一. 什么是Lambda KC]Jbm{y
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 lLJb3[
e.
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, XWvs~Xw@
8bysg9H0
}3*h`(Bv7
.*f;v4!
class filler <.' cCY
{ J`8>QMK^5
public : s<dD>SU
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} @t2 Q5c
} ; P0Jd6"sS"
$x)'_o}e
.ClCP?HG
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: *.+>ur?t
-'0AV,{Z
Mu (Y6
B>]5/!_4
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); z84W{!
P
ft*0?2N~
N Hh
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 jK=*~I
(G"qIw
*c%@f<R~
%1<p1u'r?#
二. 战前分析 lcP@5ZW
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 ,C&>mv xA
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 N1Z8I:
|{jAMC0#
'|/_='
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); EUn"x'
/* --------------------------------------------- */ w2,T.3DT
vector < int *> vp( 10 ); =%u|8Ea*`
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); NY;UI(<]
/* --------------------------------------------- */ F@*lR(4C
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ?% X9XH/!
/* --------------------------------------------- */ `%XgGHiE
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); MUe'xK
/* --------------------------------------------- */ xh6x
B|Z
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); otIJ[Mvyq
/* --------------------------------------------- */ ?.A|Fy^
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); |)4$\<d
w@ 5/mf?
Hb+#*42v
]dK]a:S
看了之后,我们可以思考一些问题: q5!l(QL.
1._1, _2是什么? i]-gO
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。 yki
k4MeB
2._1 = 1是在做什么? tZYI{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。 mc+wRx
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。 ?|7+cz$g
,1[??Y
XH *tChf<
三. 动工 D+)=bPMe
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Riw7<j
>a7(A#3@d
]18ygqt
pu:D/2R2;k
template < typename T > sBb.Y
k
class assignment 1a$V{Eag
{ N39nJqo>"
T value; QP[a^5;Tt
public : 9sCk\`n
assignment( const T & v) : value(v) {} 8$v7|S6 z
template < typename T2 > WDGGT.h G
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } e8 7-
B1`
} ; 05KoxFO?
$
tNhwF
"k<:a2R
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 1(i>Vt.+
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ]jb4Z
k2uiu
|{PJT#W%
8-"5|pNc
class holder ij i.3-
{ &&}5>kg>d
public : {~t4
template < typename T > D' `"_
assignment < T > operator = ( const T & t) const qZJ*J+
{ o w_y
return assignment < T > (t); 6lWFxbh
} V"H7zx
} ; NoO+xLHw8
unnx#e]
dl6v
<
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: klJ[ {p
F!&pENQ
static holder _1; ~{vdP=/WP
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 MgQU6O<
HD)HCDTX
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ~J-|,ZMd
而不用手动写一个函数对象。 =_=Z;#`cXk
b_jZL'en
@7s,|\
&U~r}=
四. 问题分析 a9Fm Y`
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。 5g1M_8e'+
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。 K` ,d$
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 (bx\4Ws
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 B`B%:#
下面我们可以对这几个问题进行分析。 %i-lx`U
"q^#39i?
五. 问题1:一致性 ES\Q5)t/fo
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?| ]rg+nc3
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Px#QZZ
WYC1rfd=
struct holder
NVJ&C]H6
{ vzcBo%
// uR;-eK
template < typename T > l-S'ATZ0p
T & operator ()( const T & r) const T5azYdzJy
{ F[kW:-ne@Z
return (T & )r; zZ9<4"CIk
} 9*|3E"Vr
} ; hY}/Y
v0C;j(2zb
这样的话assignment也必须相应改动: ?JgO-.
#t@x6Vt
template < typename Left, typename Right > d{yIy'+0/
class assignment )4~sQ^}
{ VS9]po>=
Left l; :@ E1Pun?
Right r; |jk-@ Z*
public : &QTeGn
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 43>9)t
template < typename T2 > Pc(n@'m~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } |[Ie.&)
} ; ,MM>cOQ
WY"Y)S
同时,holder的operator=也需要改动: X&(ERY,h
#$=8g
RZj
template < typename T > l+2cj?X
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const MkDK/K$s
{ 9$+^"ilk
return assignment < holder, T > ( * this , t); rg5]`-!=
} R3j#WgltP
m-ph}
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。 0\'Q&oTo
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 3e%l8@R@
eA?uny
f2r
return l(rhs) = r; -R&E