一. 什么是Lambda rI\5djiYJ
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 )^8[({r~
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, 4Y'Ne2M{
#8L:.,AYE
khjdTq\\
]i075bO/
class filler 6|lsG6uf
{ 8g:VfzaHu
public : 13 h,V]ak
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} w;Azxcw
} ; %AJ9fs4/
;07$ G+['
Xl1% c7r.1
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: kIa16m
;ZuHv {=
xtCMK1#
x
2u-J+
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); .h4NG4FIF
QDj%m %Xd
c|3oa"6T>
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 )-"<19eu
]35`N<Ac
MA_YMxP.'
X2I_,k'fQ
二. 战前分析 [(a3ljbRX
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。 ..h@QQ
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 =}tomN(F~[
(`slC~"
O*/%zr
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); S]=.p-Am
/* --------------------------------------------- */ S0OL;[*.
vector < int *> vp( 10 ); ZD]{HxGL!
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); fJ\?+,
/* --------------------------------------------- */ ] 7[#K^
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); *.eeiSi{
/* --------------------------------------------- */ E$z- |-{>
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); f99"~)B|
/* --------------------------------------------- */ ez9F!1
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Py#EjF12
/* --------------------------------------------- */ #-Mr3
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ~$>JYJj
ae-tAA[1Y
5nBJj
b&@]f2/
看了之后,我们可以思考一些问题: 4Th?q{X
1._1, _2是什么? %}H
2
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。 o"0~
2._1 = 1是在做什么? /Z]nV2$n)V
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 I9L3Y@(f6m
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 QKEtV
T^MY w
\IC^z
三. 动工 &Jb$YKt
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: oCE'@}s.i
|5`ecjb.
q2F`q. j
&b^_~hB:q
template < typename T > i,"Xw[H*s
class assignment uWClT):
{ JFc,f
T value; &/Gn!J;1
public : F (kq
assignment( const T & v) : value(v) {} DazoY&AWE
template < typename T2 > &n8Ja@Y]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Fab]'#1q4
} ; bBc<p{
'hWA&Xx+
` ;mQ"lO
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ceJ#>Rj
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment "9^b1UH<
\tvL<U"'
s*
u1n+Zq
ZJcX-Z!\
class holder j&/+/s9N
{ Q|+ a
public : >&e=0@?+G
template < typename T > f*"T]AX0
assignment < T > operator = ( const T & t) const M `q|GY
{ XM+.Hel
return assignment < T > (t); "(W;rl
} ha;fxM]
} ; Dz$w6d
LKI\(%ba#
K%L6UQ;
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: H-&27?s^
T<>B5G~%
static holder _1; ]!!?gnPd5
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 p),*4@2<
E0 VAhN3G\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); /N%i6t<xU
而不用手动写一个函数对象。 Kv!:2br
g i/k#3_m
Iv3yDL;
/kyO,g$9
四. 问题分析 r)-{~JA!
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 Jb$G
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。 12L`Gi
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 z]hRc8g}d
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ?mC'ZYQI
下面我们可以对这几个问题进行分析。 kmTYRl
)j
h4KMhr
五. 问题1:一致性 2DsP "q79k
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?| -,;woOG
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 gQSVPbzK
aB (pdW4
struct holder uUx7>algF
{ >G"fMOOkW
// EpR n,[
template < typename T > QPLWRZu@
T & operator ()( const T & r) const hR0a5
{ aqqo>O3 s
return (T & )r;
%X\A|V&
} Hicd
-'
} ; F-o?tU
6RxI9{ry
这样的话assignment也必须相应改动: f^QC4hf0
x.t&NP^V)
template < typename Left, typename Right > !nJl.Y$
class assignment am3JzH
{ #E=8kbD7
Left l; E<! L^A
M`
Right r; =AzkE]
public : Z@x&
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} cs\=8_5
template < typename T2 > t 3N}):
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } [S]q'c)
} ; 44~ReN}`
F[O147&C
同时,holder的operator=也需要改动: ,)d`_AD+5
";&PtLe
template < typename T > (ot56`,k
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const (t&`m[>K
{ =ZU!i0
K
return assignment < holder, T > ( * this , t); W\Sc ak>
} `Nvhp]E
BcpbS%S
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。 GwDOxH'
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 KK>jV
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