一. 什么是Lambda P:D;w2'Q
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 5aj%<r
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, i;Dj16h
Q g~cYwX
|RjAp.pm
L0l'4RRm\
class filler ]K?;XA3 dZ
{ {wy{L-X
public : U#V&=~-
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} cWtuI(.
} ; 9|D*}OY>
e5RF6roxO
I(<9e"1O
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: Az7
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:@uIEvD?
(1EtC{
m
6VUs:iO1j5
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ZnKjU ]m
IG+g7kDCY
JBhM*-t(M1
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 k5M5bH',
IOA2/WQu
M"Dv-#f
|kY}G3/
二. 战前分析 M*!WXQlud
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。 xXf,j#`"
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 n&K}h
gY'-C
u6nO\.TTtY
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); +m9ouF
/* --------------------------------------------- */ }!Y=SP1e
vector < int *> vp( 10 ); N5[^W`Qf
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); HQvJ*U4++
/* --------------------------------------------- */ LZ34x: ,C
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ;NOmI+t0w&
/* --------------------------------------------- */ ;,8 )%[
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 3CzF@t;5
/* --------------------------------------------- */ 8`<e\g7-
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); >.M>,m\
/* --------------------------------------------- */ y2W|,=Vd
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); VwudNjL
5?MaKNm }
6ao~f?JZ
aFaioE#h(
看了之后,我们可以思考一些问题: xa.tH)R
1._1, _2是什么? Ul_5"3ze
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。 #M%K82"
2._1 = 1是在做什么? TZ63=m
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。 JM1O7I
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。 bwM?DY
:8K}e]!c1
?K+q~DzNSD
三. 动工 ~NZL~p
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ;j.-6#n
F\, vIS
[~PR\qm
Ur]/kij
template < typename T > 6P3h955c
class assignment I8a3: )
{ lEgjv,
T value; `OfD^Q=
public : SJ91(K
assignment( const T & v) : value(v) {} "OwK-
template < typename T2 > ]5K+W
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } /GVjesN
} ; ?&'Kw>s@
O\CnKNk,
gu6%$z
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 p}3` "L=
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 9: .m]QN
,z<1:st]<
N]eBmv$|
55'
class holder Y)@Y$_
{ J5(0J7C
public : C1'y6{,@
template < typename T > {,i-V57-h
assignment < T > operator = ( const T & t) const l$1NI#&
{ %3O))Ug5
return assignment < T > (t); DuNindo8
} D2g/P8.<A
} ; GGnlkp& E
/o%VjP"<
obE8iG@H
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: Th$Z9+()
@R}3f6@67
static holder _1; |_+#&x
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 AT)b/ycC
$|xSM2
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); n\)1Bz
而不用手动写一个函数对象。 <}:` Y"
z3]W #
}tw+8YWkz
V3#ms0
四. 问题分析 ;W+8X-B
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。 63 'X#S
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。 MT"&|Og
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 )=sbrCl,C/
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 =6qTz3t
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ^GAJ9AF@(
d&CpaOSu
五. 问题1:一致性 R)BXN~dQ
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?| e@qH!.g)
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 -$?t+ "/E
`vMhrn
struct holder y+T[="W
{ 9@ YKx0
// 2cUT bRm
template < typename T > /q+;!EM
T & operator ()( const T & r) const F@k}p-e~
{ 9Q^cE\j
return (T & )r; qC{JsX`~
} jQzl!f1c3
} ; Db<#gH
@J&korU
这样的话assignment也必须相应改动: X3a 9-
'prHXzi(h
template < typename Left, typename Right > %0} ^M1
class assignment /zt M'
{ j{YYG|
Left l; z4:<?K
Right r; R2n
2mQ <
public : g\fj6
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} \7i_2|w
template < typename T2 > ;<N:! $p
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } m)} 01N4
} ; QOo'Iv+EL
u*v<