一. 什么是Lambda Xi$( U8J_
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 n@5Sp2p
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, 9U[Gh97Sf
ldp
x,
ql"&E{u?
gc(Gc vdB\
class filler AGaM
&x=
{ ^b|Z<oF
public : ,=sbK?&
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} mGx!{v~i&
} ; \7b-w81M-
DUH\/<^g
{UqS q
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: wM.z/r\p
aAM!;3j]B`
F6>K FU8
:5)Dn87
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); vHR-mQUs
VB>KT(n-b
l
e+6;'Q
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 S&/</%
3#GZ6:rVJ
aD)$aK
!ieMhJ5r
二. 战前分析 m$N`Xj
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 wq yw#)S
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 @ig'CF%(
\s_lB~"P!3
rJLn=|uR
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 3V=(P.A Tm
/* --------------------------------------------- */ J|*Z*m
vector < int *> vp( 10 ); -s~6FrKy
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); y?=W
/* --------------------------------------------- */ %
mP%W<
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); '{]1!yMh
/* --------------------------------------------- */ rP4v_?Zg+
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); vW6
a=j8
/* --------------------------------------------- */ =^liong0
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' );
lMkDLobos
/* --------------------------------------------- */ .CJQ]ECl7p
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); s|er+-'
qHwHP 1
R7)\wP*l5
5zk<s`h
看了之后,我们可以思考一些问题: !`kX</ha.
1._1, _2是什么? 7#
>;iGuz
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 %v}SJEXFp
2._1 = 1是在做什么? ggluQGA
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 2_S%vA<L
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 `Fn"%P!
'iQ
&d,chb(
三. 动工 ~nit~;
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: `As|MYv
3[q&%Z.
0cYd6u@
3=[#(p:
template < typename T > W&M=%
class assignment 3k YVk
{ N$'/J-^
T value; 2!-?
public : oJ\)-qSf
assignment( const T & v) : value(v) {} (CUrFZT$
template < typename T2 > >L5fc".
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } z+@CzHCN
} ; yH`4sd
* SAYli+@
bx!uHL=
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 9NUft8QB
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment \R"} =7
Lj]I7ICNh
.&z/p3 1
T6/d[SH>
class holder T >pz/7gb
{ ( I<]@7>
public : 3k%fY
template < typename T > woSO4e/
assignment < T > operator = ( const T & t) const v %?y5w
{ z@70{*
return assignment < T > (t); 4}i2j
} 3K{XT),
} ; A%Ov.~&\G
O
&/9wi>!q
r'TxYM-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: yQP!Vt^
U,G!u =+
static holder _1; 7!-3jU@m
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 kzky{0yKk=
%:jVx
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 2X];zY
而不用手动写一个函数对象。 2/*F}w/
|6qxRWT"
I
JPpF`
o0yyP,?yh
四. 问题分析 sObH#/l`
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。 7z.(pg=
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。 O~p@87aq
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Z.Otci> J
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 {c
82bFiv
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ,]:vk|a#;
"7w~0?}
五. 问题1:一致性 .,-,@ZK
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?| .2K4<UOAbm
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ^[UWG^d
$q"/q*ys
struct holder B #[URZ9S
{ ,^Cl?\9"
// 0n FEPMO
template < typename T > VXE85
T & operator ()( const T & r) const !b !C+ \v
{ xgdS]Sz
return (T & )r; 1q?b?.
} PpxLMe]
} ; qVHXZdGL
-K"" 4SC2
这样的话assignment也必须相应改动: }Q }&3m~g
0XkLWl|k
template < typename Left, typename Right > *\-R&