一. 什么是Lambda g BfYm
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 w=5 D>]
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, P6V_cw$
8wz%e(
t:NTk(
>ly`1t1
class filler }la\?I
{ aZEi|\VU
public : "Opk:;.
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} O Z<iP
} ; vHSX3\(
fWie fv[&
C9>tj=yEY
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: Mqc"
AB<|iJC
?Iy$'am]L
8?#4<4Ql8
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Kcv7C{-/
V)#se"GV
=c>2d.^l
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 6p`AdDV
[mX/]31
2>BWu
)7@f{E#w
二. 战前分析 1sx@Nvlb
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 ^]:w5\DG
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 epM;u
/.{4
KW5
oe,I vnt
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); N"Y)
/* --------------------------------------------- */ zvv<w@rX
vector < int *> vp( 10 ); jf25Ky~
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ]G.ttfC
/* --------------------------------------------- */ SXkUtY$
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 1vKc>+9
/* --------------------------------------------- */ DZo7T!
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 0gdFXh$!e
/* --------------------------------------------- */ 88(h`RGMh
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); h?E[28QB
/* --------------------------------------------- */ 8OE=7PK
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); iIWz\FM
5|S|S))_Q
kSx^Uu*
L1=+x^WQ
看了之后,我们可以思考一些问题: T\7z87Q
1._1, _2是什么? w@w(AFV9/
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 i}teY{pyc
2._1 = 1是在做什么? |hBX"
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 KW.*LoO
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 (
HCB\!g
R~OameRR
q
SR\=:$
三. 动工 mLApF5Hy
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: LVNq@,s
wG;#L7%
)yvI {
c'M#va
template < typename T > (B|4wR\
class assignment |iN!V3#S
{ hTgWqp
T value; :lj1[q:Y>
public : S o>P)d$8+
assignment( const T & v) : value(v) {} IvuKpX>*
template < typename T2 > ny# ?^.1
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } sf{rs*bgp
} ; ~ [L4,q
`x=W)o
}
_'pow&w~
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 $="t7C9S
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment O.61-rp
$HVus=D"
Q9,H0r-%
k#mQLv
class holder 1>hY!nG h
{ y/U(v"'4U
public : Hy4c{Ij
template < typename T > kA3nhBH
assignment < T > operator = ( const T & t) const 6*yt^[W
{ q@K8,=/.#
return assignment < T > (t); !RX\">z
} k?r-%oJ7
} ; n^F:p*)Q%
hP1}Do
1aEM&=h_W
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: pxm{?eBz
%`*`HU#X
static holder _1; R^8L^8EL
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 D7q%rO|F'
zTA+s 2
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); &'%b1CbE
而不用手动写一个函数对象。 ]2O52r
@J J,$?
hcWYz
<1")JDW
四. 问题分析 },r30` )Q
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。 BET3tiHV
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。 <}e2\x
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 +?"N5%a%F
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 .Up\ 0|b
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ^{z@=o<o
VI83 3
五. 问题1:一致性 Xvy3D@o
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?| mOiA}BGw
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 l!r2[T]I@7
h#_KO-#.[
struct holder `re9-HM
{ *Uq1q
// &T7|f!y
template < typename T > =Xwr*FTr
T & operator ()( const T & r) const p)_v.D3i
{ l#40VHa?S
return (T & )r; tG!ApL
} 06hzCWm#
} ; zj~(CNE
,'=Tf=wq
这样的话assignment也必须相应改动: CM$q{;y
sK1YmB :~a
template < typename Left, typename Right > oWCy%76@
class assignment QGv$ ~A[h
{
D,cGW,2Nv
Left l; .KzGb4U
Right r; Af*e:}}
public : =E{e|(1+u
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 6yDc4AX
template < typename T2 > 05$;7xnf(
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ^ ]nnvvp
} ; *g0} pD;r
%V40I{1
同时,holder的operator=也需要改动: g&z)y
SVr3OyzI
template < typename T > vTrjhTa\
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const -)cau-(X
{ Cs2hi,s
return assignment < holder, T > ( * this , t); 4<`Qyul-
} t(<^of:
lrn3yDkR?
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 93Z/|7
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 &b!L$@6
!m7`E
return l(rhs) = r; Eqx2.S
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。 n-HQk7=mQ
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: T{9pNf-
n^} -k'l
template < typename Tp > {_#~&I