一. 什么是Lambda pQi |PQq
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 2cjbb kq
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, y~'%PUN
ZypK''&oc
A=sz8?K+`
h_Ssm{C\
class filler <v!jS=T
{ jx}7/
public : ZnBGNr
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ftz-l&5
} ; nRyx2\Py+
vVZ+u4y
mV0u:ws
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: .u'MMe>^
y;%\w-.\
YU XxQ|
Z<*"sFpAO
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ,/qY 9eh
T 0qM"
FNs$k=*8
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 FOhq&\nkU
k;K-6<^h
Y6T{/!
]Ot=At
二. 战前分析 4aKppj
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 \t%iUZ$
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 gtIEpYN+
j'OXT<n*
gD;T"^S+
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 96S$Y~G#&
/* --------------------------------------------- */ 3.9/mztS
vector < int *> vp( 10 ); m.<or?l'y>
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); A]1dR\p
/* --------------------------------------------- */ JmeE}:5lpj
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); pWn]$HaoG
/* --------------------------------------------- */ m2&Vm~Py6b
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); qO/3:-
/* --------------------------------------------- */ o2;Eti
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); %&0/Ypp=
/* --------------------------------------------- */ mwMu1#
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); \T!,Z;zK
pNZ3vTs6
Qn~{TZz
2
6
>9$S
看了之后,我们可以思考一些问题: JpZ_cb`<E'
1._1, _2是什么? HH0ck(u_A*
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 v$+A! eo
2._1 = 1是在做什么? <FAbImE}
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。 9Zf
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。 O9m sPb:
4.Fh4Y:$'
mY[*Cj3WJ
三. 动工 KS1udH^Zc
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 6G#[Mc yn
0l/7JH_@V
EQk omjv
4sX?O4p
template < typename T > wkx #WC
class assignment LpI4R
{ N"tX K
T value; Z15=vsV
public : V|F/ynJfA
assignment( const T & v) : value(v) {} ~C3J-z<
template < typename T2 > 9UV}`UM3V
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } #f;6Ia>#
} ; .r&CIL>
*3OlWnZ?
d>T8V(Bb
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 C3N1t
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment j^v<rCzc(
gwsOw [;k
I,05'edCQ
Nf2lw]-G4
class holder xls
US'Eo
{ mey -Bn
public : 1(*+_TvZ
template < typename T > KY0<N9{
assignment < T > operator = ( const T & t) const Cs,Cb2[
{ XbeT x
return assignment < T > (t); :Ig9n:
} ux*G*QZ
} ; >WJQxL4
3u 7A(
;%i-:<ac
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: s jaaZx1
^vv1cft
static holder _1; S$P=;#r
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 (lq%4h
DY/%|w*L
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 7:=(yBG
而不用手动写一个函数对象。 V?>&9D"m
#N'9F&:V$
> PL}7f&:
x%T^:R
四. 问题分析 R%t|R79I
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。 EFu$>Z4
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 _5p]Arg?}&
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 n:?a=xY
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 J-G)mvkv
下面我们可以对这几个问题进行分析。 (JE&1 @
X'%BS
五. 问题1:一致性 Nr"GxezU+A
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| .)1u0 (?
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 "]=XB0)
Wcl =YB%
struct holder (Hmh b}H
{ F4~O-g.<
// bGwj` lue
template < typename T > B[f:T%
T & operator ()( const T & r) const jd"YaZOQ
{ x
#|t#N%
return (T & )r; N
;n55N
} Pp4Q)2X
} ; us<dw@P7{
eSW}H_3
这样的话assignment也必须相应改动: `}}|QP5xG
DIhV;[\
template < typename Left, typename Right > )IIWXN2A
class assignment >=1UhHFNI
{ YW8Odm
Left l; Tv%
Z|%*
Right r;
+4D#Ht7
public : [?]p I
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} )o&}i3~Q
template < typename T2 > k4^!"~<+0
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 1vqc8lC
} ; ^5FwYXAxi
cz$*6P<9J
同时,holder的operator=也需要改动: 0Yr-Q;O<f
H]M[2C7#N
template < typename T >
H^$7=
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const |4` ;G(ta
{ 'm/`= QX
return assignment < holder, T > ( * this , t); 99b"WH^3$y
} i*+N[#yp
yoBR'$-=
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 8ROZ]Xh,x
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ZM57(D
bHzH0v]:
return l(rhs) = r; <2^
F'bQV
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 zogl2e+
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: b X/%Q^Y
"?"+1S
template < typename Tp > In#m~nE[M
class constant_t "Y=4Y;5q
{ ;W@
const Tp t; g6.Tx]?b$
public : ):5H,B+Vr&
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} (<Kf
template < typename T > }>'1Qg
const Tp & operator ()( const T & r) const QU)AgF[
{ -Vjrh/@
return t; L:UPS&)
} 'L
veCi_
} ; hx;0h&L
l3YS_WBSn
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 I@I-QiI
下面就可以修改holder的operator=了 Q::_i"?c
JZoH -
template < typename T > *<