一. 什么是Lambda jf)cDj2
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ';R]`vWFe
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, JSUD$|RiJ
b%lH=u
!Q\*a-C
(BY 0b%^
class filler !/G}vu
{ V7WL Gy.,
public : M6wH$!zRa
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ,$`}Rf<
} ; t?9J'.p
?)9L($VVD
+2MF#{ tS
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: EMnz;/dMt
dNR/|
G@P;#l`(D
nc1~5eo
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); <VZ43I
0[UI'2
n[>hJ6
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 zU1D@
A.*e8a/6X
Rxdj}xy
g=mKTk
二. 战前分析 4}C
\N
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。 L9) gN.#
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 y],opG6
"6C
a{n1hk
q:kGJxfaW
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 5&%M L
/* --------------------------------------------- */ d5-Q}D,P
vector < int *> vp( 10 ); PxYK)n9&
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); h GA2.{
/* --------------------------------------------- */ G^{~'TZv%
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); "d<ucj
/* --------------------------------------------- */ 6"iNh)
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); #pZeGI|'J
/* --------------------------------------------- */ _1)n_P4
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); A@o7
/* --------------------------------------------- */ .4]XR/I$
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); A$p&<#
z#G\D5yX[*
~AD>@;8fG
YnnK]N;\x
看了之后,我们可以思考一些问题: ;40Z/#FI
1._1, _2是什么? f\5w@nX
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。 2<*"@Vj
2._1 = 1是在做什么? od#Lad@p
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。 :.=:N%3[
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。 y9mV6.r
@~vg=(ic(
2{RRaUoRb
三. 动工 ([<{RjPb
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: W?SAa7+
&'`C#-e@
iZk4KX
X8v)yDtw
template < typename T > a5Vlfx
class assignment {;Hg1=cm
{ y#
\"yykB
T value; $m
;p@#n
public : l`~$cK!
assignment( const T & v) : value(v) {} t>quY$}4
template < typename T2 > .oM- A\!
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Tp@Yn
} ; Q1Qw45$
(,sz.
V}TPt6C2
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Ur 1k3
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ^jL44?W}l
m\*ca3$
ts&\JbL
?1g`'q@T%
class holder o#"yFP1
{ q=e;P;u
public : w*"Ii%iA<
template < typename T > oeKl\cgFx
assignment < T > operator = ( const T & t) const S7J.(;
82
{ o[wiQ9Tl
return assignment < T > (t); xN$V(ZX4
} 1\Bh-tzB
} ; {{gd}g
Z*P/ ubV'
~tTa[_ a!
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: A'![*O
qPi $kecx
static holder _1; >=rniHs=?7
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ~YNzSkz
;s~xS*(C
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); pqv l,G5
而不用手动写一个函数对象。 tag)IWAiE
!p ~.Y+
M`#g>~bI#R
kLs{B
四. 问题分析 %iPIgma
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 sMAH;'`!Eu
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 StR)O))I
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 T__@hfT
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 {|%^'lS
下面我们可以对这几个问题进行分析。 P{s1NorKDh
PRYm1Y
五. 问题1:一致性 Gyy4)dP
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| ^4JK4+!Zfq
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 P5dD&
aA*h *
struct holder XmO]^ `
{ ,F!-17_vt
// )jwovS?V
template < typename T > f7 ew<c\
T & operator ()( const T & r) const 'M?pg$ta_V
{ U4a8z<l$
return (T & )r; FME,W&_d
} L#D)[v"
} ; =.J>'9 Q
-q)|I|y*7
这样的话assignment也必须相应改动: U3aM^
j^Qk\(^#IV
template < typename Left, typename Right > /Re67cMQ*
class assignment \4G9fR4
{ u6E
ze4u
Left l; R))4J
Right r; ~yngH0S$[b
public : Zq:
}SU
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} W }Ll)7(|T
template < typename T2 > [N*S5^>1
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } OvC@E]/+
} ; $rjm MSxi
bQ?Vh@j(M
同时,holder的operator=也需要改动: m-[xrVV
6P9#6mZ
template < typename T > [$>@f{:
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ,DWq
{ Rc@lGq9
return assignment < holder, T > ( * this , t); \ z*<^ONq
} 0jXDjk5'<
qbD_
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。 H93ug1,
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 N1>M<N03
z{NK(oW
return l(rhs) = r; ca,JQrm
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 -)"\?+T
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: SoCN.J30
Efd@\m:~>
template < typename Tp > I?q-
:9:
class constant_t E-9>lb
{ q?w%%.9]X
const Tp t; Jn&u