一. 什么是Lambda 0,D9\ Ebd
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 HjF'~n
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, =B{$U~}
DrCfC[A~]
nrD=[kc!w
jQwg)E+o;
class filler v'Py[[R
{ ^MWW,`
public : &B5Rzz-'
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} CYic_rF$
} ; \?mU$,voI
NN pa69U
G?/8&%8
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 1.OXkgh
Y<$"]@w
zZ"')+7q&%
wCE fR!i
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); +VI0 oo {Z
FVLA^$5c
apWrcaj
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 * jNu?$
'~6CGqU*
-){^
Q:u
oIR%{`3"I
二. 战前分析 x: wq"X
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。 1XKIK(l
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 Z.Y8 z#[xg
Zo6a_`)d
^J=txsx
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); sAAIyPJts
/* --------------------------------------------- */ ewlc ^`
vector < int *> vp( 10 ); Q^5 t]HKn
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); xx2:5
/* --------------------------------------------- */ WRyv
>Y
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); `fE:5y
/* --------------------------------------------- */ `];[T=
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 9(Xch2tpO!
/* --------------------------------------------- */ Fl(ZKpSZU
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); .;sPG
/* --------------------------------------------- */ k/rkJ|i+p
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); {}gk4xr
:QY 9p T
Qz90 mb
!{=%l+^.
看了之后,我们可以思考一些问题: ,T>2zSk
1._1, _2是什么? (HgdmN%
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。 K1:)J.ca_
2._1 = 1是在做什么? w9?wy#YI
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。 "Q!{8 9Y
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。 +?eAaC7s
s5|)4Zac
ov.rHVeI
三. 动工 L7'X7WYf&
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 46JP1
\}&w/.T
dufHd
F,$$N>
template < typename T > AyXKhj#Ml
class assignment 5N}|VGN
{ 0
#;
s{7k
T value; y,eoTmaI
public : {*
_ W
assignment( const T & v) : value(v) {} uPD_s[
template < typename T2 > \nt'I;f
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } WED7]2>
} ; Ho{?m^
lt2&uYgp
^g"6p#S=n
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ]o[HH_`s@
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Wl"fh_
ag4^y&
6m<9^NT
zT 40,rk
class holder q:eAL'OkM
{ JugQ +0
public : F#9KMu<<cI
template < typename T > {-Oc8XI/
assignment < T > operator = ( const T & t) const Eu_0n6J
{ jh!IOtf
return assignment < T > (t); -2XIF}.Hu
} +n]Knfi
} ; u9%:2$[
\3UdC{~
Xc<9[@
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: hIHO a
_$x *CP0(
static holder _1;
C_&tOt
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 NWcF9z%@
D'=`O6pK
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Qx#)c%v\\
而不用手动写一个函数对象。 (bXp1*0 ;
wn.0U
F=lj$?4{
5Ww\h
四. 问题分析 7}?z=LHb3
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 s7gf7E#Y
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 LD"}$vfs
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 g[Y$SgJ
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 cA^7}}?e
下面我们可以对这几个问题进行分析。 XBBRB<l)
TMs\#
五. 问题1:一致性 [r~lO@
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 4iPg_+
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 UY^f|f&
qTex\qP
struct holder mQ)l`wGh
{ #@`^
.
// jP]'gQ!-w
template < typename T > 8BdeqgU/_
T & operator ()( const T & r) const kF7Al]IgT
{ Yf9L~K
return (T & )r; W12K93tO
} >.A:6
} ; cZ,_O~
z[Qv}pv
这样的话assignment也必须相应改动: r#}%sof
mcracj[B
template < typename Left, typename Right > Q?q
m~wD
class assignment m]vr|:{6/
{ Sy~Mh]{E
Left l; =ye}IpC*M
Right r; [\p0eUog/
public : hWJc
A.A
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} IVKE dwA
template < typename T2 > #,pLVt<
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; }
)BB a
} ; >TJ$Z3
vUNE!j
同时,holder的operator=也需要改动: pu#<qD*w
2HNS|GHb&
template < typename T > &c!-C_L 2
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const {,-# ;A*yW
{ >skS`/6
return assignment < holder, T > ( * this , t); wm4e:&
} .YlM'E*X
K ajyQ"j
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。 Q^OzFfR6
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 e76)z;'
)}8%Gs4C
return l(rhs) = r; _JXE/
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 /J:j'6
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: z@j&vW
:4TcCWG
template < typename Tp > lX7^LB
class constant_t &3. 8i%
{ :'=C/AL
const Tp t; i=UJ*c
public : }mK_d9d x
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 4#uoPkLK
template < typename T > o%iTYR:x
const Tp & operator ()( const T & r) const !{LwX Kf
{ /cn_|DwN5
return t; k[m-"I%ZFX
} #Ba'k6b
} ; 3@JwL{C
3WHH3co[
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 w4mL/j
下面就可以修改holder的operator=了 04TV./uA
9|,AhyhO
template < typename T > (@9-"W
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const `x3c},'@k
{ I`l<}M
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); Zuf&maa S
} 4a~_hkY]
!k)
?H*
^@
同时也要修改assignment的operator() %,BJkNV
'u~use"
template < typename T2 > ty
?y&~axk
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } AmHIG_'
现在代码看起来就很一致了。 Rz<fz"/2<