一. 什么是Lambda K{cbn1\,H
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Ybg-"w
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, u-DK_^v4M
(0Naf
J?n<ydZSH
Zt@Z=r:&
class filler Gzt=u"FV
{ f+Dn9t
public : w7-WUvxl
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} =y%rG :!
} ; ] c}91
!asqr1/
5IqQ |/m<6
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: fT
Y/4(
wk\L* \@Y}
{SG>'KXZ
o%y;(|4t >
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); U3#dT2U
b
X)|MiWI
~!+ _[uJ
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Ulqh@CE)
$_j1kx$
ujgLJ77
qJ8-9^E,L
二. 战前分析 oP,9#FC|(
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。 R9r+kj_
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 `_ (~ Ud
PI|`vC|yy&
VY'Q|[
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ; !$m1
/* --------------------------------------------- */ x:5dCI
vector < int *> vp( 10 );
?RD *1
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); tSv0" L
/* --------------------------------------------- */ +=cam/A
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); We`'>'W0
/* --------------------------------------------- */ IS]{}Y\3H
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); gbOCR1PBg
/* --------------------------------------------- */
L2-^!'
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); mog9 jw
/* --------------------------------------------- */ (TSqc5^H
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ~!+h?[miV
V`fL%du,3
5)+F(
$W!]fcZlB
看了之后,我们可以思考一些问题: A%ywj'|z
1._1, _2是什么? *,#q'!Hq
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 I ftxSaP
2._1 = 1是在做什么? 0^_MN~s(X
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 C|z%P}u#p
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 [{F%LRCo-
%!.M~5mCd
t6u-G+}
三. 动工 oL
*n>dH
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: _|n=cC4Qu
U6WG?$x
c<qe[iyt/
VEh]p5D
template < typename T > PHR#>ZD
class assignment N&;\PfG
{ JmWR{du
T value; UR>_)*
public : sp8[cO=
assignment( const T & v) : value(v) {} qw:9zYG}qW
template < typename T2 > T_L6 t66I
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } !p%@Deu
} ; 0#|7U_n
t*+! n.p
=Nl5{qYz^&
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 kEK[\f VE
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ."JzDs
B1w0cS%%:
c2b6B.4
_:,.yRez
class holder w yD%x(
{ I#l;~a<9z
public : >_#)3K1y8
template < typename T > +rQg7a}
assignment < T > operator = ( const T & t) const oMTY)`me
{ Ve:&'~F2 s
return assignment < T > (t); |(%AM*n
} Z% Z"VoxH
} ; 0_V*B[V
u[`v&e
my[,w$YM
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: 'jbMTI
RV]a%mVlM
static holder _1; BD1K H;
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 7&t~R}&|
&|,s{?z2
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); %<S7
而不用手动写一个函数对象。 -><QFJ
O|(o8VS
ZKsQ2"8{M
tMG@K
四. 问题分析 JTkCk~bX[z
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。 {F)E\)$G
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 ^fZGX<fH
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 D5[VK`4Z
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 n` #+L~X
下面我们可以对这几个问题进行分析。 z\h,SX<U
W8uVd zQ
五. 问题1:一致性 77_g}N
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| ;zm
ks]
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 b7f0#*(?
0Q*-g}wXfS
struct holder j/`Up
{ US]"4=Zm
// 49y*xMn
template < typename T > Bb_}YU2#
T & operator ()( const T & r) const Uk"Y/Ddm
{ 6 <r2*`
return (T & )r; YZ{jP?x
} :>ZzP: QD
} ; zK /f$}
^OjvL6A/p
这样的话assignment也必须相应改动: %d-`71|lG^
<dJIq"){
template < typename Left, typename Right > CMKhS,,o
class assignment 9M0d+:YJ
{ +QQYPEx+
Left l; 1[[TB .xF
Right r; hC|KH}aCR)
public : IKtiR8
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ~e+0c'n\
template < typename T2 > rkP4<E-M
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } q'fPNQg
} ; Kd
TE{].d
B{N=0 cSi
同时,holder的operator=也需要改动: afV
P-m4L
&Ky3Jb<:Gt
template < typename T > ax;{MfsK
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const T!&jFy*W
{ @?j@yRe
return assignment < holder, T > ( * this , t); )MMhlcNC
} <Q\H
g!.Ut:8L9
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。 ,Os7T 1>
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Yo@m50s$
]zy~@,\
return l(rhs) = r; U"/yB8!W
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。 \ p1K(H
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: {4o\S
g8rp|MOH
template < typename Tp > Kyyih|{
class constant_t 3[,wMy"
{ K]%N-F>r
const Tp t; \kfcv
public : $]Rl__;
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} %zRiLcAT
template < typename T > '?z9,oW{
const Tp & operator ()( const T & r) const nP5d?
{ //6^+-he
return t; $:PF9pY(
} ./';P<)
} ; pqkcf\
- a
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 CL
EpB2_
下面就可以修改holder的operator=了 )#)nBM2\
;K>{_kf
template < typename T > )A"ZV[eOoQ
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const XX*'N+
{ 8H&_, ;
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); Y>(ZsHu
} ^l&nB