一. 什么是Lambda (P-^ PNz&
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 PN]hG,q*4O
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, 7R:Ij[dV
a<r,LE
'ZMh<M[
f7Nmvla[q
class filler Ul]7IUzsu
{ `j)56bR
public : W5`p Qdk
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} CQ/+- -o
} ; Eq;w5;7s
aaY AS"/:
ij-'M{f
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: } (-9d
CV"}(1T
Q`AlK"G,
1#_pj
eG
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); FauASu,A
sa o &
h>GbJ/^
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 T{+a48,;
`+\$
9Q s5e
k"DZ"JC
二. 战前分析 Bt@?l]Y
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。 zc)nDyn
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 _p0Yhju?
Evm3Sm!S
QH(&Cu,
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); k $gcQ:|
/* --------------------------------------------- */ Sj(>G;
vector < int *> vp( 10 ); vJ'22)n
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); -kLBq:M
/* --------------------------------------------- */ h092S |iY
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); |U{~t<BF#
/* --------------------------------------------- */ _yN5sLLyb
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); $aJay]F
/* --------------------------------------------- */ t>}S@T{~T
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); )$E){(Aa
/* --------------------------------------------- */ [}HPV+j=U
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); wQy~5+LE
,%IP27bPW
"*X\'LPs=
g{}<ptx]
看了之后,我们可以思考一些问题: 8el6z2
1._1, _2是什么? E<3xv;v8r
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。 `0]N#G
T
2._1 = 1是在做什么? GZrN,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。 hfY/)-60o
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。 \os"w "
e7xv~C>g
o}KVT%}
三. 动工 w@,p`
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ?B ,<gen
aanS^t0
1PdG1'
S5>ztK.e
template < typename T > BE@(| U
class assignment {z
5YJ*C
{ J{\U w].|0
T value; q6-o!>dLQ
public : A? B+
assignment( const T & v) : value(v) {} +0%r@hTv&>
template < typename T2 > N80ogio_Tk
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } AA,/AKikd
} ; nD
eVY K
Het"x
oA-,>:}g{
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 R~a9}&
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment o#wly%i')
(y!bvp[" m
:B5*?x
bskoi;)u
class holder p#P<V%
{ QjSWl,{
$D
public : P<&bAsje
template < typename T > 1ds4C:M+<
assignment < T > operator = ( const T & t) const 4pT^*
{ MFa/%O_*
return assignment < T > (t); zC)JOykI%
} oc,I,v
} ; |T"vF`Kr(>
/"La@M37
W3UxFs]$
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: T:{&eWH
"A
Bt
static holder _1; T_Tu>wQX
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 !~?/D
"0PsCr}!
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); {u
y^Bui}
而不用手动写一个函数对象。 dcmf~+T
=6ru%.8U,
1gBLJ0q
jcj8w
四. 问题分析 &UnhYG{A
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。 [5IbR9_
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。 Co(N8>1
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Wm-$l
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 %D#&RS
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ["&{^
}Em{?Hqy
五. 问题1:一致性 00i MU
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| Ddq*}Pf0K
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 J2x}@p
9b=0
4aWHm
struct holder Z|*#)<|~
{ dO z|CfUhI
// E]n]_{BN]
template < typename T > HEFgEYlO
T & operator ()( const T & r) const T8g\_m
{ Ot47.z
return (T & )r; #lqH/>`>
} 7P(o!%H
} ; <h9nt4F
baG_7>Q9H
这样的话assignment也必须相应改动: .up[wt gN
U'F}k0h?\'
template < typename Left, typename Right > Ek `bPQ5
class assignment .GJbrz
{ ly34aD/p~,
Left l; q
6UZ`9&z
Right r; lbt8S.fx
public : D1-w>Y#
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} pm=O.)g4`
template < typename T2 > Ag\RLJ.KD
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } RjviHd#DXn
} ; U`3?bhzua
x^)?V7[t
同时,holder的operator=也需要改动: xa'U_]m
V#$QKn`;
template < typename T > fgL"\d}
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ,sc#l<v
{ xV+\R/)x
return assignment < holder, T > ( * this , t); ?K pDEH~\
} 46)[F0,$r
C TG^lms
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。 V2?{ebx`
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 yc]_ ?S>9
"4WnDd5"
return l(rhs) = r; +pT;;
9
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。 Jxe 5y3*
(
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: #y#TEw,
X1P1
$RdkR
template < typename Tp > 2"a%%fv
class constant_t l]&A5tz3
{ 3 $%#n*
const Tp t; w)S 4Xi=
public : Lct_6?
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} FLQke"6i0:
template < typename T > j}Svb1A
const Tp & operator ()( const T & r) const Ji,;ri2i
{ nT=%3_.
return t; \6a' p
Q,
} rU9")4sQ
} ; PO'K?hVS^w
|*J;X<Vm
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 GjW(&p$&
下面就可以修改holder的operator=了 <`Fl Igo
S6bYd`
template < typename T > <