一. 什么是Lambda ,H8Pmn?
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 J%'|IwA
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, mMH0 o
(X/JXu{
d|3[MnU[a
!v=ha%w{
class filler gO%3~f!vY#
{ %VCHM GP=
public : T28#?Lp6]
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} KV2X[1
} ; %Ok.XBS)
"PPwJ/L(
"\
md
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: kmwFw>#
:s\s3#?
*&s_u)b
:v`o="
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ja2LXM
*
-)aGL
<>cajQ@
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 wbTw\b=
0:nyOx(;
``{xm1GK
xQ4Q '9
二. 战前分析 X(~NpL R
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。 tP3Upw"U
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 *=rl<?tX
idHBz*3~ps
}QK-@T@4<
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); U:H*b{`TU
/* --------------------------------------------- */ /1YqDK0
vector < int *> vp( 10 ); 0[^f9NZ>-
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ]'Bz%[C)
/* --------------------------------------------- */ umY4tNe]$
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); x(A.^Yz
/* --------------------------------------------- */ PM{kiz^
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); B--`=@IRf"
/* --------------------------------------------- */ ,xGkE7=5
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); RaR$lcG+iY
/* --------------------------------------------- */ P69S[aqW
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); W1 E((2
9!tRM-
yA~W|q(/V
=4G9ev
4
看了之后,我们可以思考一些问题: g94NU
X
1._1, _2是什么? _|3n h;-m
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 }JS?42CTaV
2._1 = 1是在做什么? >Py=H+d!j
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ,{$:Q}`
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。 Xr-eDUEi
s{!F@^a
Zx@{nVoYe~
三. 动工 k@^)>J^
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 2|+**BxHD
e(sQgtM6
M^a QH/=:"
H13|bM<
template < typename T > :*1bhk8~
class assignment }{s<!b
{ qjuX16o
T value; !9B)/Xi
public : ))<3+^S0V\
assignment( const T & v) : value(v) {} qm2
template < typename T2 > v*kTTaU&
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } .Gw;]s3
} ; '6WaG
hvO
ygh*oVHO
T0i_X(_
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 t\X5B ]EZ
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment L9(fa+$+#
|oa9 g2
G}d@^9FkE
R["_Mff
class holder !>+YEZ"
{ O.Z<dy+
public : zmF_-Q`c
template < typename T > j"hfsA<_I
assignment < T > operator = ( const T & t) const qhc3 oRe
{ "*a^_tsT?i
return assignment < T > (t); d?S7E
q9`
} I8rtta
} ; 4fgA3%
1jO}{U
G<U MZg
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: $5Jo%K%
n]jZ2{g+
static holder _1; uDbz`VpK
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ;b-Y$<
Tapj7/0`
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); #**vIwX-Q
而不用手动写一个函数对象。 4*&_h g)h
0j@gC0xu)|
FMhSHa/B
CvS}U%
四. 问题分析 gP:mZ7
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。 NBU[> P
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。 p'tB4V qT
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 :+: vBrJm
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 9)}Nx>K
下面我们可以对这几个问题进行分析。 lu2"?y[2
~\<aj(m(|
五. 问题1:一致性 RsU!mYs:H
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?| os9X)G
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 j+YA/54`
gJz~~g'
struct holder 8&+m5xS
{ G;Jqby8d
// jzt$
template < typename T >
_8]hn[
T & operator ()( const T & r) const 5'*v-l,[
{ av~dH=&=
return (T & )r; >LS*G
qjq
} \qk+cK;+
} ; &Cv0oi&B
2GkJ7cL
这样的话assignment也必须相应改动: AT$eTZ]M
A"ApWJ3
template < typename Left, typename Right > fg}&=r
class assignment a8$gXX-2
{ Teo&V
Left l; nZ7FG
Right r; :56f
public : c0}* $e
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ]m&cVy&
template < typename T2 > u^5X@.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } *|97 g*G(
} ; n^kszIu~
ii,/omn:
同时,holder的operator=也需要改动: eksYIQZ]
0 1~&H8 =
template < typename T > ~Q4 emgBD
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const t.f#_C\
{ JrZ"AId2
return assignment < holder, T > ( * this , t); gpt98:w:
} %UV'HcO/gp
Y5rR
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。 E}&Z=+v}
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 8~q%H1[I\N
YTWlR]Tr6?
return l(rhs) = r; 60*;a*cy
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。 _@-D/g
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: @t W;(8-
_hK83s4
template < typename Tp > 4&TTPcSt;
class constant_t Nhq&Sn2
{ ~i3/Ec0\
const Tp t; u>e4;f`F
public : e<