一. 什么是Lambda -R];tpddR5
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 s{X+0_@Q
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,
!P=L0A`
'ju_l)(R
5oB#{h
+5R8mbD!
class filler n) HV:8j~
{ h?4EVOx+
public : TL$w~dY
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} `RU RC"
} ; ##mBOdx
?/,V{!UTtq
<pG 4g
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: h5aPRPU g
?/@XJcm+
7rGp^
=\i%,YY
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); bh\2&]Di/
;Tq4!w'rH
apM)$
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 \7$"i5
`GY]JVW
qn{9vr
cL#zE
二. 战前分析 OQg}E@LZ
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。 4 s9^%K\8{
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 &FZ~n?;hQ
) R5[aO
7NvRZ!
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); |VyN>&r~6
/* --------------------------------------------- */ Aq'~'hS`1
vector < int *> vp( 10 ); kxA T
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); U
=g&c
`
/* --------------------------------------------- */ E2.!|u2
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); $kR%G{j 4
/* --------------------------------------------- */ 0R]'HA>
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); [{`&a#Q
/* --------------------------------------------- */ ?f:0GE7
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ?e+y7K}"]
/* --------------------------------------------- */ [V;u7Z\r-
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); W5Jb5
$Grk{]nT
I>-1kFma;
.ubZ
看了之后,我们可以思考一些问题: pf yJL?_%
1._1, _2是什么? 81I9xqvSd~
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 Ib/e\+H\
2._1 = 1是在做什么? z<yqQ[
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 7o*~zDh@fH
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 /6 x[C
PCc{0Rp\vk
D7B g!*
三. 动工 iM8l,Os]<f
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: }^n"t>Z8
fP( n 3Q
=gd~rk9
i{HzY[
template < typename T > *J4\KU
class assignment Z{F^qwne
{ +j8-l-o
T value; :F"NF
public : cvtn,Ml6
assignment( const T & v) : value(v) {} 7s0y.i~
template < typename T2 > AuB BSk8($
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } x;STt3M~
} ; !0KNA1w,
=C)2DW J1
e>uq/|.!
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Wh%@
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 6mIRa(6V
f{(D+7e}
>4=7t&h
N{Pa&/V
class holder ~sWXd~\
{ zrC1/%T
public : oHu 7<r
template < typename T > 2,h]Y=.s
assignment < T > operator = ( const T & t) const u+pZ<Bb
{ kidv^`.H$w
return assignment < T > (t); /Hq#!2)
} b0N7[M1Xl
} ; h?->A#
G*zhy!P
2jP(D%n
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: j4#S/:Q<7
9m%+ 6#|
static holder _1; "1Y DT-I"
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 og*ti!Z
>T\^dHtz
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 2aUE<@RU[
而不用手动写一个函数对象。 dA(+02U/.
,LU|WXRB
k/Ao?R=@gI
Y5mk*Q#q
四. 问题分析 WBD"d<>'
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 > IZ$ .-
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。 `n`HwDo;i
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ,!^;<UR:
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 -e+im(2D=
下面我们可以对这几个问题进行分析。 {]7lh#M
7;sF0oB5e
五. 问题1:一致性 ^|cax|>
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?| EM'#'fBZ>Y
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ;T>.
`2G%&R,k"D
struct holder kNrd=s,-]D
{ J
p0j
// T&E'MB
template < typename T > &w^:nVgl
T & operator ()( const T & r) const #<-%%
{ *Oh]I|?
return (T & )r; vC^n_
} (~#-J7
} ; _J_QB]t
L^ U.h
这样的话assignment也必须相应改动: W)odaab7
u&o<>d;)
template < typename Left, typename Right > bI)%g
class assignment lygv#s-T
{ v
5&8C
Left l; ,e*WJh8k[
Right r; AIM<mU
public : 'W p~8}i@
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} mbIHzzW>
template < typename T2 > (+bt{Ma
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } hx}X=7w
} ; ,#(k|Zztc
Tnnj8I1v
同时,holder的operator=也需要改动: ,Q+.kAh !G
s`dUie}y<
template < typename T > l+^4y_
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Qf@ha
{ !<0 `c
return assignment < holder, T > ( * this , t); p2wDk^$
} )JR&
=$<