一. 什么是Lambda Sj(5xa[
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 uE'O}Y95
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, ^osXM`
$:l>g)c
A.YXK%A%
E&z`BPd
class filler Vf*Z }'
{ or<n[<D-C
public : iY[+BI:
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 3bU(ea^e$
} ; Bz+zEXBC
R"2wop
%$Smei
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 5|<j Pc
](@HPAG]
:z-UnC||j
#lDW?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); V9:Jz Q=?`
' pN[H\Ia
I5%#A/|z
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 4AWL::FU5
=tS#t+2S
V$?@
z>7
D\H;_k8
二. 战前分析 rWMG6+Scb
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。 Q\moR^>
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 {VmJVO]S
(&osR|/Tq
zBjtPtiiI8
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 7{JIHY+
/* --------------------------------------------- */ >}7Ml
vector < int *> vp( 10 ); 'qy
LQ:6
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); o'?[6B>oj
/* --------------------------------------------- */ m%s&$
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); c>b!{e@*
/* --------------------------------------------- */ ZZ*+Tl\
s
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Q1[3C(
/* --------------------------------------------- */ qP k`e}D
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); `k;MGs)&
/* --------------------------------------------- */ CM`B0[B
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); =bHS@h8N<
Abc%VRsT
*}h#'+
Q94Lq~?YF
看了之后,我们可以思考一些问题: \8<ZPqt9
1._1, _2是什么? |L<p90
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。 Jk=_8Xvr`
2._1 = 1是在做什么? "xduh3/~=
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。 VV+gPC
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。 +5i~}Q!
{9Ug9e{
~
AW<"3 !@
三. 动工 ZBuh(be
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: :9~LYJ
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E'
_6v
`i5 \(cdl
MLT^7'y
template < typename T > UP .4# 1I
class assignment r
"uQ|
{ IY"+hHt
T value; |>zYUT[V
public : 80GBkFjV
assignment( const T & v) : value(v) {} M*
0zvNg
template < typename T2 > HT%'dZ1
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } OpD%lRl
} ; *Roqie
UC@Jsj~f
Z{}+7P
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 evvv&$&
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment s+<`iH9Hm
xOt
{Vsv
%'w?fqk
@L ,4JPk
class holder 1:;S6{oQ
{ 1smKU9B2)
public : BVzMgn;
template < typename T > [/Sk+ID
assignment < T > operator = ( const T & t) const I} .9
{ s H(io
return assignment < T > (t); ]|_UpP8EP
} =/e$Rp
} ; +~n4</
3lsfT-|Wt&
)]tf|Mbu
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: S;^'Ek"Z.
gwyX%9
static holder _1; @j<Q2z^
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 {\vcwMUzZ
L_sDbAT~<
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 7e:eL5f>~
而不用手动写一个函数对象。 E_D0Nm%n
m*'hHt
n
v\2-%
u?rs6A[h#
四. 问题分析 25Uw\rKeO
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。 "F:V$,mJ
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。 1| dXbyUd
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 N c(f+8
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 {,B.OM)J
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Wud-(19
q8!X^1F7
五. 问题1:一致性 F4]=(T
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?| `-w, 6
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 WX*
uhR
8o i{%C&-
struct holder VDFs.;:s
{ 1*f*}M
// 8?hZ5QvA(j
template < typename T > _0|@B8!J?
T & operator ()( const T & r) const #.{ddY{
{ &