一. 什么是Lambda gg%OOvaj5
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ] Vbv64M3
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, 2^7VDqLc
F\;G'dm
HI30-$9
Nu'T0LPNq(
class filler E|d 8vt
{ 3"hPplE
public : *7o(
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} !N1DJd
} ; p9)'nU'\t
+K%4jIm
beYaQz/@W
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: %<8lLRl
8FThu[
{aWTT&-N
q>*+.~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ]MP6VT
@ zE>n
x;Jy-hMNl
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 q~=]_PMP
_ZfJfd~
bEE'50D
i7w>Nvj]
二. 战前分析 E(oI0*S.5
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 7x^P 74
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 <x),HTJ
z\8Kz ]n~
F\Gi;6a
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); #yk
m
/* --------------------------------------------- */ ]QS?fs Z
vector < int *> vp( 10 ); +idj,J|
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); *s9
+
/* --------------------------------------------- */ 'lym^^MjL+
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); yb#NB)+E@
/* --------------------------------------------- */ -q BrJ1*
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Vx^+Z,y&QP
/* --------------------------------------------- */ qqSf17sW
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ~%QVjzMC
/* --------------------------------------------- */ RAQi&?Ko
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); iy{*w&p
8rXu^
H1>}E5^?
io$!z=W
看了之后,我们可以思考一些问题: &AI/;zru
1._1, _2是什么? :U>o;
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。 ]N^a/&}*
2._1 = 1是在做什么? K_4}N%P/))
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。 7p(^I*|
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。 ^6 F-H(
;aip1Df
kckWBL
三. 动工 ~
FW@
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: YAqv:
gh3XC.&
%+U.zd$
H\7Qf8s|{
template < typename T > 3PLv;@!#j}
class assignment (8u.Xbdh
{ HgP9evz,0
T value; oq4*m[
public : aCe<*;b@
assignment( const T & v) : value(v) {} O<Rm9tZ8
template < typename T2 > W|o LS
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } (7G5y7wI"
} ; y1!c:&
C&b^TLe
ika/ GG
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 GQOz\ic
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ,mR$YT8
vlAYKtl3]
Q"KD O-t
F7wpGtt
class holder oO-kO!59y
{ "k(Ee
public : X|)Ox
,(
template < typename T > sXdNlR&
assignment < T > operator = ( const T & t) const 't:|>;Wx
{ Q=[AP+
return assignment < T > (t); <GI{`@5C
} ~{hcJ:bI
} ; )>$@cH
u;m[,
IPK.
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: x'OE},>i
s_A<bW566F
static holder _1; /(Se:jH$>
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 L$^ya%2
7RQ.oee
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); *P,dR]-m
而不用手动写一个函数对象。 e$M \HPc
ORhe?E]
Mj2o>N2,
a,3}
o:f
四. 问题分析 !%<bLD8
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 8jW"8~Y#0
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 \*Roa&<!
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 y#Je%tAe
2
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 h0ufl.N_%
下面我们可以对这几个问题进行分析。 (a0q*iC%
u6{=Z :
五. 问题1:一致性 4hb<EH'_&
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| X(nbfh?n
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Z?yMy zT
v`ckvl)(C
struct holder Z<6XB{Nh\
{ [m3[plwe
// 1'wwwxe7
template < typename T > u-g2*(ZT
T & operator ()( const T & r) const O`_!G`E
{ aV?dy4o$
return (T & )r; WZ@/' [
} @~v|t{G
} ; jEwfa_Q%
zi7,?bD
这样的话assignment也必须相应改动: Sq"O<FmI
*5'U3py
template < typename Left, typename Right > [EUp4%Z #
class assignment BFP (2j
{ f$vWi&(
Left l; x9Veg4Z7
Right r; /g}2QmvH
public : C'mYR3?m;
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 5}d"nx
template < typename T2 > \~|+*^e)
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 7p'L(dq
} ; bi`{ k\3A
|F_Z
同时,holder的operator=也需要改动: V7}5Zw1
H4[];&]xr
template < typename T > DK8eFyG^2
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const AnK-\4
{ 5g9lO]WDI
return assignment < holder, T > ( * this , t); 4FK|y&p4r
} $89hkUuTu^
Ig9yd S-.
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ]B'Ac%Rx
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 |_q:0qo
: tKa1vL
return l(rhs) = r; h/u>F$}c
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。 P70\ |M0~y
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: DA'A-C2
\LX!n!@
template < typename Tp > )c
vA}U.z
class constant_t rv>K0= t0
{ )NG{iD{_]
const Tp t; %Z|]"=;6
public : 'BY{]{SL
constant_t( const Tp & t) : t(t) {}
X$:r
template < typename T > WVaIC $Y
const Tp & operator ()( const T & r) const _jkH}o '
{ ~ KNdV
return t; 29P vPR6
} $6\-8zNk
} ; TG ,T>'
d4@\5<
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 OnGtIY
下面就可以修改holder的operator=了 Hd)z[6u8eT
c5~d^
template < typename T > NPjh2 AJm
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const #$trC)? ~q
{ )U4h?J
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); Q}#5mf&cD
} .{6?%lt
n^OWz4
同时也要修改assignment的operator() *Jd,8B/hC
<