一. 什么是Lambda 80zpRU"
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 V&*|%,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, iYZn`OAx
_9g-D9
O8OAXRt/Y
(xfh 9=.
class filler ;FQNO:NP
{ NbC2N)L4
public : KomMzG:
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} @XJ#oxM^
} ; C}#$wge
@ ]40xKF
;j.-6#n
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: N4#D&5I",
b'``0OB )
X n8&&w"
jDb"|l
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); |kH.o=
VKkvf"X
QM![tZt%;
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 o\F>K'
B0U(B\~Y
Bn9#F#F<
m]vS"AdX
二. 战前分析 X% )~i[_DV
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。 hq&|
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 @DIEENiM
[YP{%1*RM
[GPCd@
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); y XKddD
/* --------------------------------------------- */ s`ZP2"`f
vector < int *> vp( 10 ); $*VZa3B\
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 06O_!"GD}
/* --------------------------------------------- */ |h}4J
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); \-pqqSy
/* --------------------------------------------- */ 3dSb!q0&N
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ,]:Gn5~
/* --------------------------------------------- */ ~`Rar2%B
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ?JG^GD7D
/* --------------------------------------------- */ D2g/P8.<A
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); c7~R0nP
w
>2sr^!y
8\"Gs z
Y)DAR83
看了之后,我们可以思考一些问题: a2Nxpxho
1._1, _2是什么? WW.@S5
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。 }toe'6
2._1 = 1是在做什么? m~
5"q%;
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。 aZ$5"
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 Y0.'u{J*
z3]W #
}tw+8YWkz
三. 动工 u7^(?"x
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ;W+8X-B
63 'X#S
0PqI^|!
V y$*v
template < typename T > 4e/!BGkAS
class assignment (8aj`> y
{ J^`5L7CO
T value; -uWV(
,|
public : q\}+]|nGs
assignment( const T & v) : value(v) {} ,cL;,YN
template < typename T2 > 5@%.wb4
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 4uzMO <
} ; x&*f5Y9hCi
=w}JAEE|(i
g0bYO!gCr
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 z~X/.>
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ymyzbE
J,:&U
wkv
qC{JsX`~
|ZE^'e*k
class holder t"Ci1"U
{ En1LGi4#
public : X3a 9-
template < typename T > 'prHXzi(h
assignment < T > operator = ( const T & t) const %0} ^M1
{ /zt M'
return assignment < T > (t); j{YYG|
} xI1{Wo*2C}
} ; c\2rKqFD8
(T0MWp 0
Lj(cCtb)
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: |mE;HvQF
?"r=08
static holder _1; 0W}qp?
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 9M;t4Um
RSe4lw
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Go)g}#.&
而不用手动写一个函数对象。 ^t5My[R
>9rZVNMU
}a$.ngP
>iae2W`
四. 问题分析 g&c ~grD
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 8k95IJR1
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 5gtf`ebs/
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 e~'lWJD
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 gT_KOO0n
下面我们可以对这几个问题进行分析。 \$ipnQv
t$z[ja=
五. 问题1:一致性 ^\AeX-q2v'
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?| Inv`C,$7Q#
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ?' .AeoE-
m<hP"j
struct holder KF00=HE|]
{ s91[@rh/
// !*}UP|8
template < typename T > /3,Lp-kp
T & operator ()( const T & r) const >PSO]%mE
{ q:/df]Ntt
return (T & )r; 4lB??`UN
} /W$i8g
} ; =&} _bd/]
3{$7tck,
这样的话assignment也必须相应改动: N
o6!gZ1
d]]z )
template < typename Left, typename Right > o]4\Geg$
class assignment IgG[Pr'D
{ bsF_.S*k@
Left l; bu|.Jw"
Right r; zo(#tQ-'m
public : |MFAP!rycS
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Sy|GM~
template < typename T2 > [&