一. 什么是Lambda U?>P6p
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 "FcA:7 +
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, `*9W{|~Gwx
N-3w)23*:
h_?D%b~5
h\C
class filler 9g"a`a?c
{ \PU|<Ru.
public : V5K`TC^
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ?OYu BZF
} ; PAH;
+
fcr\XCG7U
+q)
^pCC
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: 3?Bq((
vwZ2kk!|i
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SQ:y
[>;U1Wt
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); L\nWhmwl
t LS5yT/
L2P~moVIi
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 O]m,zk
Sq-mH=rs]
s=~r. x
-nN }8&l
二. 战前分析 s4;SA
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。 q3T'rw%Eh
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 l *yml
B2
Tp;)
YX18!OhQ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); v)d\
5#7
/* --------------------------------------------- */ /0!6;PC<
vector < int *> vp( 10 ); 50l=B]M
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ~k+-))pf
/* --------------------------------------------- */ [#)-F_S
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); `WC~cb\
/* --------------------------------------------- */ 6jRF[N8
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); xO'1|b^&
/* --------------------------------------------- */ /=lrdp!a
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ;,JCA#
N
/* --------------------------------------------- */ _&.CI6
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); |0B h
0kQAT#
N02N
w(pi
Q6RBZucv
看了之后,我们可以思考一些问题: kE UfQLbn
1._1, _2是什么? Ca*^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。 #J, `a.
2._1 = 1是在做什么? JdfjOlEb
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。 87>\wUJ
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。 E{_p&FF
G7M:LcX
Hl?\P6
三. 动工 #8%Lc3n
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: '?v.O}
'S)}mG_
r_-iOxt~5
.B"h6WMz
template < typename T > ].
IUQ*4t
class assignment /"~CWNa
{ U:#9!J?41
T value; mUm9[X~'
public : ^WVH z;
assignment( const T & v) : value(v) {} (4>k+ H
template < typename T2 > j Bl I^
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } +g/y)] AP
} ; !HY+6!hk
1$q SbQ
x
a7x
2]~-
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 06]J]
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment kRTT
~
Hp8)-eT
SE;Jl[PgcL
Z[FSy-;"
class holder 3O:Z;YP:<
{ v5; c}n
public : G;yf]xFd
template < typename T > 7-'!XD!
assignment < T > operator = ( const T & t) const b9%hzD,MR
{ =eDVgOZ)
return assignment < T > (t); m.&z:`x[
} -$QzbRF5R
} ; wg<DV!GZ
H`9E_[
Wepa;
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: W-<C%9O!
mKvk6OC
static holder _1; -Z-|49I/mN
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 vc^qpOk
SYw>P1
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); u1~H1
]Ii
而不用手动写一个函数对象。 KaauX
m
>TeTa l
V[(zRGa{
0AZ Vc
四. 问题分析 ido'<;4>
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。 ?N~rms
e
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。 Vge9AH:op
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 jRmv~]
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 !eMz;GZ
下面我们可以对这几个问题进行分析。 q#xoM1
^$FHI_
五. 问题1:一致性 AcwLs%'sx
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?| f2`[skNj
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 .Qyq*6T3&
:Z- =1b~
struct holder u v%T0JA/
{ Ty}'A(U
// %|I~8>m
template < typename T > N8@Fj!Zi
T & operator ()( const T & r) const *_}ft-*w
{ /3Zo8.
return (T & )r; ?<ks^2D
} k^w!|%a[
} ; }G]6Rip3
#e}Q|pF
这样的话assignment也必须相应改动: $>hPB[ [
`k+ci7;
template < typename Left, typename Right > i/6(~v
class assignment bz[U<