一. 什么是Lambda )SQ*"X4"
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 L+LxS|S+M
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, b Gq0k&
gP"p7\
(
)X@Obg
C9E l {f
class filler _P
0,UgZz
{ F,Y@
public : +Mc kR
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} vpcHJ^19
} ; wUWSW<
.281;] =
P*oKcq1R
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: j}uFp|df<
,B%M P<Rz1
GE]fBg
Bj09?#~[
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); &sR=N60n
e:hkWcV
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那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Xt~`EN
4o8uWS{`
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mA}-hR%
二. 战前分析 Q}FDu,
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。 i/9QOw~
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 )W95)]
Q];gC{I
MzT#1~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); , C2qP3yg
/* --------------------------------------------- */ "u5Hm ^H
vector < int *> vp( 10 ); }$!bD
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 4J0{$Xuu0
/* --------------------------------------------- */ mE(EyB<
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Y$b4Ga9j
/* --------------------------------------------- */ ^ j;HYs_
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 9PjL
4A
/* --------------------------------------------- */ `<kHNcm
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); <8Ek-aNNt
/* --------------------------------------------- */ ,oX48Wg_+
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 4b=hFwr[?
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看了之后,我们可以思考一些问题: ^
AxU
1._1, _2是什么? \bYuAE1q
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 ljVtFm<
2._1 = 1是在做什么? *')BP;|V`
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 5QB]2c^
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 vzJ69%E_
e`k6YO
hDJq:g
wD
三. 动工 {MdxIp[
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: zIt-mU
c[E{9wp v
#&0)kr66
ZOc1 vj
template < typename T > fiOc;d8
class assignment J01w\#62pQ
{ 7)$U>|=
T value; J~KWn.
public : x3=W{Fv@4
assignment( const T & v) : value(v) {} ^6[KzE#*
template < typename T2 > $fhrGe
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 8v@6 &ras@
} ; B3K!>lz
1}#v<b$
@?iLz7SPk
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 P7QOlTQI
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment n={}='
GY<ErS)2
Mf7Q+_!
&B^#?vmO
class holder )#k*K9[@
{ J"QXu M
public : _H}y7
template < typename T > %])-+T
assignment < T > operator = ( const T & t) const y[[f?rxz>
{ 'EU{%\qM
return assignment < T > (t); j)ZvlRi,
} CN8GeZ-G
} ; ^@ s!"c
:J]S+tQ)
WsRG>w3"
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%b.f^
*%1:="W*|
static holder _1; jm&?;~>O
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 I2kqA5>)j
JbpKstc;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); -/|O*oZ
而不用手动写一个函数对象。 I7TdBe-
2Fi>nJ
0/hX3h
+*'
四. 问题分析 ^_6%dKLK
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。 ##d\|r
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。 9UTWq7KJ
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 [0.>:wT
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 W"Hjn/xSS
下面我们可以对这几个问题进行分析。 kwNXKn/
y _J~n 9R
五. 问题1:一致性 *bRer[7y
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?| !iUdej^tx
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 b9ysxuUdS
*}R5=r0
struct holder 6-va;G9Fc
{ h h}%Z=
// vLn<=.
template < typename T > XSt5s06TM
T & operator ()( const T & r) const mNN,}nHu
{ ZiM#g1;
return (T & )r; $_ub.g|
} '7o'u]
} ; `%;nHQ"
:,rD5aOQ
这样的话assignment也必须相应改动: 4 q}1
1<A+.W
template < typename Left, typename Right > fHvQ 9*T
class assignment f/Km$#xOr
{ jENarB^As
Left l; cd{3JGgB
Right r; 8yz A
W&q
public : GDw4=0u-
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} )|,-l^lC
template < typename T2 > zYpIG8"o5
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } o O%!P<