一. 什么是Lambda |7ga9
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 VxlK:*t`
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, M7$ h
Mn<G9KR
^qs{Cf$
)X8?m <cG
class filler 3ug|H
{ W%/lBkP
public : !11x&Db
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} y:FxX8S$'e
} ; ER z@o_
w"-'
q\PHA
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: DXbzl
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eSV_.uvsb
*b{C`[
=V
q>$[<TsE&}
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); I'23$IzPA
n@3(bl5{
XIv{jzgF
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 GCw<jHw
"E? 8.`T
2u0dn?9\
C'iJFfgR
二. 战前分析 (9;qV:0`
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 Gi<ik~
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 6 (:^>@
X>i`z
Ch`nDIne
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); (<u3<40[YN
/* --------------------------------------------- */ s_(%1/{
vector < int *> vp( 10 ); uYh6q1@"~
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ,bv?c@
/* --------------------------------------------- */ 3
cd5g
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); d+9T}? T:*
/* --------------------------------------------- */ ,zCrix
3
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); u )'l|Y
/* --------------------------------------------- */ l\vvM>#S
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); njz:7]>e
/* --------------------------------------------- */ Tk9/1C{8
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); M4;A4V=W
^7l.!s#$b
[+=h[DC
V;b^b5yZ>
看了之后,我们可以思考一些问题: _g%Wx?K9
1._1, _2是什么? T>"GH M
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。 Ek!$Ary
2._1 = 1是在做什么? 4r@dV%:%<
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。 \O]1QM94Y
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。 <K8$00lm
` ,B&oV>
kg2?I L
三. 动工 ?}QHEk:H
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类:
8&AHu
bLx70$
GN36:>VWb
sFR'y.
template < typename T > [zO
class assignment HJY_l
{ {J:ZM"GS
T value; uUAib<wdPL
public : UX-l`ygl
assignment( const T & v) : value(v) {} G\ twx ;
template < typename T2 > V24 i8 Qx
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } !ul)e;a
} ; |51z&dG
)^&,[Q=i
M2[ywab
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 b";w\H
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment RI#Cr+/
4|+6a6
D`r^2(WW
a8?Zb^
class holder H}}]Gh.T
{ sje}E+{[
public : E%g_O_
template < typename T > 'ADaz75`*r
assignment < T > operator = ( const T & t) const E'p5
{ %@<}z|.4
return assignment < T > (t); :#!m(s`
} Ga\E`J$c
} ; /jI>=:z
%eoO3"//
4m%RD&ZN
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: H79|%@F"
=1o_:VOG
static holder _1; )t
G`a ;
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 =,D3e+P'
(h0i2>K
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 8aw'Q?
而不用手动写一个函数对象。 <De29'},y
xACAtJ'gc
~+VIELU<%
(rcH\
四. 问题分析 Ez^U1KKOE7
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 /*Z,i&eC
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 xbex6i"ZE
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 )j6VROt
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 DU g
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ffGiNXCM
Sqw.p#
五. 问题1:一致性 4|f I9.
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| Rv=(D^F,
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 N|eus3\E
~4th;#'
struct holder @?_<A%hz
{ qyMR0ai-
// ZHxdrX)
template < typename T > \WD}@6)
~
T & operator ()( const T & r) const 3n']\V
{ |F36^
return (T & )r; q#Y%Y
} 62&E]>A(i
} ; .bbl-a/
3
wU_e/+0h
这样的话assignment也必须相应改动: pg69mKZ$
Qcu1&t\ C
template < typename Left, typename Right > Xj.Tg1^K"
class assignment hV_eb6aj}P
{ #$(F&>pj
Left l; s OD>mc#%Y
Right r; _yTGv-
public : ' } rUbJo
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 8D
eRs#
template < typename T2 > z65|NO6JW.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } SP9_s7LL
} ; x72bufd
f>nj9a5
同时,holder的operator=也需要改动: _X{ihf
wm|{@z
template < typename T > }<w/2<