一. 什么是Lambda zJOyr"B'8
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 U?EXPi6 1Z
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, d-I=xpB
D8b9T.[(
*#GX~3A
H8E#r*"-m
class filler _OK!/T*FBt
{ m5W':vM
public : 7bR[.|T
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} i3>_E <"9
} ; >=3oe.$)
w ;:{
+77j2W_0
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: :2~2j-m
#6#%y~N
^ JU#_
G}nj
71=H
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); mw83 pU6
~SwGZ
gj
}Vnv1[
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 xk^`4;
unr`.}A2>
mlz|KI~\F;
2TQ<XHA\
二. 战前分析 S4!B;,?AxN
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。 }3-`e3
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 WHRBYq_
j(c;r>
)t,efg
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); `mquGk|)
/* --------------------------------------------- */ ]zI*}(adu
vector < int *> vp( 10 ); ;NGSJfn
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ~^o YPd52*
/* --------------------------------------------- */ m;vm7]5
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); l_ LH!Tu
/* --------------------------------------------- */ HUel
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Q@Cy\l
/* --------------------------------------------- */ !z5Ozm+}
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); I"D}amuv
/* --------------------------------------------- */ ;20sh^~
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); JRDIGS_~
^+Vf*YY
8
/^`do3a}
LXRIo2ynuw
看了之后,我们可以思考一些问题: $Ut1vp1$
1._1, _2是什么? DyRU$U
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 e )]
2._1 = 1是在做什么? =bQ\BY#
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 Bey9P)_Of
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 C0&ZQvvy1:
~Vc`AcWP
Qn@[{%),4
三. 动工 _ujhD
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: (,RL\1zJ
Yb'%J@T}
'.I0n
t;t;+M|W
template < typename T > Q776cj^L
class assignment &E-q(3-
{ pc;`Fz/`7
T value; T~d_?UAw$
public : UvL=^*tm
assignment( const T & v) : value(v) {} rW*[sLl3
template < typename T2 > 2Xv$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 6<YAoo
} ; t]ID
mwF{z.t"
!"
@<!
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 =V:Al
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment <{z-<D;
N\fj[?f[
Wyb+K)Tg
}?9 A:&
class holder ]5e|W Q>*X
{ Hr*xA x
public : 2xv[cpVi
template < typename T > Q|7m9~
assignment < T > operator = ( const T & t) const )p{,5"0u
{ &HqBlRo
return assignment < T > (t); f/sLQdK,
} z :A_
} ; :VX2&*
$]J<^{v
s=<65
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: a@C}0IP)
^a7a_M
static holder _1; kXOc)
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 lXutZ<S[
M'@
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); wjHH%y
而不用手动写一个函数对象。 g2YE^EKU~
HgTBON(
9x#Tj/5%
@={
qy}
四. 问题分析 $ou/ Fn
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 }eSrJgF4M
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 vJ>o9:(6
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ##s:Ww
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 *1*i5c
下面我们可以对这几个问题进行分析。 m1RjD$fM
=Nr?F'<
五. 问题1:一致性 Q3[nS(#Z/=
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?| r%`3*<ALV)
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Xc<Hm
hwSxdT6
struct holder ?2K~']\S
{ .lGN
Fx
// D4T(Dce
template < typename T > 4
i`FSO
T & operator ()( const T & r) const .qCI!%fg
{ 8`Tj *7Y=
return (T & )r; ksyQ_4^SO
} _:KeSskuO
} ; D&D-