一. 什么是Lambda S?2YJl8B
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 L&'l3|
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:i+}F;M)s
gZ*hkKN6
t*s!0'Y
]\`w1'*
class filler 19) !$Hl
{ %}ixgs7*c0
public : ^ `je
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} *k4+ioFnKE
} ; EZ `}*Yrd
WDvV
LU`
D Kq-C%
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: N"K\ick6J
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"B5==0I
La]4/=a
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); XR<G}x
hRLKb}
POY=zUQ'/
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 9':/Sab:7v
oAaf)?8
^9s"FdB]24
E)Srj~$d
二. 战前分析 Z>&K&ttJ
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。 -aT=f9u
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 3r`<(%\
{>A
8g({i
SKW;MVC
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); {<r`5
/* --------------------------------------------- */ UC(9Dz
vector < int *> vp( 10 ); $^ubo5%
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); %^T!@uZr
/* --------------------------------------------- */ rX:1_q`xA
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); x~nQm]@`h
/* --------------------------------------------- */ 6}"lm]b
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); `[&v
/* --------------------------------------------- */ 9[Y*k^.!
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); O[L\T
/* --------------------------------------------- */ #]igB9Cf)w
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); &jFKc0\i@
p[b7E`7
h>.9RX &
o:4CI
看了之后,我们可以思考一些问题: &%}bRPUl
1._1, _2是什么? wCC-Y kA
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 7Y)s#FJ
2._1 = 1是在做什么? y6\ [1nZ
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 {aT92-D3
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 jKYm /}d
BjN{@aEO
6Z$b?A3zM
三. 动工 V.U|OQouT
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: rrYp'L
Ty.drM
}\U0[x#q
5qeT4|
Ol
template < typename T > }0vtc[!
class assignment wqf& i^_
{ D)h["z|F
T value; 8dlInms
public : aK!xRnY
assignment( const T & v) : value(v) {} >d'EInSF
template < typename T2 > #.~.UHt
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } /O+e#z2f<
} ; [q
w
b5[f 5
HuK Aj
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 O.dux5lfBd
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment |b,zw^!e['
Dxz5NW4
Gi;9 S
eK\|SQb
class holder py}.00it
{ 0@:Y>qVa
public : O~nBz):2
template < typename T > v]l&dgoT
assignment < T > operator = ( const T & t) const \l>qY(gu
{ %}\ vW
return assignment < T > (t); K90D1sD
} {jrZ?e-q
} ; t7sUtmq
DS.39NY
:~-)Sm+^
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: VyRW '
dE+CIjW5
static holder _1; 9UB??049z
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 2&suo!ig
{_": /A
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); P*}9,VoY
而不用手动写一个函数对象。 h5<T.vV
h 3eGq:!9
Xqc'R5Cw
X
S6]C{
四. 问题分析 f2BS[$oV4
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 2Zv,K- G
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 Mr#oT?
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ScM}m
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 O_qu;Dx!
下面我们可以对这几个问题进行分析。 sj#{TTW
*7)S%r,?
五. 问题1:一致性 .LWOM8)
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| rE!G,^_{
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Y'3kE
0G~%UYB-
struct holder h9,wiT
{ l2z`<2mp
// /e;e\k_}'
template < typename T > BDarJY
T & operator ()( const T & r) const `;zu1o
{ eTLI/?|+N
return (T & )r; i528e{&
} bjU 2UcI"<
} ; !&1}w86
a15,'v$O
这样的话assignment也必须相应改动: B]&Lh~Im
fhVbJU
template < typename Left, typename Right > ex0
kb
class assignment oHYD_8'f
{ 6R3"L]J
Left l; %4QoF
Right r; #
|[`1
public : U[K0{PbY
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} O('i*o4!}
template < typename T2 > d=Rk\F'^J
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } vE^h}~5U
} ; vHZX9LQU0+
Rfkzv=<"X
同时,holder的operator=也需要改动: PPuXas?i
'LtgA|c=
template < typename T > Ek gZxT_&
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const G2U5[\
{ !UUmy% 9
return assignment < holder, T > ( * this , t); J)#59a
} xfbK eS8
bxPY'&