一. 什么是Lambda =MDir$1Z
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 U^vQr%ha
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, WXu:mv,'e
eT1b88_
*vv<@+gA
aSd$;t~
class filler 1MHP#X;|
{ m6^Ua
public : X).UvPZ/
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 35z]pn%L
} ; ;8/w'oe*j
yi<&'L;
r \H+=2E'
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: o6sL~*hQ
Mm`jk%:%]
n={}='
GY<ErS)2
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); r@FdxsCnGM
H`q" _p:
9 tkj:8_
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Af1izS3
yjs5=\@
x%d+~U;$&
3Yf%M66t
二. 战前分析 _F>1b16:/P
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 /Y5I0Ko Uw
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 6~zR(HzV{
,\!4A
w{k8Y?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); N
?Jr8
/* --------------------------------------------- */ qJ|ByZ.N+
vector < int *> vp( 10 ); [1B F8:
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 4"1OtBU3
/* --------------------------------------------- */ 6l&m+!i
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 9|WBJ6
/* --------------------------------------------- */ 2A|^6#XN'
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 5r"BavA
/* --------------------------------------------- */ ^tX+<X
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ^_6%dKLK
/* --------------------------------------------- */ ~K% ]9
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 9+@"DuYc6
c_clpMx=
{`QF(WL
d,[.=Jqv[
看了之后,我们可以思考一些问题: /+4Dq4{t)
1._1, _2是什么? lnL&v'{
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 RrKAgw
2._1 = 1是在做什么? #n%?}
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ya5a7
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 o/buU{)y
LinARMPv
EquNg@25W
三. 动工 Fn$/ K
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: _?<Y>B, E
vE/g{~[5
#b\&Md|;
^ L'8:
template < typename T > GDw4=0u-
class assignment H^xrFXg~z
{ ka{9{/dz3
T value; X5 lB],t"=
public : hKtOh
assignment( const T & v) : value(v) {} ?2[=llS4
template < typename T2 >
r4t|T^{sl
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } AbUU#C7
} ; d=WC1"
GJWC}$#TY
_/ j44q
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 St,IWOmq"
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment RI w6i?/I
$t.N|b`'
ehCc
N4V(
,]Yjo>`tW
class holder +EG.p
{ hJ4==ILx
public : 2#_9x7g+
template < typename T > gJi11^PK
assignment < T > operator = ( const T & t) const j{VxB
{ qTC`[l
return assignment < T > (t); . hHt+
} i_g="^
} ; 9 U1)sPH;
RL~|Kr<7J
#W
1`vke3
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: OH5
kT$
j^KM
static holder _1; deaxb8'7
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ~B>I?j
.6!]RA5!=
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); J&^r}6D
而不用手动写一个函数对象。 :eS7"EG{3
FePJ8
O8SX#,3^}
8>j+xbw
四. 问题分析 G,{L=xOh
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。 c}Jy'F7&f
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。 V)R-w`
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 N\H{p%8
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 \ ^EjE
下面我们可以对这几个问题进行分析。 0LoA-c<Ay
M7yJ2u <Ty
五. 问题1:一致性 M<7<L
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?| v|_?qBs"
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 l,h#RTfry
2t1 WbP1
struct holder )ty
*_@N0
{ ;Iw'TF
// r d]HoFE
template < typename T > r!Eo8C
T & operator ()( const T & r) const .)|jBC8|}
{ Y8.0R-:ZAN
return (T & )r; j='Ne5X1
} %P_\7YBC>
} ; 'Twi
@I
C,]Q/6'>
这样的话assignment也必须相应改动: qTqvEa^X`
PZLW yp
template < typename Left, typename Right > ] 5P{*
class assignment #.9Xkn9S
{ BxZ}YS:
Left l; }y|%wym
Right r; Uvf-h4^J]:
public : /qI80KVnN
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 9<7Q {
template < typename T2 > $0LlaN@e
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } a9QaF s"
} ; wgLS9.
LU?#{dZ
同时,holder的operator=也需要改动: Y+/ofk"
v8*ZwF
template < typename T > ~l6e&J
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Vz 5:73
{ 1b6gTfU
return assignment < holder, T > ( * this , t); xO1d^{~^^
} C+5^[V
dUb(C1h
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 L8bq3Q'p
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 2d.I3z:[
/f%u_ 8pV%
return l(rhs) = r; 4i~;Ql
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 {GWcw<g.B
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: r{%NMj
vZ]gb$
template < typename Tp > ~PlwPvWo
class constant_t +bRL.xY
{ DN^ln%#
const Tp t; E&&