一. 什么是Lambda (vCMff/ Y1
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 \bze-|C
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, VtX9}<Ch~
#On EQ:
D|W^PR:@h
oT7=
class filler SbNs#
{ $M F
U9<O
public : )$#]h]ac
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} OW(45
} ; cTO\Vhg
8Wn;U!qT
wN [mU
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: vc.:du
lW^bn(_gQ
gA)!1V+:
*u$MqN
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); cd8~y
tAfdbt
!`8WNY?K
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 #}50oWE
K1rF;7Y6
;=IC.<Q<}
$d1+ d;Mn
二. 战前分析 =VMV^[&>
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 O j<.3U[C
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 8+no>%L
h_K(8{1
49%qBO$R
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); @SREyqC4
/* --------------------------------------------- */ Vvuw gJX
vector < int *> vp( 10 ); +.N3kH
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 0MK|spc
/* --------------------------------------------- */ G1 ?."
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); +8e~jf3E1
/* --------------------------------------------- */ O$}p}%%y7
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 3.q%?S}*
/* --------------------------------------------- */ #%CbZw@hJ9
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Z:VqBqK
/* --------------------------------------------- */ {@1C,8n;
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); [h
"*>J{
d52l)8
UGuEZ-r
V[f-Nj Kf
看了之后,我们可以思考一些问题: +u%^YBr
1._1, _2是什么? 7^|oO~x6
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 <3dmY=
2._1 = 1是在做什么? i6R2R8
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 O>)<w
Ms`
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 2s, [DC
Bl5*sfjG
v)|[=
三. 动工 & 2MI(9v
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: csg:#-gE
YfBb=rN2s
0-H! \IB
(0s7<&Iu
template < typename T > LG6VeYe|\X
class assignment 6QsH?!bu
{ 3L$_OXx
T value; w9I7pIIl
public : IYm~pXg^0
assignment( const T & v) : value(v) {} TRwlUC3hQ
template < typename T2 > B .p&,K
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } f, 9jK9/$
} ; (~F{c0\C
O5HK2Xg,C
fY@Y$S`Fh
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 yjZ]_.
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment cstSLXD
,1'9l)zP
5t]}(.0+
+TW9BU'a^
class holder qbjBN z
{ Ov1$7 r@
public : ea3;1-b:
template < typename T > Ad)Po
assignment < T > operator = ( const T & t) const ;seD{y7!
{ %4#,y(dO
return assignment < T > (t); rj[2XIO
} m1x7f%_
} ;
,lX5-1H
cjzhuH/y
zx"'WM*
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: WPVur{?<
_jK
static holder _1; zoXCMBg[
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 5b
X*8H
D
!@mV$nTA
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); %M{qr!?uj
而不用手动写一个函数对象。 z -|gw.y
jR-`ee}y2
sBP.P7u
m(QGP\Ya
四. 问题分析 u"IYAyzL
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。 j.Ro(0%
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。 %VG;vW\V
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 [r'PGx
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Y 1a[HF^-
下面我们可以对这几个问题进行分析。 SH>L3@Za
Az4+([
五. 问题1:一致性 Jlw<%}r
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?| 9{{QdN8
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。
DDkH`R
VXt8y)?a
struct holder ;AV[bjRE\
{ %bo0-lnp
// 3`PPTG
template < typename T > T^LpoN/T
T & operator ()( const T & r) const }gL:"C"~
{ QC7Ceeh]4
return (T & )r; xU$A/!oK
} Ed[ tmaEuV
} ; Q!DH8'|4?L
rU?sUm,ch
这样的话assignment也必须相应改动: / fBi9=}+
"?Dov/+Q.
template < typename Left, typename Right > 4|Z;EAFx
class assignment l` 9<mL
{ C?@vBM}
Left l; n_;qB7,,
Right r; lz>YjK:
public : f49pIcAq
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ~!( (?8"
template < typename T2 > +2%ih!
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ?E1<>4S8
} ; W.OcmA>x
&u5OL?>
同时,holder的operator=也需要改动: y<7C!E#b8
\l^L?69
template < typename T > :^7P. lhK
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const z3!j>X_w
{ U ObI&*2
return assignment < holder, T > ( * this , t); `"CIy_m
} ^):m^w.
$hexJzX
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。 gycjIy@t
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 W}&[p=PAS
r0ml|PX
return l(rhs) = r; 0* Ox>O>
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。 EBjSK/
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: *_G(*yAe(
O;RsYs9
template < typename Tp > v ~|~&Dwq
class constant_t |l\&4/SJ
{ &R