一. 什么是Lambda >&PM'k
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 xaMDec V
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, '? 5-
^5sA*%T4
ka9@7IFM
@Lnv
class filler HoGYgye=
{ Fc1!i8vv
public : F/s
n"2
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} p3=Py7iz
} ; m)tu~neM
fvC,P#z'|
Ss>pNH@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: J?8Mo=UZz
BIWe Hx
v76Gwu$d
W@T\i2r$z
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); o9eOp3w30
[I
*_0
TJ"-cWpO1
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 xnZnbgO+
[Yt{h9
#rkq
?:Q
E!9WZY
二. 战前分析 k H.dtg_
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。 A(FnU:
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 FCEy1^u
%~!4DXrMk
^K?-+
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); d?fS#Ryb
/* --------------------------------------------- */ qbv\uYow3k
vector < int *> vp( 10 ); >WSh)(Cg
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); o}rG:rhIh
/* --------------------------------------------- */ h9)S&Sk{s
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); -5<[oBL;
/* --------------------------------------------- */ |R}=HsYey
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); >w
S'z]T9
/* --------------------------------------------- */ e(0OZ_ w
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Ehx9-*]
/* --------------------------------------------- */ <fUo@]Lv
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); S^rf^%
`8!9Fp
) E^S+ps
[YOH'i&X
看了之后,我们可以思考一些问题: 7}kJp%-
1._1, _2是什么? ! ?g+'OM
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。 VQ9A/DH/
2._1 = 1是在做什么? FzInIif
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。 Vu$m1,/
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 bk0>f
r<vMp'u
ZNQx;51
三. 动工 5CY%h
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: #PkuCWm6
W@d&X+7e
vXJPvh<
E8PDIjp
template < typename T > %O\@rws
class assignment ^&>B,;Wu
{ xuioU
T value; ;U* /\+*h
public : 5BVvT
`<
assignment( const T & v) : value(v) {} [^qT?se{
template < typename T2 > ALMsF2H
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } o2!738
} ; K<>kT4
e5'I W__
[}L~zn6>?a
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 HRf;bKZ
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment r: K1PO
}+@9[Q
L
)~U1sW&t
X1@DI_
class holder Uy?jVPL
{ j?K$w`
public : 6<lo0PQ"Z
template < typename T > x92^0cMf
assignment < T > operator = ( const T & t) const U{2xgNJ
{ P 9?cp{*
return assignment < T > (t); qf? "v;
} (]]hSkE
} ; g|~px$<iY
h( | T.
Z
[!"x&H]h
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: Hyb(.hlZh
2K}49*
static holder _1; 4XpWDfa.}
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 BSm"]!D8*
,L<JG
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ]+D@E2E
而不用手动写一个函数对象。 2*Qv6
:qK
#mQ@4k9i
J K/{IkF
:;{M0
四. 问题分析 As,`($=
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。 6v)TCj/
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。 fL*7u\m:
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 N5?bflY
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 '`jGr+K,wU
下面我们可以对这几个问题进行分析。 :v^/k]S
-XBZ1q
五. 问题1:一致性 !5ps,+o
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?| f?5>V
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 /QXUD.(
8
bmG`:_
struct holder z
CLaHx!
{ (`.# n3{
// h:4(Gm;
template < typename T > }*:3]
T & operator ()( const T & r) const '/>Mr!H#
{ Wiis<^)
return (T & )r; xi (@\A
} -xtT,^<B
} ; Df6i*Ko|
[ws
_ g,/
这样的话assignment也必须相应改动: &N}"4
e9LX0=
template < typename Left, typename Right > Ln>!4i+-B)
class assignment /oPW0of
{ w#.3na
Left l; "to!&@I|
4
Right r; {nmG/dn{
public : ^'X
I%fEf
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} MLDzWZ~}ef
template < typename T2 > <6Q^o[L
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } a#p+.)Wm
} ; >_}isCd,
@|Pm%K`1
同时,holder的operator=也需要改动: *;A ;)'
D \ rns+
template < typename T > "| '~y}v_
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const dseI~}
{ ktyplo#F
return assignment < holder, T > ( * this , t); i~u4v3r=
} 3&-rOc
7By7F:[ b
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。 ?|M-0{
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 L( 6b2{"
!f~a3 {;j
return l(rhs) = r; )qxt<
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。 _U~R
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: L.;b(bFe
"tyRnUP
template < typename Tp > 45yP {+/-Q
class constant_t m212
gc0u
{ vXKL<