一. 什么是Lambda eMV{rFmT
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 E^iShe
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, +v2)'?BS
s=e`}4
SK5_^4
$>8O2p7W
class filler w%?Zb[!&
{ upLjkQ)_
public : &cWC&Ws"
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} s
TVX/Q
} ; =F2`X#x_j
P BVF'~f@j
=@nE:uto]
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: HUAbq }
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#bJp)&LO
Z2L7US-
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); BbM/Rd1tAm
e^<'H
b^STegz
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 S"VO@)d
? 'qyI^m@
Ma'#5)D
`W >Sss
二. 战前分析 a/v]E]=qI
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 F( 4Ue6R
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ym p
ik.'
bU/4KZ'-^
|ZM>UJ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); !PA ><F
/* --------------------------------------------- */ 7|o!v);uR
vector < int *> vp( 10 ); ^9`|QF
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); [7Q%c!e$ *
/* --------------------------------------------- */ ^D1gcI
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); qw*) R#=
/* --------------------------------------------- */ H+562W
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); r7sA;Y\
/* --------------------------------------------- */ 8f<y~L_(`
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); [K@(,/$
/* --------------------------------------------- */ wMw}3qX$j
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1);
>S-JAPuO
vsyg u
uts>4r>+
q`'"+` h
看了之后,我们可以思考一些问题: n!.=05OtX
1._1, _2是什么? {n&n^`Em
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 (/0dtJ
2._1 = 1是在做什么? Fg 8lX9L
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 !-N!Bt8;
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 ZqdoYU'
Q% d1O
:5['V#(o
三. 动工 E]8uj8K3]
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: k$ T
]v0Z[l>yf
ByuBZ!m
p!~1~q6
template < typename T > hkyO_ns
class assignment vBJxhK-
{ o$Ylqb#
T value; ,[T/O\k
public : n*Dn{ 7v#z
assignment( const T & v) : value(v) {} 6-uLK'E
template < typename T2 > $+f=l~/s
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } t,dm3+R
} ; 4;W{#jk
<5mv8'{L
%LzARTX
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 y.I&x#(^
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment -ycdg'v
v-SXPL]_^
3^nH>f-Y
yNEU/>]>2
class holder 8!cHRtqK
{ 7)Vbp--b#
public : Ncsh{.
template < typename T > F81EZ/
assignment < T > operator = ( const T & t) const },#7
{ ,Pcg+^A
return assignment < T > (t); \o/eF&
} V2`Ud[
} ; 5-$D<}Z
qB,0(I1-!
^r.CUhx)
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: uSRhIKy
D*[Jrq,
static holder _1; 9M3"'^ {$
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 X[r0$yuE
%7}j|eS)G
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); @v^j<B
而不用手动写一个函数对象。 K)wWqC.
s[y.gR.(
(AtyM?*
mB"I(>q*M
四. 问题分析 |%F,n2
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 LtX53c
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 Xpn\TD<_I
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ^d{5GK'
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 /z4c>)fV
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ZK'46lh
;aWk-
五. 问题1:一致性 w-#
f^#
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 7+hF1eoI
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 <7F-WR/2n
j|wN7@Zc
struct holder w6cl3J&
{ d[p2?]
// Jj+Q2D:
template < typename T > eBnx$
T & operator ()( const T & r) const 8$A0q%n
{ 9l&q}
return (T & )r; e9RYk:O
} 4jC)"tch
} ; p? o[+L<