一. 什么是Lambda (V`ddP-
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 F&OcI.OTXF
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, 6h&i<->
~tB9kLFG
%kk~qvW
sb%l N
class filler hNF, sA
{ sv#/ 78 ~|
public : v2>Dn=V
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} l YjPrA]TC
} ; KwxJ{$|xH
)u307Lg
7K/t>QrBtU
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: (2/i1)Cq
}G<A$*L1
T>v`UN Bl]
#o(@S{(NZ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); +F^X1
mXUe/*r0T
l^v,X%{Iz
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 lH>6;sE
9YwS"~Q =w
C+-sf
deutY.7g
二. 战前分析 n:JG+1I
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。 *35o$P46
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 wtfM}MW\
D!bi>]Yd
DE$T1pFV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); N||s#
/* --------------------------------------------- */ )GJlQ1x
vector < int *> vp( 10 ); z_:r&UP`"
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); s1zkkLw`*
/* --------------------------------------------- */ >soSOJ[
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); X Qj+]-m
/* --------------------------------------------- */ {G _|gs
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); vtTXs]>
/* --------------------------------------------- */ D 6F/9|
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); wM#q [m;
/* --------------------------------------------- */ _;k))K^
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Xgo`XsA
}Q{4G
*G,r:Bnb
o%v,6yv
看了之后,我们可以思考一些问题: cqb]LC
1._1, _2是什么? z9^_5la#
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。 bpfSe
2._1 = 1是在做什么? @C5%`{\
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。 4,ewp coC%
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)iw.M2
zfUkHL6
#M8>)o c
三. 动工 Jl89}Sf
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: &3Mps[u:h
=L}$#Y8?
aGmbB7[BZ
Nv\<>gA:
template < typename T > L9 H.DNA
class assignment ]w9syz8X
{ s_`y"'^
T value; BC1P3Sk
6X
public : ~Nl`Zmn(A|
assignment( const T & v) : value(v) {} aB4L$M8x
template < typename T2 > K?mly$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } QEl~uhc3
} ; H3qL&xL
:,=Z)e
edh<L/%D
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 '5n=tRx
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment \EEU G^T
~8G cWy6
~sc@49p
Uc|MfxsL
class holder 7=]Y7"XCf
{ ktK/s!bgY
public : 0d=<^wLi^
template < typename T > v:@ud,d<
assignment < T > operator = ( const T & t) const R$VeD1n@
{ Cl3hpqv1I
return assignment < T > (t); c)=UX_S!
} [KwwhI@3
} ; [0hZg
7$I *ju_
DX#F]8bWl
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: %q,^A+=
BcD%`vGJ
static holder _1; e\>g@xE%
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 WjMP]ND#c
=;HmU.Uek%
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); +v'n[xa1v
而不用手动写一个函数对象。 78<QNlKn
;V3d"@R,
`o!a
RX
+)K yG
四. 问题分析 1Du9N[2'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。 b1qli5
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。 Z'z~40Bda
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 hk1jxnQh
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Mt`XHXTp
下面我们可以对这几个问题进行分析。 VR0#"
quw:4W>
五. 问题1:一致性 ]6 {\`a
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?| \78kShx
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 UQ 'U
4q
R|H_F#eVn}
struct holder a'ODm6#
{ XG}pp`{o
// b(H)8#C
template < typename T > q! U'DDEP
T & operator ()( const T & r) const n;Etn!4M
{ Dbo.N`
return (T & )r; *d/]-JN,K
} H=k*;'
} ; v;@-bED(Qs
& A<Pf.Us
这样的话assignment也必须相应改动: ;F<)BEXC<
h8_~ OX
template < typename Left, typename Right > ' ! ls"qo
class assignment Aw *:5 I[
{ k)R>5?_
Left l; k|}S K9
Right r; JP<Z3
A2q
public : ~0>{PD$@
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} <=,KP)
template < typename T2 > >h
m<$3
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } (&u)FB*
} ; m=<;)
XL7jUi_4:L
同时,holder的operator=也需要改动: n`hes_{,g
@*c) s_
template < typename T > L"6@3
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 6Pa
jBEF
{ QP e}rQnm
return assignment < holder, T > ( * this , t); \;A\ vQ[
} 5&r2