一. 什么是Lambda f9&D1Gh+w
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ^%<v| Y(X
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, =_wgKXBFa
f/=0
IBuuZ.=j2h
Q2NS> [
class filler +(P;4ZOmB
{ G_o/ lIz"
public : Onc!5L
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} G!Uq#l>
} ; s/T5aJR
Dnp^yqz*
huQ1A0(no
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: pH*L8tT
O{dx+f
2N]y)S_<V
Ny~;"n
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); TQEZ<B$
kNjbpCE\!
}5]NUxQ_
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 *in_Zt3
HK-?<$Yc
o?X\,}-s
grS,PKH
二. 战前分析 :4Y|%7[
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。 fDRQ(}
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 bk7miRIB
%v|,-B7Yx
F(w>lWs;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); h?R-t*G?
/* --------------------------------------------- */ 6iTDk
vector < int *> vp( 10 ); Fj5^_2MU:
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 97BL%_^k
/* --------------------------------------------- */ SEuj=Vie#
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); O/<jt'
/* --------------------------------------------- */ V]<dh|x
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); lS,Hr3Lz
/* --------------------------------------------- */ c'(]n]a%
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); j[z\p~^
/* --------------------------------------------- */ <D 5QlAN
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 0P)c)x5
te:VYP
w"sRK
I#mT#xs6
看了之后,我们可以思考一些问题: :*8@MjZ4
1._1, _2是什么? Z2`e*c-[E
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。 H,?MG
2._1 = 1是在做什么? NH?s
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。 z;3}GxE-si
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。 xA-G&oC]<T
{:rU5 !n
())|x[>JS+
三. 动工 oZ=e/\[K
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: G>!"XK:fB
J:Qp(s-N^:
S1=c_!q%9
r|P4|_No
template < typename T > dxU[>m;
class assignment l p? h~
{ I,#U
_
T value; \"lzmxe0p
public : Zc"]Cv(
assignment( const T & v) : value(v) {} 7_{x '#7
template < typename T2 > 7.=u:PK7kM
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ``NjNd
} ; CHLMY}O0
Kc(_?`
c"QI`;D_c
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 MBg^U<t8
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ^*0;Z<_
VVf~ULZ-
g$:2c7uL
\q,w)BE
class holder %%f=aPw
{ %bv<OMD
public : A]n!d}?
template < typename T > #{]=>n)j
assignment < T > operator = ( const T & t) const Vxw?"mhP
{ !k[zUti
return assignment < T > (t); M35}5+
} 6qw_ |A&g
} ; [Y:HVr,
--]\z* x
d }]b
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 5}By2Tx
K@d`jb4T
static holder _1; ElYHA
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 fG.w;Aemv5
NyGF57v[M
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); bLUn0)c
而不用手动写一个函数对象。 hMD yE.X-
D_8hn3FH
Jv7M[SJ#x
|Rl|Th
四. 问题分析 u!X2ju<
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 mq
"p"iI
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 A#p@`|H#B
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 1%+0OmV&
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Llzowlf e
下面我们可以对这几个问题进行分析。 P"~B2__*
:b
;5O3:B
五. 问题1:一致性 %k2zsM
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| X~R
qv5@-
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 0!?f9kJq
|e\:0O?
struct holder `6M(`*Up
{ F4PD3E_#
// z=u4&x|xA
template < typename T > M0]fh5O
T & operator ()( const T & r) const 11)~!in
{ ht =yzJ9Pr
return (T & )r; =6 [!'K
} )XNcy"
} ; bM!`C|,[s
|l~ADEg
这样的话assignment也必须相应改动: !O.B,
+\E\&^ZQ
template < typename Left, typename Right > Oc8+an1m
class assignment ?W|POk}
{ 1ri#hm0x\
Left l; &iSQ2a!l8b
Right r; Wd%j;glG
public : h&Sl8$jVp
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} >LNl8X:Cz*
template < typename T2 > FKzqJwT
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } \Z~m6;
} ; oW8[2$_N+
D2hvf^g'*
同时,holder的operator=也需要改动: M,[ClQ 9
R0+m7mx#E
template < typename T > !7w-?1?D
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Sj*H4ZHD<&
{ s}A]lY
return assignment < holder, T > ( * this , t); Obd!
} `W/6xm(X5;
w gufk{:
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 y_nh~&
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 7X.1QSuE
ar{e<&Bny
return l(rhs) = r; >Te{a*`"m:
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 7eO8cPy
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: I?:V EN:
|;].~7^
template < typename Tp > Lf,gS*Tg?
class constant_t 68d @By
{ kj[[78
const Tp t;
U]P;X~$!
public : vD*KJ3(c
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} [;b9'7j'
template < typename T > a#{a{>
const Tp & operator ()( const T & r) const ;J_d%
{ J)(pGS@
return t; B[*i}k%i
} c9&
8kq5
} ; RXP"v-
\K4m~e@!
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 %1lLUgf3G/
下面就可以修改holder的operator=了 ^hgpeu
9hq 7:
template < typename T > 3) 7'dM
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 1n,JynJ
{ 6-^+btl)#
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); "3v%|
} d,>l;l
V2bod=&Lc
同时也要修改assignment的operator() ~:0h o
.=NK^
template < typename T2 > I7TMv.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } $@<