一. 什么是Lambda (8m\#[T+R
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 1,;qXMhK`;
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, _uy5?auQ
|V~(mS747:
7,&]1+n
.>gU
9A(Nk
class filler 6_`eTL=G
{ qS/71Kv'
public : I}g|n0o
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} GD6'R"tJ
} ; <g|nmu)o$
9 (FcA5Y
]a%\Q2[c
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: M;Mdz[Q
Bc9|rl V,
xUYN\Pc-
0or6_y6
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); h?pGw1Q
2sd=G'7!
)>#<S0>'j
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 RAx]Sp
Q-S
r^o}Y
\Dsl7s=
i]^*J1a
二. 战前分析 in;+d~?
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。 I+4qu|0lA
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 E/ed0'|m
XGrxzO|{
Rp@}9qijb
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); \8>N<B)
/* --------------------------------------------- */ )>A%FL9
vector < int *> vp( 10 ); 0 *Yivx6
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); C6T 9
/* --------------------------------------------- */ Nm:|C 3_I
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); kp
&XX|
/* --------------------------------------------- */ ?k7/`gU
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 1
FIiX
/* --------------------------------------------- */ {*]=qSz
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); <812V8<!
/* --------------------------------------------- */ T?}=k{C]
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); =L; n8~{@y
q&Ua(I
J`D<
$;`2^L
看了之后,我们可以思考一些问题: O [ ; 6E
1._1, _2是什么? VTX'f2\
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。 ,vY
I
O
2._1 = 1是在做什么? B xN#Nk~
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。
S~5 =1b
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。 1MzB?[gx
eEds-&_
WE8L?55_Au
三. 动工 t-ReT_D|;
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: &)'kX
vR.6^q
%^@0tT
Fb4S/_
V
template < typename T > 0PX@E-n
class assignment 1ZH8/1gWI
{ k}a!lI:
T value; ?B31t9
public : YwTtI ID%
assignment( const T & v) : value(v) {} rN!9&
template < typename T2 > UtW3KvJ#=
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } GISI8W^
} ; ewlc ^`
g=' 2~c
Y?SJQhN6W
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 oTa+E'q
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment NZ? =pfK\s
RoXOGVo
;0}"2aGY
Z"8cGN'
class holder 9*Mg<P"
{ eMMiSO!3
public : VQJ5$4a&
template < typename T > mp$II?hZ*
assignment < T > operator = ( const T & t) const
M]:B: ;
{ sy#j+gZ
return assignment < T > (t); i*rv_G|(Zj
} +( 7vmC.
} ; w5G34[v
vP;tgW9Qk
j3'/jk]\
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: T//+&Sk[
j
W]c9u
static holder _1; G!lykk]
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 /u1zRw
WQ`P^5e
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Z"&ODVP
而不用手动写一个函数对象。 wx7>0[ zE
<5L` d}
@)B5^[4(;
y,eoTmaI
四. 问题分析 T{2//$T?
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。 jtC ob'n8
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。 -PuVI5L<
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Ho{?m^
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 lt2&uYgp
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ^g"6p#S=n
?O]gFn
五. 问题1:一致性 NY
w(hAPv
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?| 78A4n C
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 $w}aX0dK&
%ieAY-<"
struct holder Z.f<6<gF
{ J\},o|WI
// 9GOyVKUv
template < typename T > Xq$0% WjG
T & operator ()( const T & r) const eh=bClk
{ g5]DA.&(
return (T & )r; *\5H\s9<
} R5~m"bE
} ; C8SNSeg
dNmX<WXG
这样的话assignment也必须相应改动: hIHO a
_$x *CP0(
template < typename Left, typename Right > dTNgrW`4
class assignment ITOGD
{ P=i |{vv(
Left l; Qx#)c%v\\
Right r; (bXp1*0 ;
public : .j,&/y&
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} >@\-m
template < typename T2 > zXO.NSC[
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } *Fs^T^ ?r
} ; +DDvM;31w
6H9]]Unju
同时,holder的operator=也需要改动: hkm3\wg
B9 {DO
template < typename T > `OK
}q
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const p`ZGV97
{ p#I1l2nE
return assignment < holder, T > ( * this , t); }e6:&`a xD
} 3@A k6Uh
T{Q&