一. 什么是Lambda WV kR56
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 mnF}S5[9
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, P\~{3U
]*%+H|l
Cd#E"dY6
q]4pEip
class filler =lr) gj
{ K.>wQA&
public : w#G2-?aj
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} p4X{"Z\mn
} ; =G-N`
39
1M%S
gV-#
}4%/pOi:f
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: ]Ql 0v"` F
OCyG_DLT$5
!UV5zmS
J/D|4fC
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ),@f6](
~hN~>0O
c"gsB!xh
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 00vBpsZj2;
"c`xH@D
xc'vS>&
V*jsq[q=
二. 战前分析 Edt}",s7
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。 Ruh)^g
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 P-z`c\Rt
!FG%2L4?,5
yOHXY&
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 3"
Vd==oK~
/* --------------------------------------------- */ e (\I_
vector < int *> vp( 10 ); _Sj}~H
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 7h<> k*E)
/* --------------------------------------------- */ 32XS`Z
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ^nDal':*
/* --------------------------------------------- */ OOy}]uYF`
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); gp< =Gmd
/* --------------------------------------------- */ 6p<`h^
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); hol<dB
/* --------------------------------------------- */ :.IN?X
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); }VRvsZ
{E,SHh
Iz\1~
cwtD@KC[B
看了之后,我们可以思考一些问题: g@nk.aRw
1._1, _2是什么? SX+RBVZU
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。 ['Z{@9
2._1 = 1是在做什么? <O857j
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。 `6w#8}
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。 k
khE}qSD
iQ`]ms+
-Wo15O"
三. 动工 Y_H/3?b%
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: RtF8A5ys
9R]](g#
$iMC/Kym
+g\;bLT
template < typename T > o'UHStk
class assignment ubGs/Vzye
{ Y)p4]>lT+8
T value; Rl@$xP
public : -zC]^Ho@
assignment( const T & v) : value(v) {} +l\<?
template < typename T2 > T1~)^qQ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } E/O5e(h
} ; E 5kF^P
3VP $x@AV
J|j;g!fK
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 E$S`6+x`:a
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 9m!7|(QV
|cTpw1%I~
'
iQ9hQjD
G=$}5; t
class holder 3V-6)V{KaE
{ c f*zejbw
public : 9) ea.Gu
template < typename T > {e9Y
!oFg
assignment < T > operator = ( const T & t) const ,YlQK;
{ ^5)_wUf
return assignment < T > (t); B_~jA%0m'
} TA)LPBG
} ; k^*$^;z
1X:&*a"5
h3 @s2 fK
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: d.\PS9l
_t.FL@3e
static holder _1; fOBN=y6x
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 %cj58zO|y
|\{Nfm=:%
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); OOLe[P3J3
而不用手动写一个函数对象。 >l2w::l%
>UN vkQ:
hWxT !
iwo$\
四. 问题分析 ~07RFR
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 NhDA7z`b'J
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 4K,''7N3
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 [$:@X V(
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 "_)|8|gN
下面我们可以对这几个问题进行分析。 tR O IBq|
CKC0{J8g
五. 问题1:一致性 u+DX$#-n!]
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?| j |td,82.
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5B|,S1b
EIK*49b2
struct holder pzSqbgfrQ
{ {Q<0\`A
// %BICt @E
template < typename T > h#O"Q+J9n
T & operator ()( const T & r) const 4?]ZV_BD
{ 1PIzV:L\
return (T & )r; '>]&r