*U8_
1._1, _2是什么? rCR?]1*Z
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。 |b7v(Hx
2._1 = 1是在做什么? _eb:"(m
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。 q4'szDYO2
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。 hNgbHzW
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5N&,
S1sNVW
三. 动工 6Qnerd%Ec
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ukHSHsR
pp@Jndlg
nd*9vxM
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template < typename T > T4dLuJl
class assignment bRT1~)
{ Cj"+` C)l
T value; @8E mY,{;
public : 8z0j}xY%
assignment( const T & v) : value(v) {} smvIU0:K
template < typename T2 > ,r~pf(nz
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } teH.e!S
} ; )w(-Xc?P
S+Z_Qf
GEj/Z};;[b
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 \ofWD{*j
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment by!1L1[JTt
j oDY
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I@Htp
)'3(=F$+l
class holder ATl.Qku@
{ 4XpW#>
public : BOClMeA4
template < typename T > -9TNU7^
assignment < T > operator = ( const T & t) const \H|tc#::{
{ H_RV#BW&
return assignment < T > (t); l/0"'o_0v#
} xO?w8 *d
} ; .RFijr
Gx/sJ(
{`?C5<r
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: *'4+kj7>
%EkV-%o*
static holder _1; =?g26>dYo
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 V'?bZcRr~
*`$Y!uzG:\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ]S;^QZ
而不用手动写一个函数对象。 dS]TTU1
&XAG|
#
nAIV]9RAZ%
29 {Ep
四. 问题分析 "P.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。 Jm8{@D%
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。 Ey<vvZ
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ~Sy/q]4ys*
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ]."~)
下面我们可以对这几个问题进行分析。 qd$Y"~Mco
[Q+8Ku
五. 问题1:一致性 F]o&m::/K
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?| K8`Jl=}z%&
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 [ u7p:?WDW
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struct holder Nfe
{ 7^1yZ1(
// EGpN@
template < typename T > E57:ap)/
T & operator ()( const T & r) const 6r
{ "<