一. 什么是Lambda K/$KI7P
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Ry&6p>-
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, Wwo0%<2y
e-;}366}
!WlH'y-I
6Wn1{v0
class filler 4+n\k
{ ;uW FHc5@B
public : ?dTD\)%A
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} }p
V:M{Nu&
} ; /
{%%"j
y =@N|f!
+T ?NH9
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: 'u658Tj
Om&Dw|xG8
~DWl s.
MV"=19]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); #yen8SskB
4-w{BZuS
UiWg<_<t
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 =4!mAo}
f$( e\++
]:;&1h3'7
iU-j"&L5
二. 战前分析 jPeYmv]
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 <@}9Bid!o
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 al0L&z\
jIyQ]:* p
Kw}'W
8` c
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); M5B# TAybC
/* --------------------------------------------- */ zs;JJk^
vector < int *> vp( 10 ); [QTV9
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); CTK;dM'uQ
/* --------------------------------------------- */ *Ex|9FCt$
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 1YA% -~
/* --------------------------------------------- */ ;S{(]K7i
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); '-6~tWC~7
/* --------------------------------------------- */ %y@AA>x!
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); g0H[*"hj
/* --------------------------------------------- */ 'qi}|I
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Rcv9mj]l
<3iMRe
0(Ij%Wi,
$'TM0Yu,
看了之后,我们可以思考一些问题: a.'*G6~Qgw
1._1, _2是什么? ^.tg 7%dJ
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 b6[j%(
2._1 = 1是在做什么? qR.Q,(b|
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 3T
9j@N77
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 ^8tEach
C~[,z.FvO
s{++w5s
三. 动工 :,^gj
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: K,]=6Rj
R+| h w;
)[ ,A_3E
g`^x@rj`E
template < typename T > .hiSw
class assignment ;4a{$Lw~^9
{ zT/\Cj68
T value; ;jPXs
public : e)ZUO_Q$
assignment( const T & v) : value(v) {} MDN--p08
template < typename T2 > BVm0{*-[|
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } DlT{`
} ; 2:R+tn(F
|}1dFp
hph4 `{T
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 h![#;>(
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment f?b"i A(6
P2!C|SLK
,[Fb[#Qqb
l,:F
class holder / xQPTT
{ t5zKW _J7
public : %SI'BJ
template < typename T > E9}C #
assignment < T > operator = ( const T & t) const Je@v8{][|
{ tDo"K3
return assignment < T > (t); fnY.ao1-s[
} 2tLJU Z1
} ; hcc/=_hA
_U0f=m
1}37Q&2
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: M;NX:mX9
cAy3^{3:
static holder _1; _6Ha
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 9kojLqCT
7KPwQ?SjT
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 3F0 N^)@
而不用手动写一个函数对象。 &{RDM~
G
j1_!.T
;]fs'LH
C7vxw-o|&p
四. 问题分析 !c-*O<Y
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。 fV:83|eQ
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。 .o8t+X'G
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 @6d[=!9
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。
Y~Ifj,\
下面我们可以对这几个问题进行分析。 IAEAhqp
4=.so~9odX
五. 问题1:一致性 2(nlJ7R
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?| :!/8Hv
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 bfO=;S]b!
`kr?j:g
struct holder B:QHwzd
{ BD-AI
// Q^I\cAIB
template < typename T > a6H%5N
T & operator ()( const T & r) const ,PZ ge
{ BC]?0 U
return (T & )r; x :7IIvP
} 8D].MI^
} ; bi:8(Q$w:`
+)?J#g
这样的话assignment也必须相应改动: fQ98(+6
Th[dW<