一. 什么是Lambda lcHwKd
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 \:-#,( .V
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, ,y>,?6:>
B*p`e1
NypM+y
orYE&
class filler KSnU;B6w>
{ 0B#9CxU%
public : Y b\t0:_
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} xDv$z.=Y
} ; q`_d>l
AM cHR=/
2K4Jkyi
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: Xptb4]
iz!E1(z(
NFw7g&1;Kp
PnkJWl<S
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); )zz^RB\p
Z&9MtpC+N3
g"aWt%
P
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 nf=*KS\v
CZ"~N`
<"F\&M`G
|C}n]{*|
二. 战前分析 3fPd|F.kF
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。 Tlc3l}B*Z
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 uvR9BL2=
n+1!/H=d
XCr\Y`,Z@
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 5p!X}u]
/* --------------------------------------------- */ &AM<H}>
vector < int *> vp( 10 ); h!.#r*vV
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); vM )2F
/* --------------------------------------------- */ [P~6O>a5p
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 8axz`2 `
/* --------------------------------------------- */ 7{F(NJUO1
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); {p3VHd#
/* --------------------------------------------- */ n[DQ5l
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); XRoMD6qf;
/* --------------------------------------------- */ |m{Q_zAB
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); dQP7CP
.G-F5`2I
YDh6XD<Z
}#0MJ6L
看了之后,我们可以思考一些问题: d'j8P
1._1, _2是什么? eyq\a'tyB
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。 Xc)V;1
2._1 = 1是在做什么? vwy10PlqL
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。 WZ}je!82
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。 P(iZGOKUs=
9gjI;*(z1
_D{zB1d\0
三. 动工 zx)^!dEMM
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: &qR1fbw"
O5}/OH|j
$BIQ#T>qK
BPf;!.
template < typename T > "F_o%!l
class assignment >R|*FYam
{ ?Q$LIoR
T value; MYVUOd,
public : {8L)Fw
assignment( const T & v) : value(v) {} .-kqt^Gc
template < typename T2 > >&uG1q0p.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } P<+y%g(({
} ; aFkxR\x
6%
XD1x*#
Y>OL2g
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 TWv${m zE
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment qg7]
YT&
#3uBq(-Z
iEDZ\\,
x.>E7
+
class holder "|1MJuY_6
{ {d|R67~V
public : m7:E73:
template < typename T > pB
@l+
n^
assignment < T > operator = ( const T & t) const 7ko7)"N
{ !;Mh5*-
return assignment < T > (t); WIwbf |\
} 2>{_O?UN
} ; X^3 0a*sj
)g4oUZDF
V/j]UK0$
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: Z=: oIAe
DdI7%?hK
static holder _1; qZ!1>`B
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 `I$qMw,@
(xU+Y1*g"%
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Df_W>QC
而不用手动写一个函数对象。 ht^U VV2
'e6W$?z
v{rc5 ]\R
l3aG#4jj
四. 问题分析 Ow\9vf6H
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。 ^H+j;K{5,
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。 YYI
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 YQR*?/?a
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 6'C!Au
下面我们可以对这几个问题进行分析。 FV/xp}nz
,8(%J3J
五. 问题1:一致性 V mQ7M4j*
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?| GS{:7%=j
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 IidZ-Il
K*J8(/WkD
struct holder &Q