一. 什么是Lambda <x|P}
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 <8Zm}-U
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, ,y57tY
jw"]U jub
3 O)^Hq+9
nBA0LIb
class filler voHFU#Z$
{ WTcrfs)T
public : hvS4"%\
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} f2y:K6$'l*
} ; xC,;IS k,
U<*8KiI
0ThX1)SH
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: ?{O >&<~
2-<i#nA3
sX~
`Vn&
m%bw$hr
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 7:D@6<J?
>; A7mi/
>
v~?Vd(
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 0Lo)Ni^"
5k^UZw
`]8z]PD
8JU9Qb]L'I
二. 战前分析 ?<iinx
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。 0;kp`hB
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 n^Uu6
-$[o:dLO
Nn_n@K
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 4{s3S2f=
/* --------------------------------------------- */ D# "ppa}
vector < int *> vp( 10 ); Z7X_U`Q
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); MyyNYZ
/* --------------------------------------------- */ .cV<(J 5o
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); gJ8+HV
/* --------------------------------------------- */ fgW>U*.ar
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); uP-I7l0i1
/* --------------------------------------------- */ v{Rj,Ou
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); /Y>$w$S
/* --------------------------------------------- */ !4(X9}a
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 4[ 7)$
:|\{mo1NB
<=D\Ckmb
5)rMoYn25
看了之后,我们可以思考一些问题: E26 zw9d
1._1, _2是什么? nYcj6?
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。 h}k/okG
2._1 = 1是在做什么? MeHlxI
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。 mP@<UjxI
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。 \!erP!$x.
$X9`~Sv _
bk-veJR
三. 动工 P@m_tA%
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: S<f]Y4A&
MrW#~S|ED
d%y)/5
Vg6/ 1I
template < typename T > K|q5s]4I
class assignment ]>33sb
S6
{ @MS}tZ5
T value; SpM|b5c5
public : xb2xl.2x!
assignment( const T & v) : value(v) {} UkE fuH
template < typename T2 > TJHab;7F
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } sUc_)
} ; ,[
UqUEO
eCDwY:t`
]5V=kNui
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 dOm@cs
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment +ld]P}
5cv&`h8uo_
J-6l<%962%
k//l~A9m
class holder X7cqAi
{ <}G*/ z?/
public : 3KyIBrdi?
template < typename T > +:a#+]g
assignment < T > operator = ( const T & t) const 1%v!8$
{ UP18?uM
return assignment < T > (t); T\(w}
} H%L oI)w
} ; Ej\Me
k$kOp *X
4@iMGYR9!s
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: xnuu#@f
e
ej:
static holder _1; B<99-7x3
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 kq{PM-]l
")'9:c
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); X=8CZq4
而不用手动写一个函数对象。 A5UZUU^
\gBsAZE
U?bQBHIC
*{t]fds
四. 问题分析 Ix-bJE6+I,
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 >FVBn;1
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 {Dc{e5K
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 N(6Q`zs
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 >1}RiOd3
下面我们可以对这几个问题进行分析。 4"om;+\
88@" +2
五. 问题1:一致性 |ODi[~y
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| !mjrI "_
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 -`I&hzl6E
B<p-qPR K
struct holder #~_ZG% u
{ | 61W-9;
// gMGX)Y ,=/
template < typename T > AYVkJq ?
T & operator ()( const T & r) const cYC@@?
{ qG]G0|f
return (T & )r; \aEarIX#*
} AHo4%
5
} ; oMb&a0-7u
M$ jU-;hRH
这样的话assignment也必须相应改动: _d[4EY
-4%{Jb-1
template < typename Left, typename Right > g<