一. 什么是Lambda 23wztEp{a
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ;=y"Z^
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, +nE>)ZH
_#u\ar)
f' ?/P~[
Q#\Nhc
class filler d5$D[,`1
{ 'OsZD?W{
public : 8M99cx*K
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} wM+1/[7
} ; 4.!1odKp
} ?j5V
@@AL@.*
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: w}ji]V}
Zz0bd473k?
FJ_7<4ET
<y@vv
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 1Cw]~jh
}R%H?&P
aUaeK(x:H
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 6kYluV+j
vqSpF6F
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F\ B/q
=rA?,74
二. 战前分析 4!IuTPmr
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。 nGH6D2!F
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 N&HI)X2&
>v]^nJl
"+(|]q"W
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); N d].(_
/* --------------------------------------------- */ ubwM*P
vector < int *> vp( 10 ); jH<
#)R
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 1&|]8=pG7
/* --------------------------------------------- */ {DRk{>K,
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); *?FVLE
/* --------------------------------------------- */ V|8'3=Z=
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); <T}^:2G|
/* --------------------------------------------- */ YvJFZ_faX
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); lq-KM8j
/* --------------------------------------------- */ &t=:xVn-M
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); \ %Mcvb.?
8!E.3'jb
IRN,=
k+J%o%* <
看了之后,我们可以思考一些问题: [d`E9&Hv3
1._1, _2是什么? KN}#8.'>3
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。 E_
wVAz3
2._1 = 1是在做什么? j%6p:wDl
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。 ]SQ+r*a
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。 fx;rMGa
)x6&Y
t7f(%/] H0
三. 动工 > Vm}u`x
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: "wgPPop
M+ +Dk7B
EtcT:k?y
q3x"9i
`
template < typename T > \u,CixV=
class assignment Db|f"3rq?
{ $e\s8$EO
T value; bo\ bs1
public : 76l. {TXF
assignment( const T & v) : value(v) {} EpS/"adI-!
template < typename T2 > &;DCN
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } y!b2;- Dp
} ; JP>EW&M
GHsDZ(d3.
s<!A<+Sh
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 JWNN5#=fQ
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment WZ'<iI
>V"{]v
9<gW~
s>
//&3{B
class holder c8&3IzZ
{ W`[VLi}fe
public : Ca~8cQ
template < typename T > ,;pUBrz/[
assignment < T > operator = ( const T & t) const dcf,a<K\
{ jr`swyg
return assignment < T > (t); !]F`qS>
} o@)Fy51DD
} ; Ue}1(2.v
1S?~c25=h
QRju9x
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: `y>m
>j
u`XRgtI{g?
static holder _1; 9K$
x2U
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 z qA>eDx
HhynU/36
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 2 5~Z%_?
而不用手动写一个函数对象。 \l!+l
=F\Xt "
TzKM~a#
&& ]ix3
四. 问题分析 WSozDNF!'f
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。 lV'?X%
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。 1K/HVj+'.
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ?8O5%IrJ
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 g:!U,<C^a
下面我们可以对这几个问题进行分析。 (-S^L'v62v
!j $cBf4
五. 问题1:一致性 Ce+:9} [
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| mZiKA-t
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ThV>gn5
y3;M$Jr
struct holder }1 O"?6
{ _gMr]%Q
// S<T'B0r8
template < typename T > ?=7k<a~
T & operator ()( const T & r) const }XUL\6 U
{ wqG#jC!5
return (T & )r; &k'<