一. 什么是Lambda
QP V@'.2m
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ALAL( f`
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, Uz
$ @(C
gDv$DB8-
- `4Ty*K
ENyAF%6
class filler 8 ?" Ze(
{ _k|g@"
public : 0 {,h.:
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} UM`nq;>
} ; .HCaXFW
R=Ymo.zs6
5v3RVaqZ
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: O8[k_0@
6y9C@5p}B
u?Z
<n:
`I{ tZ$iD
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ?U JSxL
?~ ?Hdv
{wv&t R;
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 }1F6?do3&
F"v:}Vy|
9M]^l,
|=u96G~N
二. 战前分析 P{Lg{I_w.B
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。 SXh?U,5u
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 %Gu][_.L
wn1,
EhHt
*(p7NYf1
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); }+_9"YQ:
/* --------------------------------------------- */ {( dP
vector < int *> vp( 10 ); }\VX^{ K j
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); cafsMgrA
/* --------------------------------------------- */ }U
i_ynZ!
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); |e+aZ%g
/* --------------------------------------------- */ Y!it!9
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); *k4+ioFnKE
/* --------------------------------------------- */ V $>"f(
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ([tG y
/* --------------------------------------------- */ ~hzEKvs
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ? osfL
p&uCp7]U
La]4/=a
"5h_8k~sQ
看了之后,我们可以思考一些问题: +xq=<jy
1._1, _2是什么? 9GE]<v,_[
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。 d9|T=R
2._1 = 1是在做什么? w_GLC%|7
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。 P|8e%P
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。 ;&q]X]bJ
Ym`1<2mq\
W%WC(/hor
三. 动工 {>A
8g({i
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: k5C>_(
A
{<r`5
G_0)oC@Jl:
@~hz_Nm@8
template < typename T > Q84t9b
class assignment 6}"lm]b
{ g/6nwa
T value; (<n>EF#
public : =<TO"
assignment( const T & v) : value(v) {} Nv{eE<<6
template < typename T2 > Xa)7`bp<
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } {)@ j77P
} ; L/5z!
%~G0[fG
\"t`W:
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 wCC-Y kA
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 7Y)s#FJ
y6\ [1nZ
{aT92-D3
FJW`$5?
class holder -h=c=P
{ tfsh!)u?
public : &`m~o/
template < typename T >
%Dl_}
assignment < T > operator = ( const T & t) const Iht@mE
{ FGDw;lEa9[
return assignment < T > (t); BJ"Ay@D*
} ;*_I,|A:Xr
} ; 9wzg{4/-$
V54q"kP,@.
tG_-;03<`4
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: WVinP(#nfM
B
JU*`Tx
static holder _1; > e;]mU`,
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 UUD\bWfn
JTjzT2`A.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ]gEu.Nth`
而不用手动写一个函数对象。 ipfm'aQ
T4l-sJ'|
UQSX<6"
$,g 3*A
四. 问题分析 n|J.)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。 .\)--+(
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。 B{^`8Htrn
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Gi;9 S
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 py}.00it
下面我们可以对这几个问题进行分析。 0@:Y>qVa
O~nBz):2
五. 问题1:一致性 v]l&dgoT
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?| >\RDQ%z
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 tnA_!$Y
a
'T6B_9GQ8
struct holder Feh"!k <6k
{ </8be=e7p
// B#;s(O
template < typename T > xh=FkY&d
T & operator ()( const T & r) const gD,A9a(3
{ >aX:gN
return (T & )r; 3KDu!w@
} >t2]Ssi(
} ; M^Q&A R'F
,HQ1C8
这样的话assignment也必须相应改动: ^u= PdBY
Z#srQD3].(
template < typename Left, typename Right > ^
yY{o/6
class assignment rE!G,^_{
{ QJ[(Y@ O6a
Left l; -lnTYxo+]^
Right r; ;bUJ+6f:
public : 2O}s*C$Xav
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} de*,MkZN
template < typename T2 > |`N$>9qN
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } N02zPC
8
} ; 1v>
WHZe)|n
同时,holder的operator=也需要改动: Y8x(#qp,
@1/Q
template < typename T > ^yzo!`)fso
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const <