一. 什么是Lambda ='=\!md
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ?6@Y"5
z3g
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, EAq/Yw2$
'j];tO6GfC
V|vU17Cgy
}pKHa'/\
class filler DJlY~}v#_
{ /OaLkENgvf
public : VmrW\rH@
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 9 ="i'nYp
} ; a3]'%kKp
9PEjV$0E2
krm&.J
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: Y;>0)eP
93:s[bmx
H@er" boi
+O:Qw[BL/Z
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); @=)_PG
Ftj3`Mu
S~`&K
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 u79.`,Ad&
}9e4?7
$53I%.
=vBxwa^
二. 战前分析 Kd
CPt!
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 SE{$a3`UzP
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 pdsjX)O+f
~DcX}VCm
elXY*nt8h
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 0mL#8\'"
/* --------------------------------------------- */ E]6C1C&K
vector < int *> vp( 10 ); uYiM~^0
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Mq]~Ka3q7
/* --------------------------------------------- */ nK Rx_D$d
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); =x}27f%-Mg
/* --------------------------------------------- */ oQ@X}6B%S
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); q%#dx4z&
/* --------------------------------------------- */ ciI;U/V
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ZbCu -a{v
/* --------------------------------------------- */ DGdSu6s$
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); -8Z%5W`
^r73(8{)
vWI9ocl`W
9}t2OJS*h"
看了之后,我们可以思考一些问题: LOi5 ^Um|
1._1, _2是什么? pm O }m>
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。 eu~WFI
2._1 = 1是在做什么? 3]0ETcT
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。 MT BN&4[
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。 ?G+v#?A
T>d-f=(9KH
u!mUUFl
三. 动工 :<Y,^V(
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: T<~NB5&f
#)_4$<P*'
& :x_
S/]2Qt#T
template < typename T > erYpeq.
class assignment *nU7v3D
{ -uenCWF\#
T value; 5[[ 4A]#T
public : ^3IO.`|
assignment( const T & v) : value(v) {} $@[6j y
template < typename T2 > azz6_qk8
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } u\-xlp?"o
} ; $Ne$s
8 vK
Z;
gO4`e(W
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Z1u{.^~ ^z
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 8$-(%
828E^Q"<
8.Wf^j$+{
YmFJlMK
class holder }'a}s0h
{ Gr&5 mniu
public : XJDp%B
template < typename T > "'-f?kZ
assignment < T > operator = ( const T & t) const JadXd K=gE
{ i1ur>4Ns
return assignment < T > (t); " GkBX
} QM`A74j0]\
} ; Af1mTbf=
i[@*b/A
{e0cc1Up}
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: v/\l
:CNWHF4$
static holder _1; ZY +NKb_
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 q5YgKz?IC
|Spy |,/
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); DY'D]*'7$
而不用手动写一个函数对象。 ,ClGa2O
N^xnx<
:84fd\It4
f"q='B9_T\
四. 问题分析 Wd?(B4{
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。 ?kX$Y{M}
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 4a00-y='
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 i5w
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 XLz>h(w=
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ihBlP\C
i&$L$zf,
五. 问题1:一致性 Zm!T4pL
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?| )8p FPr
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 fB|rW~!v
cU?A|'
struct holder r ,D
T>
{ 2G<\Wz
// =o;8xKj
template < typename T > &]3_ .C
T & operator ()( const T & r) const $(K[W}
{ puA~}6C
return (T & )r; \"{+J
} k?3NF:Yy7
} ; vdAaqM6D
ob05:D_bc9
这样的话assignment也必须相应改动: n.n;'p9t@
0#0[E ,
template < typename Left, typename Right > !#`
.Mv Z
class assignment XCCN6[[+
{ I9rWut@+
Left l; wO/}4>\
Right r; URdCV{@42
public : Lqq
RuKi
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ;D&FZ|`(u
template < typename T2 > [Nbs{f^J=
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } vx62u29m
} ; |RS9N_eRt
+KgLe> -}
同时,holder的operator=也需要改动: FY+0r67]
w4P?2-kB
template < typename T > .w/w]
Eq
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Q^>"AhOiU
{ / CEn yE/
return assignment < holder, T > ( * this , t); 8+5#FC7
} 9`VgD<?v
Fy37I/#)r&
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。 c1B<