一. 什么是Lambda Sz<:WY/(x
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 p/Q< VV
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, ,mvFeo;@f
H)E,([
~Q
Q1ZP3
~PQR_?1
class filler h lc!}{$%8
{ c^'bf_~-W
public : ^ H2TSaJ;
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} X]2Ib'(
} ; ,1B4FAR&
S
LeA,T
Q?LzL(OioN
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 7VZ ^J`3
Z.Z31yF:f
U';)]vB$
[tSv{
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); PPrvVGP
ewN|">WXQ
T"3LO[j+
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 bv(+$YR
E&z^E2
FZ<6 kk4
ib
'l:GM
二. 战前分析 BR?DW~7J j
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 v(JjvN21
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 *y|w9rp
2?Ryk`2i)
5uSg]2:
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); g'T L`=O
/* --------------------------------------------- */ B/K=\qmm
vector < int *> vp( 10 ); 9Z=hg[`]<
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); kSol%C
/* --------------------------------------------- */ *P7n YjG
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); >YXb"g@.
/* --------------------------------------------- */ P8=J0&5
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); y]obO|AH
/* --------------------------------------------- */ !,Gavt7f
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); `FNU-
I4s
/* --------------------------------------------- */ k5tyOk
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); oNl-!W
N;P/$
,K6ODtw.
k5bv57@
看了之后,我们可以思考一些问题: h82y9($cZ
1._1, _2是什么? {Fyw<0 [@
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 s2QgR37s>
2._1 = 1是在做什么? \8a014
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 Wt!;Y,1s
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 imwn)]L R
knHrMD;
XAF]B,h=
三. 动工 H&F2[ j$T
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: xDekC~Zq
Bqa_l|
'cQ`jWZQ
Sjwwc6_c
template < typename T > _}']h^@Z
class assignment :mCGY9d4L
{ +|+fDQI
T value; >2}*L"YC
public : _f "I%QTL
assignment( const T & v) : value(v) {} I 6<LKI/
template < typename T2 > h<?I?ZR0$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } "FGgem%9
} ; _h=h43'3
L7(.dO0C
d@cyQFX
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 _3f/lG?&-
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 1uA-!T*e>
G+C{_o#3
Ssa/;O2
kaEu\@%n
class holder 5qqU8I
{ z=jzr=lP
public : j`3IizN2
template < typename T > ?W?n l:F
assignment < T > operator = ( const T & t) const B@ \0b|
{ q4"^G:
return assignment < T > (t); aG@GJ@w
} >/@Q7V99{
} ; ^H<VH
A"+t[0$.
(lit^v,9
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: )F'hn+(B|G
ahM?;p
static holder _1; c-@EHv
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 yFFNzw{
T%}x%9VO7
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); +{)V%"{u:
而不用手动写一个函数对象。 ,(c'h:@M
l~kxK.Ru
u6\W"LW
\vj xCkg{
四. 问题分析 s\3ZE11L
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 P8CIKoKCV
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 <_bGV
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 =*y{y)B^g
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 !a5e{QG0
下面我们可以对这几个问题进行分析。 }_Sgor83n
i~HS"n
五. 问题1:一致性 4HXNu, T'
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| W"xRf0\V
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 q> #P|
g@>y`AFnr
struct holder %-!:$ 1;
{ a[lx&CHgI
//
_ @|_`5W
template < typename T > E/ku VZX
T & operator ()( const T & r) const jz&= 8
{ xxdxRy9/
return (T & )r; 1BzU-Ma
} "rQ?2?
} ; )[t3-'
%=v<3
这样的话assignment也必须相应改动: *q Ins/@
*nUa0Zg4q6
template < typename Left, typename Right > ju"j?2+F
class assignment \WVY@eB
{ a9nXh6
Left l; 4Gy3s|{
Right r; O}Do4>02
public : cC,gd\}M
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} yLt?XhRlp
template < typename T2 > ]b&qC
(
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } e=Kr>~q=
} ; 'BEM:1)
YjG:ECj}
同时,holder的operator=也需要改动: T=cb:PD{%
:OY7y`hRG
template < typename T > Dw2$#d
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const n] n3/wpO
{ Yg`z4U'6~
return assignment < holder, T > ( * this , t); iJu$&