一. 什么是Lambda [.l,#-vp
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 A]iT
uu5 p
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, %l%ad-V
ih("`//nP
Eva&FHRTY
i=^6nwD&
class filler _l)3pm6
{ L|{v kkBo
public : i*l=xW;bM
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} xX%{i0E
} ; IRLAsb3
]hlQU%&
xTG5VBv
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: S9*68l
KD\%B5Jy
D|Tz{DRG
Bs3&yEq(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); on
hLhrZ
xGOmvn^lQ
v#9i|
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 A~{vja0?
vx$DKQK@l\
yEB#*}K?
j<WsFVS
二. 战前分析 ,W'P8C
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 ;<o?JM
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 >`WQxkpy
- ]/=WAOK
Wt5pK[JV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Z1$S(p=)L
/* --------------------------------------------- */ LCXWpUj~
vector < int *> vp( 10 ); qz)KCEs
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); HXh:83
/* --------------------------------------------- */ M!hD`5.3
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); /V/)A\g
/* --------------------------------------------- */ \0i0#Dt9
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ;fQIaE&H
/* --------------------------------------------- */ "\lOOp^-
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); *k&V;?x|wt
/* --------------------------------------------- */ ME>Sh~C\
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); n[;)(
C!K&d,M
Y ajAz5N
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看了之后,我们可以思考一些问题:
jU 3ceXV
1._1, _2是什么? ijcF[bmE
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。 K{Nj-Rqd
2._1 = 1是在做什么? butBS
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。 -oZw+ge}
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。 T#e|{ZCbq
N3Q
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*q2
三. 动工 CZ^
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首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: D{6BX-Dw.
]2&RN@
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Z" l].\=
F
template < typename T > 0}`
-<(
class assignment `Y!8,(5#
{ =(R3-['QIb
T value; i$.! 8AV6
public : ]l=CiG4!M
assignment( const T & v) : value(v) {} r0OP !u
template < typename T2 > ^VnnYtCRz
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 71IM`eL=ED
} ; ^IvQdVB
0<<ATw$aQ
E&"V~
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 >`yRL[c;
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Ag{)?5/d_
0XC3O 8q
,1t|QvO
2/F8kVx{
class holder '"hSX=
{ 44k8IYC*o
public : D2Q0p(#%
template < typename T > 7uu\R=$
assignment < T > operator = ( const T & t) const Oku7&L1
{ g%)cyri
return assignment < T > (t); A&ceuu
} Rb^G~82d?
} ; B<.ZW}#v
EZp >Cf7
mTL`8hv?
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: ;eW)&qzK
AYsHA w
static holder _1; <jaQ0S{|
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 T`u
,!S
6Xn9$C)
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 4qd(a)NdY
而不用手动写一个函数对象。 l%u8Lq
2J)
6@:<62!;
D)[(
四. 问题分析 @bAuR
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 E8lq2r=
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 F[B=sI
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 p9MJa[}V
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 7pyaHe
下面我们可以对这几个问题进行分析。 s|[qq7
<&((vrfa
五. 问题1:一致性 3/c%4b.Z
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| s I 0:<6W
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ?5%o-hB|
n-GoG(s..b
struct holder Aeq^s
{ (b1e!gJpy
// T;,,!
template < typename T > c:B` <
T & operator ()( const T & r) const I,Jb_)H&t
{ r0pwKRE~t
return (T & )r; Z;;A#h'%e
} 4)XB3$<
} ; T}"[f/:N/
}P\6}cK
这样的话assignment也必须相应改动: 3".#nN
D mky!Cp
template < typename Left, typename Right > ,sg\K>H=
class assignment [4yw? U
{ P*ZMbAf.
Left l; =L?2[a$2;
Right r; ^oE#;aS
public : u2[L^]|
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} iMV=R2t 2
template < typename T2 > :N_DJ51
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 7e#|Iq:o
} ; C/9]TkX}q
CZ{7?:^f
同时,holder的operator=也需要改动: ^/}&z