一. 什么是Lambda S Rk%BJ? ~
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 \zcR75
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, TuEM
|BUgsE
:(\JY?+w
"x vizvR
class filler 84!Hd.H
{ F{4v[WP)
public : "BVp37m;?
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} B Dp")[l
} ; fTso[r:F.
Cs(sar:7
Cv@)tb
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: \1SC:gN*#
ah%Ws#&
mITNx^p4f
`8S3Y
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); e=nvm'[h
14"+ctq
z)(W
x">
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 p="0Y<2l
r6nnRN/S=
x0b=r!Duu
OLqV#i[K#9
二. 战前分析 2n$Wey[
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。 $_iE^zZaU^
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 S43JaSw)
xr{Ym99E$
`KN>0R2k
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); x9AFN
/* --------------------------------------------- */ ? 3OfiGX?
vector < int *> vp( 10 ); Fuzb4Df
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); uorX;yekC
/* --------------------------------------------- */ _3:%b6&Pz
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 6UqAs<c9
/* --------------------------------------------- */ 3C<G8*4);/
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); - om9 Z0e
/* --------------------------------------------- */ [@ev%x,
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); /OWwC%tM/
/* --------------------------------------------- */ ?].MnwYo
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ^~.AV]t|
OxYAM,F
5 ty2e`~K
ZMb+sUK
看了之后,我们可以思考一些问题: Z[OX{_2]K
1._1, _2是什么? l'/`2Y1
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。 a_V\[V{R=
2._1 = 1是在做什么? GdcXU:J /
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。 mf3,V|>[\
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。 IJ&Lk=2E]
L FkDb}
@<{%r
三. 动工 AU3Rz&~
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Jz~:
$Yt|XT+!&
>]pZ;e$
S)rr
template < typename T > zQ|2D*W
class assignment yAryw{(
{ R\5,H!V9n
T value; {KNaJ/:>W
public : \0x>#ygX
assignment( const T & v) : value(v) {} _i}b]xfM
template < typename T2 > y\Aa;pL)RQ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 8Y.qP"s
} ; j*<J&/luYZ
6[3Xe_
W|m(Jh[w]
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 IQ@9S
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ]JjS$VMauX
Q?i_Nl/|
#\w N2`" W
ID2->J
class holder x.*^dM@V
{ 7K\v=
public : Tse#{
template < typename T > PGJh>[s
assignment < T > operator = ( const T & t) const a#=d{/ab
{ `!vqT 3p,
return assignment < T > (t); iz# R)EB/g
} fA6IW(_bi
} ; &T,|?0>~=J
Pp-N2t86#2
&SE}5ddC7
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: ]ub"OsXC
N l@G\_
static holder _1; YCD|lL#
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ->b5"{t
HLW_Y|QaFo
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); $&as5z8
而不用手动写一个函数对象。 @KTuG ?.
H%O\4V2s
i wgt\ux.
lg aSIXDK
四. 问题分析 HDHG~<s
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 v0\l~_|H
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 rkjnw@x\
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 &s+l/;3
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 uvbVb"\"Yk
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ipwlP|UjQ5
eTa_RO,x
五. 问题1:一致性 t(#9.b`W)
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| ?}KRAtJ8
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 D5lQ0_IeW
4/b.;$
struct holder =x8[%+
{ ^cYB.oeu
// #%"G[B
template < typename T > Me.I>7c
T & operator ()( const T & r) const }3{eVct#|
{ <N vw*yA
return (T & )r; xsH1)
} /}m)FaAi
} ; ;bE/(nz M
b(0<,r8
这样的话assignment也必须相应改动: hTtn
/j
Z=]SAK`
template < typename Left, typename Right > OIP]9lM$nC
class assignment U!(.i1^n
{ KoERg&fY
Left l; 9^}&PEl
Right r; |`LH|6/
public : R(wUu#n$
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} nQiZ6[L
template < typename T2 > B7 s{yb
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } TPN+jK
} ; KnG7w^
zgwez$
同时,holder的operator=也需要改动: aD: #AmbJ
QF>T)1&J[7
template < typename T > >jI.$%L$
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const s)E \
{ 3k1e
return assignment < holder, T > ( * this , t); GKt."[seV
} JXc.?{LL
#LasTN9
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。 4'O,xC
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 <