一. 什么是Lambda vD_u[j]
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 +fkP+RVY
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, .byc;9M%
{GAsFnZk
w}"!l G
W.z$a.<(rF
class filler .:T9pplq
{ &Q<EfB
public : f<^ScFVR
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} sN;(/O
} ; ktU9LW~
{a[Uv
B%) zGTp6
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: /(y4V
B*32D8t`u
#&}%70R)
JThk Wx
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); +yt 6.L
vY4WQbz(
1V#0\1sj
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 z9I1RXV
7 FEzak'
}R4(B2vup
sV]i/B
二. 战前分析 (H'_KPK
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 zUe#Wp[
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 P0a>+^:%
EPQ&?[6
MacL3f
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); X *_
SHt
/* --------------------------------------------- */ GH[
U!J
vector < int *> vp( 10 ); ,oC={^l{
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); n iXHK$@5
/* --------------------------------------------- */ s4^[3|Zrr0
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Rc$=+K#
/* --------------------------------------------- */ K!pxDW}
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 8 h55$j
/* --------------------------------------------- */ n P0Ziu'{
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ,| $|kO/
/* --------------------------------------------- */ E|KLK4]
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); &f
(sfM_n
qpluk!
Tb>IHoil
de3yP,
看了之后,我们可以思考一些问题: 9\\@I
=;
1._1, _2是什么? X; e`y:9
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 mBYS"[S(
2._1 = 1是在做什么? }dV9%0s!
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ^(E"3 c
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 WM~J,`]J
r*~n`
`kaR@t
三. 动工 eH"qI2A
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 3j[w
-Lfp
G_7ks]u-
%[+a[/
e<: 4czh8
template < typename T > ,"v)vTt
class assignment 9-X{x95]
{ 6KBzlj0T+
T value; 1{;[q3a
public : mjkw&2
assignment( const T & v) : value(v) {} .(gT+5[
template < typename T2 > USHlb#*
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } `\WcF7
} ; hi4h0\L!}
2l\D~ y
4EaSg#
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 R
&1mo
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment O?4vC5x
2Be ?5+
~%8Q75tn.
S4aHce5PXA
class holder 1OfSq1G>v$
{ )Yy#`t
public : yP1Y3Tga=
template < typename T > {8*d;[X50
assignment < T > operator = ( const T & t) const ~_# Y,)S!z
{ kL2Zr
return assignment < T > (t); e!2%k u
} 8-y: == C
} ; @FnI?Rx
h.}t${1ZC
b[&,%Sm+6
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: ,:dEEL+>c
_L `N^I.
static holder _1; 95gsv\2
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 #?b^B~ #
n'&`9M['%d
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); SceCucT
而不用手动写一个函数对象。 yBD2
44fq1<.K
Kt!IyIa;Ht
GJ^]ER-K
四. 问题分析 A 4W
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 yV+ E;
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 lu@>?,<
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ek;&<Z_ ]
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ,Dii?P
下面我们可以对这几个问题进行分析。 XnI
;7J
~&j`9jdOj
五. 问题1:一致性 L/iVs`qF
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 7)(`
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Oih2UrF
]Re~V{uh
struct holder ?:''VM.
{ %[\Ft
// >%p
m"+h{
template < typename T > b[[6X
T & operator ()( const T & r) const |n6Q
{ EDidg"0p
return (T & )r; 64\5v?C
} @aV~.!!
} ; N7I71q|
?"8A^
^
这样的话assignment也必须相应改动: %d[xr h
R;TEtu7
template < typename Left, typename Right > [ls ?IFg
class assignment >pH775I=
{ S_ -QvG2
Left l; ?'/5%f`
Right r; aEqI51I
public :
&pY G
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ;`PkmAg
template < typename T2 > !E:Vn *k;
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } E#2k|TpH4
} ; wAOVH].
3
cW"VrFy9
同时,holder的operator=也需要改动: FqUt uN
d,rEEc Y
template < typename T > B?ob{K@
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const )< a8a@
{ ~B*\k^t`
return assignment < holder, T > ( * this , t); ^YJ^+:D(
} )(!Z90@
:0j`yo:w
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 +$QL0|RL
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 9H%xZ(`vN
cYwC,\uF
return l(rhs) = r; kbT-Oz 2
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。 P ~
pbx
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ;$L!`"jn
= 4WZr
template < typename Tp > I;Fy
k70w;
class constant_t ApJf4D<V
{ F4<2.V)#-
const Tp t; Hr*Pi3 dSI
public : ^RAFmM#F
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 8Pdnw/W
template < typename T > *^+xcG
const Tp & operator ()( const T & r) const +M]8_kE=+l
{ "sx&