一. 什么是Lambda n^Z?u9VR
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 PLLlo~Bb
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, YSrFHVq
ObM5v rEk|
}Pb!u9_
D'nV
&m
class filler &I(|aZx?J
{ uaDU+ywL
public : 6l_8Q w*5I
void operator ()( bool & i) const {i = true ;}
l3g6y9;
} ; Zt!l3(*tt
dN*<dz+4r
+}+hTY$a
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: WZO#(eO`
r LfS9H
Fah}#,
"\_}"0H
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); M.OWw#?p:_
g<.8iW 'c
|e< U %v
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 It_yh
#s
t*}<v@,
8=nm`7(]
+^69>L2V
二. 战前分析 JAiV7v4&R
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 :m$%D]WY
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 4|+
|L_
qw, >~
_^'k_a
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); -x_iqrB
/* --------------------------------------------- */ >8AtT=}w
vector < int *> vp( 10 ); 8dZH&G@;
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 'xi..
/* --------------------------------------------- */ '6WDs]\
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); rLKDeB
/* --------------------------------------------- */ WG}QLcP
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); (u'/tNGS
/* --------------------------------------------- */ s+CXKb +
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 8c/Ii"1
/* --------------------------------------------- */ 8 Zj>|u
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 73<iK]*c
qJ!oH&/cD
e5XikLu
[&`>&u@MK
看了之后,我们可以思考一些问题: ah<f&2f
1._1, _2是什么? r2Z`4tN:
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。 sNZPv^c
2._1 = 1是在做什么? pF !vW
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。 h=U 4
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。 +_}2zc4
87>Qw,r
v*^2[pf
三. 动工 rFK
*
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: C4cg,>P7
z`2d(KE?
kt:%]ZZL
6?iP z?5
template < typename T > dk]ro~ [
class assignment Lul?@>T
{ VN".NEL
T value; Ce)Wvuh
public : , XR8qi~
assignment( const T & v) : value(v) {} P4AdfHk
template < typename T2 > 7>mYD3
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 5(|ud)v
} ; [}Iq-sz;0
bbM
!<&F
mT9\%5d3
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 68>zO%
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment t&uHn5
lKwcT!Q4
>k jJq]A2
W P&zF$
class holder "|%fAE
{ P3|<K-dFAK
public : +]zP $5_e
template < typename T > &tOD
assignment < T > operator = ( const T & t) const g !8lW
{ yLX#:
nm
return assignment < T > (t);
'ng/A4
} vJ'
93h
} ; LYFvzw>M
x M[#Ah)
\*
#4
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: .KSGma6]
6};oLnO
static holder _1; ou-;k
}
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Qw-qcG
Dw[Q,SE
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); zVa+5\Q
而不用手动写一个函数对象。 ZSSgc0u^?
:F\f}G3
<coCu0
jdp:G
四. 问题分析 Q!{Dw:7
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 )1,&YJM*6l
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 cOgtBEhn
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 iy"Kg]
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ]*h}sn=
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ATHz~a
[)pT{QA
五. 问题1:一致性 Sx"I]N
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| d!:SoZ
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 `y#C%9#
J#]yKgT
struct holder 4\3t5n
{ jayoARUB
// 2Qj)@&zKe#
template < typename T > \#r_H9&s6
T & operator ()( const T & r) const `ahXn
{ R 2s>;V.:
return (T & )r; t_dg$KB
} 9="sx 8?
} ; 6KG 63`aQ
$C/Gn~k 5
这样的话assignment也必须相应改动: y|se^dn
%R>S"
template < typename Left, typename Right > (ce NVo&
class assignment zJ`(LnV
{ xW4+)F5P(
Left l; A'8K^,<