一. 什么是Lambda FBsw\P5w
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 &7LfNN`
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, 6%-2G@6d
,")7uMZaF\
g=Lt2UIJ
]Ea-?IhD
class filler OgX."pK
{ G)Y!aX
public : _[W=1bGJ
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} :nI.Qa'"H
} ; DNPK1e3a{
<3KrhhH
K9R[
oB]b
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: bu-
RU(%
.@'Vz;&mQ
5|Qr"c$p
xlAaIo)T
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); `F#KXk
H@zpw1fH+
U!4 ^;
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ) =[Tgh
0U'r ia:$
<,{v>vlw
R[QE:#hT
二. 战前分析 .JE7vPv%!
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。 <Vim\
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 !wgj$5Rw.
)'JSu=Ej
6x 0>E^~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); hjE9[{K
/* --------------------------------------------- */ 9p XFC9
vector < int *> vp( 10 ); dU,/!|.K
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); \iFE,z
/* --------------------------------------------- */ qF?S[Z;
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); <qBPN{'a"
/* --------------------------------------------- */ dZ*o H#B
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); LBg#KQ@
/* --------------------------------------------- */ )lbF'.i
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); pmC@ fB
/* --------------------------------------------- */ vd~O:=)4
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); WKG=d]5
-}%zus5
Po5}Vh
j[9B,C4
看了之后,我们可以思考一些问题: wP%;9y2B
1._1, _2是什么? ;$Y?j8g
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。 04s N4C
2._1 = 1是在做什么? f5N~K>
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。 f: Rh9
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。 *M{1RMc
hRP0Djc
M`(xAVl
三. 动工 sEoS[t|"
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: -Jhf]
*)`:Nm~y
{1o=/&
}V 1sY^C
template < typename T > 0t) IWD
class assignment fqcyCu7Ep
{ hm&~6rB
T value; ZrTq)BZ
public : /<mc~S7
assignment( const T & v) : value(v) {} \sk,3b-&'
template < typename T2 > [-l^,,E
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 8)i\d`
} ; ,"D1!0
G
5)?!
_?{2{^v
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 &rn,[w_F[
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment F?UL0Q|u v
\1tce`+
nP}/#Wy
|aZ^K\yI F
class holder {Z|C
{ U}UIbJD*=
public : l6i 2!&8P%
template < typename T > /(q*
assignment < T > operator = ( const T & t) const 3}"VUS0wh
{ <Sz9: hg-
return assignment < T > (t); Ss8`;>
} A3Su&0uaB
} ; 9(m^^
&?~> I[^~
-/h$Yb
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: , 7}Ri
]|-y[iu
static holder _1; KmMt:^9
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 G",+jR]
D,NjDIG8
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); rP*?a~<
而不用手动写一个函数对象。 * 6uiOtH
lY6U $*9c
j*CnnM#n
#oHHKl=M
四. 问题分析 UOa{J|k>h
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。 Q} /
:
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。 v'|Dj^3[
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 }+SnY8A=KZ
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 b7\nCRY
下面我们可以对这几个问题进行分析。 3c6<JW
le*pd+> j
五. 问题1:一致性 W] RxRdY6[
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@C93VYp
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 L:~
"Vw6]_
M,l
Ib9
struct holder NWTsL OIm
{ xEbcF+@
// wt-)5f'{
template < typename T > U2G\GU1 X
T & operator ()( const T & r) const ]Fa VKC~3
{ GLEGyT?~
return (T & )r; zhFGMF1
} %R}}1
} ; Rrs z{a
UA{A G;
这样的话assignment也必须相应改动: &Uzg&eB
A H`6)v<f
template < typename Left, typename Right > uYV#'%
class assignment zV%U4P)Dao
{ _m;Y'
Left l; M*%iMz
Right r; nL\BB&
public : [^aow-4z
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 4O2O0\o:
template < typename T2 > b8>rUGA{
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } *ozeoX'5D
} ; '
R{ [Y)
4SmhtC
同时,holder的operator=也需要改动: C]{43
YrA#NTB_o
template < typename T > + -U7ogs
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ^G=s<