一. 什么是Lambda xGA%/dy,;
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 1*a2s2G
'
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, CV` I.
{ d/k0H
g><sZqj8tt
W6)A":`
class filler "];19]x6q
{ ie_wJ=s
public : |HL1.;1
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} IE|$>q0Z
} ; !rXyw`6N
v(afaN
Fv3fad@x
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: #R)$nv:h?^
{C<ch@sR
Q{>{ e3z}
A5z`3T;1
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Tx!mW-Lt
K
<0ItNv
p1Els/|
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 WUHijHo5(8
UE(%R1Py
9@!`,Co
b[/-lNrc
二. 战前分析 'a0$74f z
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。 z- ()7WY
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 k:c)|2
!7_Q_h',
5T,`j=\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); l9-(ofY*J
/* --------------------------------------------- */ m:'fk;khN
vector < int *> vp( 10 ); 2cww7z/B
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); nzU@}/A/
/* --------------------------------------------- */ ATwPfo8jx@
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); KF-n_:Bd+
/* --------------------------------------------- */ wp} PQw:
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); rHP5;j<]
/* --------------------------------------------- */ chxO*G
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ,l~i|_
/* --------------------------------------------- */ $oh}!Smt
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); {|
Tl3
D].1X0^hp
w,^!kO0)~8
_PJd1P.k
看了之后,我们可以思考一些问题: b,s T[!X[
1._1, _2是什么? %rYd=Ri
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 C EAwQH
2._1 = 1是在做什么? M[SWMVN{
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 h_H$+!Nzb
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。 TJ+yBMd*%
3C5<MxtK
edA.Va|0
三. 动工 :dB6/@fW
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ZXp=QH+f
V,lz}&3L
zU]95I
$+-2/=>Xk
template < typename T > ,zO!`|I
class assignment ,\ov$biL
{ bKiV<&Z5d
T value; w;)@2}
public : !AgW@
assignment( const T & v) : value(v) {} 85-00m ~
template < typename T2 > )p 2kx
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } IE,xiV
} ; >=$( ,8"
85m_jmh[
tK0?9M.)
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 |s=)*DZv
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment u|i.6:/=
fmFh.m.+N
6/ F]ncwG
aNw8][
class holder Y=\;$:L[
{ jgbE@IA@!'
public : cjp
H
hoW
template < typename T > n-0RA~5z
assignment < T > operator = ( const T & t) const Q`'w)aV
{ g"^<LX-
return assignment < T > (t); 6Xbo:#
} $SA8$!:
} ; {p-&8-
=UT*1-yhR
d%8hWlffz
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: CB:G4VqOT
!-)Hog5\
static holder _1; 9+_SG/@
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 :OQx;>'
1ti+
Q0~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ]+Ik/+Nz
而不用手动写一个函数对象。 N8_
c%6GE
rK7m(
4:WN-[xX
5Ay\s:hb[u
四. 问题分析 =*_T;;E
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。 GB&<+5t2
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。 -YPUrU[)
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 x(ue
|UG
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 *#\da]"{
下面我们可以对这几个问题进行分析。 o)GLh^g_I'
R,>LUa*u
五. 问题1:一致性 RutRA
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?| ^Cs?FF@P
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 !hdOH3h =
76Ho\}-U">
struct holder B"P-h^oiV
{ %a$ l%8j&
// DSf
template < typename T > [Wf% iwB
T & operator ()( const T & r) const .?|pv}V
{ ! ,WO]Ov
return (T & )r; gn4+$ f~w
} u?,M`w0'
} ; OTwIR<_B+
C3>&O?7J*7
这样的话assignment也必须相应改动: 9=YX9nP
FX}kH ]
template < typename Left, typename Right > 2)cq!Zv
class assignment H!PMb{e
{ ]jQj/`v1
Left l; }04EM
Right r; 1g<jr.
public : -!4Mmp"2@u
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 1<766
template < typename T2 > h0ml#A`h
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } U|yXJ.Z3
} ; vM5yiHI(jb
KFZ2%:6>
同时,holder的operator=也需要改动: QmxI;l
- >_rSjnM{
template < typename T > *ETSx{)8
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Ww\M3Q`h
{ bYt[/K,
return assignment < holder, T > ( * this , t); 0[E}[{t`
} K;)(fc
hc#Sy:T>
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。 &p