一. 什么是Lambda w0OK.fj
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 b8Ad*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, `l@t3/
h.%Qn vL
vYun^(_-
*J-jr8&
class filler N^j''siB
{ PU\q.y0R
public : rMx_ <tX X
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} TV2:5@33
} ; a.ME{:a%
6iS+3+
V#FLxITk
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: Z.19v>-c
SaScP
rV{e[fGd
V3nv5/6
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 7[,f;zG
#_5+kBA+>'
"A$Y)j<#G
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ^E8Hv
s7gf7E#Y
6H9]]Unju
[IW7]Fv<F
二. 战前分析 B9 {DO
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 }6(:OB?
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 p`ZGV97
p#I1l2nE
X> KsbOZ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 3@A k6Uh
/* --------------------------------------------- */ qTex\qP
vector < int *> vp( 10 ); mQ)l`wGh
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); MYm6C;o$
/* --------------------------------------------- */ jP]'gQ!-w
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); *]k"H`JoFC
/* --------------------------------------------- */ n*|-"'j
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); AY]nc#zz
/* --------------------------------------------- */ "R]K!GUU
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); z[Qv}pv
/* --------------------------------------------- */ Z/;SR""wa
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); mcracj[B
g==^ioS}*
ZaV@}=Rd8
qd ZYaS ~
看了之后,我们可以思考一些问题: my0->W%L
1._1, _2是什么? D~,R@7
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。 <>GyG-q
2._1 = 1是在做什么?
p5hP}Z4r
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。 `_
L|Is=n
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。 7u(i4O&
k
_u!G6
R["7%|RV
三. 动工 Fx\Re]~n
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: x]M1UBnMN
}9dgm[C[b
DKH9O
w[_Uv4M
template < typename T > _69\#YvCG
class assignment ivk|-C'\
{ YG|T;/-
T value; mUw,q;{
public : W_EN4p~J
assignment( const T & v) : value(v) {} |^&e\8>.
template < typename T2 > >aK&T"
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Q.yoxq
} ; BcWReyO<M
`XP Tf#9j
F'!}$oT"
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 %Z|*!A+wN5
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment +d96Z^KUhv
c9'b`# '
Ws@s(5r
x@ )u:0
class holder R&A.F+Zgt
{ #Ba'k6b
public : Y_B(R
template < typename T > 5 Da(DA
assignment < T > operator = ( const T & t) const [d}1Cq=_
{ r+crE %-
return assignment < T > (t); 8Sa<I.l
} }"v"^5
} ; |Can
J)_42Z
<o
O_wS@:
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: vbU{Et\^
4a~_hkY]
static holder _1; +{Ttv7l_2
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 *np|PyLP:
t/w>t! q
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); G.8ZISN/
而不用手动写一个函数对象。 g=wnly
LvaF4Y2v
t!LvV.g+
Bdi~B")
四. 问题分析 Vow+,,oh
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。 .*{LPfD|
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。 YDJc@*D
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 3ly|y{M",
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 191)JWfa
下面我们可以对这几个问题进行分析。 c3+vtP&
li?Gb1
五. 问题1:一致性 W=/B[@3'
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?| S6uBk"V!
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 O #"O.GX<
$o z
ZFvJF
struct holder VPuzu|
{ (msJ:SG
// &%<G2x$
template < typename T > Om*Dy}
T & operator ()( const T & r) const E*zk?G|
{ +9t@eHJT1
return (T & )r; P_}$|zj7
} wSGUNP9
} ; 9j/B3CjW
Fa8>+
这样的话assignment也必须相应改动: 4I$#R
_#I0m(
template < typename Left, typename Right > LdcP0G\"VG
class assignment dJk.J9Z
{ hk(^?Fp
Left l; :Fh*4
&Z
Right r; }0
Z3Lrv
public : ugz1R+f_4{
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} TSeAC[%pL
template < typename T2 > e>/PW&Z8Z
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } wp$=lU{B
} ; aE+E'iL
f-PDgs
同时,holder的operator=也需要改动: 6xwC1V?:0t
}0I ! n@
template < typename T > NW$Z}?I
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const
& Ef'5
{ U<t Qj`
return assignment < holder, T > ( * this , t); 0>vm&W<?)
} iVA_a8}
Wjp<(aY[
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 {az8*MR=X
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 CR<*<=rI
5}f$O
return l(rhs) = r; HRk+2'wjAz
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 NGNn_1
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: I>:'5V
wx<DzC
template < typename Tp > r(RJ&