一. 什么是Lambda {HO,d{{
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 >bRoQ8
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, CXiDe)|<E
_9f7@@b
He9Er
"UYlC0 S\
class filler P(xgIMc H
{ :lU#Dm]
public : l6T^e@*
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} <s=i5t
My5
} ; ;:
xE'-
+v+Dkyf:V
)">uI\bi
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: .^xQtnq
Z'~/=a)7
(M#m BS
uCHM
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); kO/YO)g
S&F[\4w5]
bjBXs;zr@\
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 GY rUB59
/H*[~b
2)Q%lEm`SP
]+5Y\~I
二. 战前分析 1RauI0d*
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。 p
~pl|
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 D}rnpwp{
XnKf<|j6k
qN'%q+n
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Y,m=&U
/* --------------------------------------------- */ <uImZC
vector < int *> vp( 10 ); =)%~QK{Y
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); !KtP> `8
/* --------------------------------------------- */ QsPZ dC
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); a|ZJzuqo
/* --------------------------------------------- */ je74As[
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); UW Px|]RC
/* --------------------------------------------- */ o,qUf
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); _=K\E0I.m
/* --------------------------------------------- */ u)~::2BXAn
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ft$
'UJ%j
:m0pm@
=&mdxKoT0
^qtJcMK+hq
看了之后,我们可以思考一些问题: /BrbP7
1._1, _2是什么? zC rM~
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。 fS4 Ru
2._1 = 1是在做什么? J@IF='{
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。 )gG_K$08?
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 AQs_(LR
}q)dXFL=I#
RCMO?CBe
三. 动工 bKQ-PM&I/t
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: J6J;
!~>_
w_#5Na}>d
fn.}LeeS>
cKt8e^P
template < typename T > *KPNWY9!W
class assignment lsOZ%p%fV
{ G:;(,
T value; nn/_>%Y
public : :2MHx}]il
assignment( const T & v) : value(v) {} T]?QCf
template < typename T2 > BoXGoFn
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } `f%sq*O ~
} ; R1\$}ep^
lR3JyYY{X
lHSuT2)x;
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 x2z%J,z@4
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ' q{|p+
N,u~ZEI
eX9H/&g
ZTP&*+d
class holder =]F15:%Zq
{ RLX?3u&
public : I)F3sS45}
template < typename T > 06vxsT@
assignment < T > operator = ( const T & t) const (Y?"L_pC
{ +#R<emW
return assignment < T > (t); F#$[jh$
} GHo=)NTjy
} ; `Hq)g1a7q
XxEKv=_bc
e{33%5
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: '74-rL:i
JOJ?.H&su
static holder _1; OA3* "d*
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 :]oR x
XK4idC
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); RAW(lZ(
而不用手动写一个函数对象。 ~wsDg[
B!cg)Y?.bd
RxVf:h'l
x0!5z1KQh
四. 问题分析 (C
EXPf
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。 $}G03G@
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。 :LwNOuavN
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 F!;0eS"xp
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 4^0L2BVcv
下面我们可以对这几个问题进行分析。 `9
$6XCHVx
五. 问题1:一致性 L27i_4E,
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?| wcT0XXh
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Ex
?)FL$4
Tv&-n
struct holder ^rc!X]C9
{ uYPdmrPB?l
// DM*mOT
template < typename T > z Lw=*
T & operator ()( const T & r) const 4 }l,F
{ >y&4gm
return (T & )r; 9 T4x1{mO
} aD~3C/?aW
} ; O7shY4 Sr
J>P{8Aw
这样的话assignment也必须相应改动: .pgTp X
dFF [2
template < typename Left, typename Right > 9&=~_,wJd
class assignment Kc*h@#`~oL
{ FLO#!G
Left l; q@ >s#
Right r; 1pC!F ;9Oo
public : e g#.f`
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} &,xN$
template < typename T2 > B~cQl
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 5B!l6ST
} ; 7z"xjA
N.C<Mo
同时,holder的operator=也需要改动: oBr/CW
1@C0c%
template < typename T > <J@Y=#G$2
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const _*1/4^
{ 716JnG>
return assignment < holder, T > ( * this , t); Ns2M8
} jQzq(oDQw
_e$15qW+
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 s)#FqB8
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 nnX,_5s
zR(}X8fP
return l(rhs) = r; }<o.VY&;.
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 9hEIf,\
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ^ElUU ?rX
^$SI5WK&)
template < typename Tp > {,tEe'H7
class constant_t V*rAZ0
{ mL`,v
WL/`
const Tp t; ~isrE;N1|
public : ";yCo0*
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} BB5(=n+
template < typename T > NS@j`6/U
const Tp & operator ()( const T & r) const e.jrX;;$!&
{ tM]~^U
return t; " m<]B
} +uKh]RP
} ; ZIQy}b'
R9nW5f
Nf
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 UVlD]oXKh
下面就可以修改holder的operator=了 B)g7MG
t7tX<|aN
template < typename T > @9g$+_"ZT
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const K>X#,lE-
{ p'fq&a+
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); GZ,`?
} #4iSQ$0
w%R(*,r6
同时也要修改assignment的operator() ;`',M6g
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