一. 什么是Lambda "dBCS
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 R,ddH[3
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, }$1Aw%p^
6T=zHFf~
{y7,n
8A|i$#.&
class filler eE[/#5tK
{ eZ
+uW0
public : Y^CbpG&-vC
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} p$&6E\#7
} ; :Qklbd[9qF
(?pn2- Ip
Y$6W~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: O7\)C]A
von~-51;
~*uxKEH
fY9/u =
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); |h65[9DMP
-}r(75C
^Sz?c_<2P
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 d
3}'J
od~`q4p1(-
js8\"
7Om)uUjU4
二. 战前分析 P;!4 VK
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。 QprzlxB
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 T+|V;nP.
05m/iQ
,JmA e6
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Y4dTv<=K@i
/* --------------------------------------------- */ cP MUu9du
vector < int *> vp( 10 ); UT7".1H
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); =m=utd8
/* --------------------------------------------- */ =rDIU&0Y
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); u(|k/~\
/* --------------------------------------------- */ =.Q|gZ
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ;j/-ndd&&
/* --------------------------------------------- */ jZ>'q/
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 2_HPsEx
/* --------------------------------------------- */ ';?b99
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); /A) v$Bv=
O[fgn;@|
]]Da/^K=Z
+kTa>U<?
看了之后,我们可以思考一些问题: JSQ*8wDcl
1._1, _2是什么? .o5r;KD
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 o$r]Z1
2._1 = 1是在做什么? 1f1J'du
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。 ;.r >
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。 #Rdq^TGMi;
weiqt
*,8
_"`U.!3*
三. 动工 q>q@ztt
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: xbA% 'p
6'6@VB
/Iu._2
'2%/h4jY
template < typename T > ~f2zMTI|
class assignment gaJIc^O
{ M('cG
T value; <P3r}|K
public : ~!!>`x
assignment( const T & v) : value(v) {} -W+67@(\8H
template < typename T2 > :=tPC A=
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } a4}2^K
} ; p=(;WnsK
M_4g%uHG
PaFJw5f
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 W+~ w
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment .SdEhW15)
1W5\
8D:{05
5yQv(<~*G
class holder , &HZvU&
{ ^"%SHs
public : [@= [<
_r
template < typename T > r\"O8\
assignment < T > operator = ( const T & t) const RfwTqw4@
{ 9Yowz]')
return assignment < T > (t); `8TM<az-L
} $E4W{ad2jW
} ; %6"b<
MAO
1a90S*M
R6Cm:4m}I
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: ^F~e?^s
[,a O*7N
static holder _1; wDZFOx0#8
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 |Tz4 xTK
%f&(U/
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Wx/!Myu
而不用手动写一个函数对象。 `R^g[0 w'
0{Kl5>Z9M
c+G: bb%p
7`tnoTUv
四. 问题分析 _A)<"z0E
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 XI\aZ\v
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 vmOXB#7W
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 9,'5~+7
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 8'B\%.+"8e
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Prhq ~oI4
4T9hT~cT7
五. 问题1:一致性 %~ecrQ;
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 4W.;p"S2
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 %`}CbD6
RQU5T 2,
struct holder Z=!*7@QY
{ vO{ijHKE
// ?/)5U}*M0T
template < typename T > VJCh5t*
T & operator ()( const T & r) const MZw%s(lv
{ G"TPu_g
return (T & )r; P+3G*M=}
} X{#@ :z$
} ; >Fld7;L?<
i?AZ|Ha[
这样的话assignment也必须相应改动: 0v0Y(
Mo@
(4 {49b
template < typename Left, typename Right > B0z.s+.
class assignment .3|9 ~]
{ kFM'?L&
Left l; {|xwvTlJ
Right r; G>mgoN
public :
A]U]
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ;$&-c/]F#
template < typename T2 > @LL&ggV?
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } L''0`a. +S
} ; `6mHt6"h
faO8
&
同时,holder的operator=也需要改动: {C]M]b*F6(
4rM77Uw>
template < typename T > I9F[b#'Pn
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const DJQ]NY|
{ ;@d%<yMf@
return assignment < holder, T > ( * this , t); XFu@XUk!K
} N0vd>b
3^Yk?kFE
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 \;7DS:d@
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 FOk @W&
M+hc,;6
return l(rhs) = r; jq0tMTb%L
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 0"2 [I
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: M?cKt.t
Yn<0D|S;X
template < typename Tp > U[A*A^$c}
class constant_t <Z m ,q}
{ gv[7h'}<
const Tp t; l(]\[}.5
public : "j a0,%3
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ZHC sv]l
template < typename T > [QZ~~(R
const Tp & operator ()( const T & r) const 2/7=@>|
{ %o"Rcw|
return t; 9uS7G *
} gs8L/veP
} ; Ox~'w0c,f
#dpt=
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 |~HlNUPR
下面就可以修改holder的operator=了 z}Z`kq+C
7lVIN&.=
template < typename T > :x{Q
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 68HX,t
{ {-Y_8@&