一. 什么是Lambda ttrp|(
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 O[5ti=W
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, @^@-A\7[KO
p%'((!a2
#kEdf0
SNFz#*
class filler beoMLHp
{ so?1lG
public : `dhK$jYD
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} h#9)M
} ; G<DUy^$i
7ac3N
g?wogCs5
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: 9G9lSj5>
'@bA_F(
zvWQ&?&o2
38^_(N
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); #'oKkrl
[g_@<?zg
]2'~e,"O
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 TB\CSXb
Zup?nP2GkT
F9" K
Qfi5fp=f
二. 战前分析 lQjq6Fl2
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。 .b"e`Bw_=
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 6dp~19T^
j!/(9*\
Qzv_|U
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ;RI,zQ
/* --------------------------------------------- */ e2Dj%=`EU
vector < int *> vp( 10 ); 2UquN0
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 1GxYuTZ{
/* --------------------------------------------- */ 49D*U5o
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); B~IOM
/* --------------------------------------------- */ wv$=0zF
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); E}u\{uY
/* --------------------------------------------- */ B#}RMFIj
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); s zg1.&
/* --------------------------------------------- */ rO~D{)Nu
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); t30V_`eQ
FtXEudk
}e$);A|
V
RL6F2 >6
看了之后,我们可以思考一些问题: '*:YC
1._1, _2是什么? .O(UK4Mb
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。 d8>D=Ve
2._1 = 1是在做什么? rv%Xvs B
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。 DzEixE-
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。 g;pymz
w pvaTHo
)mU)7@!
三. 动工 -e ya$C
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 4^5s\f B
UJI1n?~
RK0IkRXQd
6lPGop]js]
template < typename T > @`yfft
class assignment C-7.Sa
{ 9}-,dgAB
T value; +qdK]RR}
public : j:#[voo7
assignment( const T & v) : value(v) {} .B@;ch,
template < typename T2 > 0M"E6z)9
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ?@#<>7V
} ; nC w1H kW
%K%z<R8
x;I*Ho
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 P~&X$H%e
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment V2*b f`/V
S}+n\pyQ
LX8vVj8K
~(c<ioIf
class holder "o1/gV
{ & 3gni4@@
public : zy.Ok 49
template < typename T > XjC+kH
assignment < T > operator = ( const T & t) const X qh+
{ _LK(j;6K}
return assignment < T > (t); v1:5r
} I;7VX5X
} ; 1+]e?
,70|I{,Km
.R1)i-^
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: uZNR]+Yu@
5VI'hxU4Qg
static holder _1; +VJl#sc/;
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 k3Y>QN|q8
607#d):Y
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); J&5|'yVX
而不用手动写一个函数对象。 0-@waK
Z^sO`C
wL*z+>5
.{6TX"M
四. 问题分析 iU &V}p
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。 :%Bo)0a9
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。 xKxWtZ0
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 2/GH5b(
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 4CDmq[AVS[
下面我们可以对这几个问题进行分析。 niFjsTA.Z
0Y\u,\GrxW
五. 问题1:一致性 -n6C~Yx
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?| rh+OgKi
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 EV9m\'=j
h"[
][
struct holder twJck~l~n
{ Ys\l[$_`*
// } nQHP4'
template < typename T > JO
_a+Yl
T & operator ()( const T & r) const 5~qr+la
{ 3vy5JTCz~
return (T & )r; 9Y7 tI3
} +q3W t|
} ; ).-FuL4Y
0j3j/={|.1
这样的话assignment也必须相应改动: 7JujU.&{6
/q]WV^H
template < typename Left, typename Right > f6DPah#
class assignment 8gZ5D
{ W?.Y%wc0
Left l; 0-=QQOART\
Right r; 2WKA] l;
public : __zsrIUJ
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} )sW1a
template < typename T2 > Bq'hk<ns[
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 1[!Idl ?m
} ; xa K:@/
sR5dC_
同时,holder的operator=也需要改动: GU=h2LSi]
1aSuRa
template < typename T > oI^iL\\2h
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const $BG9<:p
{ pt<84CP
return assignment < holder, T > ( * this , t); #x'C
} xe
6x!
sO6+L
#!
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 4pF%G
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 7bTs+C_;7
iXBc ~S
return l(rhs) = r; O^LzS&I*
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 'A4Lr
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: r&^4L
~=}56yxl[
template < typename Tp > '?#e$<uS-
class constant_t p_[k^@$
{ a-hF/~84S:
const Tp t; ,"&v