一. 什么是Lambda l:
HTk4$0
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 \:%(q/v"X
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, =MQoC:l
a#cCpE
k3lS8d7
B]nEkO'a:
class filler CKYc\<zR0l
{ ~^NtO
public : }MJy
+Z8&
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Ec!"O3%!M^
} ; 8bTn^!1
RuLi,'u
Sj%u)#Ub
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: >{q]&}^U
C)um9}
faEt6
Go5J%&E9
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); TH%Qhv\]
;v}GJ<3
j$M h+5
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 q }i]'7
F|SXn\
dPW#C5dm
tqz3zIQ
二. 战前分析 3+)J
@(a
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。 3]5^r}
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 #3i3G(mQ
29;?I3<
*
G?L HmTHg
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); q$0*b]=E
/* --------------------------------------------- */ Mo|;'+
vector < int *> vp( 10 ); -$pzl,^ h
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); u4t7Ie*Q
/* --------------------------------------------- */ kYzIp
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); OV1_|##LC
/* --------------------------------------------- */ Eq% }
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); \{Y 7FC~
/* --------------------------------------------- */ ;"a=gr
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); AFq~QXmr)
/* --------------------------------------------- */ M1k{t%M+S
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); +5w))9@
2~Kgv|09
R[zpD%CI
.M qP_Z',
看了之后,我们可以思考一些问题: @CpfP;*{w`
1._1, _2是什么? JB%',J
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。 h0(BO*cy
2._1 = 1是在做什么? fe\mL mK9
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。 VpE*(i$
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。 ~8PZ5;g
u}#(.)a:
1vS#K=sb
三. 动工 Ow+GS{-q
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: LD+{o 4i
216 RiSr*
iW)8j 8
n4O]8C'lW9
template < typename T > y%&q/tk
class assignment S8kCp;
{ bHY=x}Hv
T value; }fp-pe69z
public : +KF^Z$I
assignment( const T & v) : value(v) {} Q7HRzA^-
template < typename T2 > Sgeh %f
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } i[O& )N,c
} ; `fA@hK
^7w+l @
`{f}3bO7C
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 zG }@0
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ?qmRbDI
"H=6j)Cb
0CWvYC%e
6gL#C&
class holder C(eTR1
{ 5Y.)("1f}f
public : 4R#chQ
template < typename T > ?fQ'^agq
assignment < T > operator = ( const T & t) const @bi}W`
{ RF`.xQ26=
return assignment < T > (t); OTvPU kp*
} 1D7nkAy
} ; WltQ63u
xzdf^Ce
j5(Z_dm'
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: {dhXIs
_:ReN_0
static holder _1; -Fi`Z$
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Wvq27YK'
^-TE([ bW
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); l#g\X'bK
而不用手动写一个函数对象。 Z]A{ d[
8f_l}k$Eg
1gE [v
lXx=But
四. 问题分析 ^6jV_QM#
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。 ^4y,W]JUDt
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。 6,^>mNm
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 kVuUjP6(c
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 fJ=0HNmX
下面我们可以对这几个问题进行分析。 sSr&:BOsi
$|zX|
五. 问题1:一致性 d8DV[{^
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| f- K+]aZ)
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 @#l `iK
w_ akn t T
struct holder 0 3L]
{ %p Ynnfr
// SU MrFd~
template < typename T > o5u3Fjz3
T & operator ()( const T & r) const ,dv+p&Tz2
{ -{KQr1{5UM
return (T & )r; [xbSYu,&
} {yBs7[Wn
} ; 1m'k|Ka
,[N%Q#
这样的话assignment也必须相应改动: nB_?ckj,
Vouvr<43o
template < typename Left, typename Right > 2VPdw@"~}
class assignment 55G+;
{ UZWioxsKr+
Left l; :W"~
{~#?
Right r; @CNi{. RX
public : ;
8_{e3s
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} LHyB3V
template < typename T2 > 'I`&Yo~c9
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 2pZXZ
} ; R
&nPj~
DKH-Q(M56
同时,holder的operator=也需要改动: H!@kO]?n
%7QV&[4!
template < typename T > }cM}Oavh
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const V~UN
{ "0$a)4]
return assignment < holder, T > ( * this , t); FK^p")i
}
T5|qRlW
biL s+\C
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。 Av$]|b
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Vk`h2BV
mJ<=n?{Z
return l(rhs) = r; Qu"8(Jk/
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 S\^Pha
q
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: |e=,oV"
a y4 %
template < typename Tp > \Yy$MLs
class constant_t ['b}QW@Fx
{ Z/G
ev"p
const Tp t; w3N[9w?1
public : 0}<