一. 什么是Lambda bLWY Tj
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 k:V9_EI=
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, ml|FdQ
9BlpqS:P&
:!cK?H$+
A[@koLCL
class filler fp(zd;BSQ
{ $;(@0UDE
public : ab9ec Z
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Y|wjt\M
} ; }oiNgs/N
e*`ht+
gREk,4DAv
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决:
s5G`?/
}^Sk.:;n3
^kC!a>&
.>r3ZwrE'
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); V=&M\58
|RD)pvVM
R#YeE`K
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 zICCSF&H
%MGt3)
,?jc0L.'r]
wjH1Ombt
二. 战前分析 +-),E.
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 Odw'Ua
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 Wj!+
E{y<r
*pD|N
F#L1~\7
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); %2b^t*CQ
/* --------------------------------------------- */ 6~jAh@-
vector < int *> vp( 10 ); 1_!?wMo:f
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); #Vmf
6
/* --------------------------------------------- */ V'RbTFb9Z
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); \K"7U
/* --------------------------------------------- */ ZDL1H3;R
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); QL7.QG
/* --------------------------------------------- */ qs\Cwn!
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); y]PuY\+
/* --------------------------------------------- */ | @ ut/
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); [aA@V0l
?[.8A/:5
Y+),c14#
nql9SQ'\\
看了之后,我们可以思考一些问题: oR~d<^z(
1._1, _2是什么? K/Pw;{}
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 xDl;
tFI
2._1 = 1是在做什么? &uc`w{,Zs
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。
dG0z A
D
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 k18v{)i~
JF~9efWe>
p/nATvh$
三. 动工 o
o'7
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: |/xx**?
ZI1]B944ni
#C.
#Ff8_xhP 2
template < typename T > <%d!Sk4
class assignment {irc~||4
{ -G/qfd|s/
T value; )=iv3nF?6N
public : <b *sn]l
assignment( const T & v) : value(v) {} 9M($_2,44
template < typename T2 > :2M&C+f[
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 'Nt)7U>oC9
} ; bW!
&n
))Z>$\<:
vR!g1gI23
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ;/Z-|+!IJt
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 0,m]W)
"@hd\w{.
Cy/VH"G=
eCsk\f`
class holder vK+reXE
{ A-uIZ
zC
public : 6|B9kh}
template < typename T > R3a}YwJFXF
assignment < T > operator = ( const T & t) const R)*DkL!
{ 3+uL@LXd
return assignment < T > (t); F xm:m
} =$)M-;6
} ; ,e9M%VIu6[
IaSpF<&Y;
2'- "&d+O
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: MYjc6@=cR
ojlyW})$%
static holder _1; *-5N0K<kQ
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Q0K$ZWM`7
KgkRs?'z
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); N2'aC}
I
而不用手动写一个函数对象。 j:'g*IxM_
YK6'/2!
[yk-<}#B
F{a;=h#@Q
四. 问题分析 t>?tWSNf
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 EZ|v,1`e
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 4LB8p7$|a3
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 E}S%yD[
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 n6WKk+
下面我们可以对这几个问题进行分析。 8aW El%
&R@([=1
五. 问题1:一致性 EmcLW74
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?| !YjxCx
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 YcDKRyrt
}kr?+)wB
struct holder r)}U
'iv*%
{ T#3@r0M
// /A-WI x
template < typename T > :(X3?%
T & operator ()( const T & r) const "EMW'>&m