一. 什么是Lambda , 0imiv
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ^.KwcXr
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, ?>hPO73{
~kShq%
"*m_> IU
6;u$&&c(
class filler 3
N.~mR
{ '3_]Gu-D
public : Ge2q%
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} *-MM<|Qt
} ; ]or>?{4g
cJN7bA{
Ai:BEPKe
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: {/"2Vk<H8
-j%,Oo
&f"-d
1>*#%R?W
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 9XPo3;
u\ #"L
a&tSj35*6
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 " 7!;KHc
5Y.vJz
1xD=ffM>8N
WfWN(:dF
二. 战前分析 b6}H$Sx~
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。 t?q@H8
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 h?rp|uPQ
iJ~Zkd
Du`JaJI
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Q o?O:
/* --------------------------------------------- */ @{YS}&Q/
vector < int *> vp( 10 ); `4(e
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); # ,7e
NM"
/* --------------------------------------------- */ d`P7}*;`
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); {6"Ph(I1
/* --------------------------------------------- */ "{tg8-a4)
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); )Gj8X}DM
/* --------------------------------------------- */ i;NUAmx
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); |o{:ZmzM
/* --------------------------------------------- */ L$9.8W
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); s~>d:'k7|
0ZBJ~W
{. 2k6_1[
<Fi%iA
看了之后,我们可以思考一些问题: @W vatD
V
1._1, _2是什么? MNC*Glj=
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 CsTF
2._1 = 1是在做什么? 9;_sC
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 1nQWW9i
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 b?TO=~k,
?3*l{[@J
z54EG:x.7^
三. 动工 /e7O$L)
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ^.#jF#u~
J/\V%~
1F
fIj|4a+
nN*w~f"
template < typename T > {k>Ca
class assignment 'qjeXqGH$
{ p89wNSMl[
T value; m1),;RsH
public : "]z-: \ V
assignment( const T & v) : value(v) {} <%maDM^_\(
template < typename T2 > 1abtgDL
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } h(M#f7'~&
} ; cc#gEm)3C
.#1~Rz1r
R($KSui
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 jqv- D
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Tsgk/e9K2?
4"{ooy^Q
2ggdWg7z
0o+6Q8q
class holder ^SxY IFL
{ MP_'D+LS
public : U4gF(Q
template < typename T > '@p['#\uI
assignment < T > operator = ( const T & t) const v'VD0+3[H
{ LUuZ9$t0J"
return assignment < T > (t); 6xWe=QGE
} ANJ$'3tg
} ; :Qumb
>iD )eB
#gp,V#T
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: MKy[hT:
zY,r9<I8_x
static holder _1; )6+eNsxMlC
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 >c9a0A
nx8a$vI-TY
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); PIH*Rw*GKZ
而不用手动写一个函数对象。 |55N?=8
/G5d|P
AT9q3
T-5nB>)
四. 问题分析 h&`e) a>+
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。 hg+X(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。 :@ %4
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 y>72{
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 W0epAGrB
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Ys,{8Y,7
3jlh}t>$l
五. 问题1:一致性 zY|t0H
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| /[Z,MG
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 GG@md_
'[C.|)"
struct holder H2um|6>
{ 7Garnd b
// dgA-MQ5{
template < typename T > JcbwDlUb
T & operator ()( const T & r) const (xVsDAp=@
{ |P -8HlOr
return (T & )r; #$c Rkw
} blTo5NLX
} ; 1E73i_L
^go7_y
这样的话assignment也必须相应改动: GlbySD@
F8;dKyT?q
template < typename Left, typename Right > dl~%MWAVb
class assignment oo=Qt(#
{ <Wp
QbQM
Left l; #a`a$A
Right r; 0KGY\,ae:;
public : (N&lHLy
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ,`gl&iB
template < typename T2 > d/bEt&
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } mnmP<<8C,
} ; =$nB/K,8AX
.G+Pe'4a
同时,holder的operator=也需要改动: P@,nA41,j
KuMF^0V%c
template < typename T > |1b_3?e
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const &|!7Z4N
{ T}"6wywM
return assignment < holder, T > ( * this , t); b@S Cn9
} PB#fP_0C
mml<9fbH
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。 6(G?MW.
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Gi "941zVl
<