一. 什么是Lambda U*[E+Uq}:N
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 \EfX3ghPI
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, S[F06.(1
.nD#:86M
T'5{p
\P.h;|u
class filler 5*$yY-A
{ ~</FF'Xz
public : Bz ;r<Kn
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 5*%Gh&)
} ; wmr?ANk
ln82pQD2Y~
{]Zan'{PCO
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: v1:.t
:oIBJ u%/
u(f
[
\_o_W
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); OBAO(Ke
aO&U=!
#3rS{4[
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 e#Cv*i_<
?),b902C
^j\LB23
+5zXbfO
二. 战前分析 8S1@,O,
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。 XZ%,h
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 A"JdG%t>.h
&42]#B"*
O@Aazc5K
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); !J7`frv"(
/* --------------------------------------------- */ L)JB^cxf
vector < int *> vp( 10 ); _<S!tW
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); #kC~qux^
/* --------------------------------------------- */ yLC[-.H
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Ce}`z
L
/* --------------------------------------------- */ }n9(|i+
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); [bh?p+V
/* --------------------------------------------- */ g"P%sA/E+
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); G)7U&B
/* --------------------------------------------- */ ZexC3LD"
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ukR0E4p
M/<ypJ
& &}_[{fc
wp?:@XM
看了之后,我们可以思考一些问题: PF~@@j
1._1, _2是什么? s%D%c;.|
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。 gQ\.|'%
2._1 = 1是在做什么? roS" q~GS,
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,rF 15
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。 V"#0\|]m
9<Pg2#*N0
t=P+m
三. 动工 #p(gB)o:l
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: =z# trQ{
^Hn}\5
f+ r>ur}\)
%ztZ#h~g
template < typename T > R{@saa5I(>
class assignment bgzd($)u
{ :xsZz$
T value; ^?lpY{aa
public : UPfE\KN+p#
assignment( const T & v) : value(v) {} /]U$OP*0
template < typename T2 > lju5+0BSb
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } MJ:c";KCq0
} ; r)t[QoD1
nd'D0<%
E^-c,4'F
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 oKn$g[,SJh
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment +p\E%<uQ
J*zzjtY( 1
-m`|S q
0C<\m\|~k
class holder B
/;(#{U;
{ 6(E4l5%
public : RE t&QP
template < typename T > )w].m
assignment < T > operator = ( const T & t) const 8-G )lyfj
{ Mq91HmC(@
return assignment < T > (t); M ygCg(h
} /O[6PG
} ; ]xvA2!)Q
oCCtjr
#eJfwc1JY
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: sV"tN2W@
kQ=bd{a6
static holder _1; E3wpC#[Q1
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 oywPPVxj
L\4rvZa
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); phDIUhL$z
而不用手动写一个函数对象。 mu
B Y
"W5MZ
a#1r'z~]}
Z. ${WZW
四. 问题分析 @ 51!3jeu
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 Ny"9!3V
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 g+o$&'\
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 8ve-g\C8 H
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 n~0wq(8M
下面我们可以对这几个问题进行分析。 `O7vPE
F.TIdkvp
五. 问题1:一致性 6@|!m '
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?| w^L`"
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 cs2-jbRn
Ls2OnL9
struct holder oN}\bK
{ MQ =x:p{
// TD\TVK3P
template < typename T > @C-dCC?
T & operator ()( const T & r) const bAt!S
{ kgBkwp
return (T & )r; "0!#De
} }'<Z&NW6
} ; ok--Jyhv#
+Vg(2Xt
这样的话assignment也必须相应改动: U$D:gZ
k8E2?kbF
template < typename Left, typename Right > 2\{/|\
class assignment ,%yC4
{ EW]DzL3
Left l; 1N),k5I
Right r; ;R
>>,&g
public : (l][_6Q
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} @{V`g8P>
template < typename T2 > i8<5|du&?
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } z .lb(xQ
} ; ';eAaDM
[]\-*{^r
同时,holder的operator=也需要改动: q|YnNk>1
f$ /C.E
template < typename T > $I`,nN
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const -0(+a$P7e
{ >a@1y8B
return assignment < holder, T > ( * this , t); CEk[&39"
} \R&ZWJKh
(O ;R~Io
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。 v'L"sgW6I
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 QdZHIgh`i
lS;S:-
-F
return l(rhs) = r; %_]O|(
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。 -{3^~vW|<
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: @bkSA
{w>ofyqfp&
template < typename Tp > E#w2'(t
class constant_t %Y`)ZKh
{ g7%vI8Y)@
const Tp t; ygm=q^bV]s
public : _58&^:/^
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} `5t~
Vlp
template < typename T > >taT
V_,
const Tp & operator ()( const T & r) const -?T|1FA,
{ yaj1nq!*"
return t; Qe[ai?iJkt
} i/N6 8
} ; MoC/xF&
~}YgZ/U7T
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ^YPw'cZZ&
下面就可以修改holder的operator=了 Y$q--JA
{flxZ}
template < typename T > :fG9p`
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const !Je!;mEvI
{ '\7&I