一. 什么是Lambda ]zSFX
=~(S
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。
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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, x [FLV8`b|
<s'de$[
!-f Bw
*n? 1C"l
class filler {G:y?q'z
{ &oS$<
public : _]>1(8_N
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} FI$:R
} ; PX
8 UVA
}#O!GG{
y!77gx?-
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: A]/o-S_
{ :tO
RF
J/?Nf2L4
// o.+?S
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); LSJ?;Zg(=z
d]l8ei@>h
e{P v:jl
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 WKEb
'^
dq[h:kYm
FLqN3D=yQ
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V. c6
二. 战前分析 !.]JiT'o
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。 7z{wYCw
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 -1g:3'%
P
8-#%l~dr
$RPW/Lyiq
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); }~XWtWbd-
/* --------------------------------------------- */ 'jtC#:ePK
vector < int *> vp( 10 ); Wp=3heCa6
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ~f1g"
/* --------------------------------------------- */ QOF@DvQ
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); :o'XE|N
/* --------------------------------------------- */ bV_nYpo
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); |@Tga_0p
/* --------------------------------------------- */ #@S%?`4,
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); N6Ud(8*
/* --------------------------------------------- */ W_\zx<m
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); %fqR
wSTulo: 9
~?Q sr
9oWU]A\k>
看了之后,我们可以思考一些问题: !+T1kMP+l
1._1, _2是什么? ?['!0PF
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 }vd*eexA
2._1 = 1是在做什么? SiratkP9n7
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 SAx9cjj+
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 9 E!le=>
Sjpx G@k
kXMp()N8`
三. 动工 G'ykcB._
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: :gh[BeqQ)
?{{w[U6NE
|cPHl+$nh.
o\IMYT
template < typename T > uepyH
class assignment qLN^9PdEE
{ ,5}U
H
T value; B`5<sW
public : g`7XE
assignment( const T & v) : value(v) {} "F<CGSo
template < typename T2 >
BX,)G HE
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Aw o)a8e
} ; (yOkf-e2y
1o_kY"D<
BM%wZ:
s
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 h+ f>#O+:
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 0B
NLTRv
xt{'Be&Ya+
+L(amq;S
&NE e-cb[
class holder X%1TsCKMj
{ rH+OXGoB
public : 3FEJ
9ZyG
template < typename T > b'H'QY
assignment < T > operator = ( const T & t) const RpHlq
{ I2ek`t]
return assignment < T > (t); &|>+LP@8
} 24mdhT|
} ; Ykbg5Z
u2V-V#jS
*2'8d8>R%]
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: K"}fD;3
_]Hna <Ly
static holder _1; g*|j+<:7
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 %\As
\{,TpK.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); W.7rHa
而不用手动写一个函数对象。 {|+Y;V`
GP|=4T}Bf
R$awg SE
d"$8-_K
四. 问题分析 "n-'?W!
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 S;Bk/\2
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 y}Ky<%A!P
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 n\#YGL<n
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 yC,/R371k
下面我们可以对这几个问题进行分析。 WeI+|V$
v0^9"V:y
五. 问题1:一致性 LSo!_tY
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?| |.IH4
K
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ^S9y7b^;r
h`fVQN.3
struct holder CUA @CZ6{
{ }2A6W%^>]
// [&Xp]:M'D
template < typename T > p|4qkJK8
T & operator ()( const T & r) const fn#8=TIDf
{ }kbSbRH43
return (T & )r; [\uR3$j#
} g|=_@
pL
} ; R#(0C(FI^
F /b`[
这样的话assignment也必须相应改动: X>%nzY]m
3P>gDQP
template < typename Left, typename Right > _`$LdqgE
class assignment )vr@:PE
{ j)1y v.
Left l; uGKjZi
Right r; e5h*GKF
public : H^_,e= j
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} N!A20Bv
template < typename T2 > tiK?VwaKI
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } s>rR\`
} ; ejRK-!
r;cDYg
同时,holder的operator=也需要改动: HDyf]2N*N
k#*-<1
template < typename T > xVvUx,t
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 0oe<=L]F
{ .{Y;6]9[
return assignment < holder, T > ( * this , t); ]wQ!ZG?)
} v1h(_NLI!
sE9FT#iE
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。 8WP>u8&
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 dWY%bb
&}ZmT>q`$
return l(rhs) = r; N,ht<