一. 什么是Lambda g3NUw/]#
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 L>sLb(2\i
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, ~KS@Ulrox
xWzybuLp
m-
<y|3
VrZfjpV
class filler ^*.$@M
{ 23^>#b7st
public : U; oXX
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} xo'!$a}I2
} ; |@JTSz*Or
x0Loid\f
zG ='U
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: lF}@@e)N
@L!^2v
`~u=[}w
cHF W"g78
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); )>FAtE
"PI;/(kR
o( zez
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 *FC8=U2\X
C
6
\
C][hH?.
L4/ns@e
二. 战前分析 n~yKq"^
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。 $"/l*H\h
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 @r*GGI!
^ul1{
0@"'SKq
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 'xqyG XI
/* --------------------------------------------- */ iiq
`:G
vector < int *> vp( 10 ); ]z^jz#>um&
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); cl^UFlf[
/* --------------------------------------------- */ V[/9?5pM
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 06.%9R{
/* --------------------------------------------- */ N+c|0
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); q%;cu1^"M
/* --------------------------------------------- */ qK%N{ro[{?
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); xQvI$vP
/* --------------------------------------------- */ _j, Tc*T
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); "H(3pl.
cDz@3So.b
n?r8ZDJ'
pwfQqPC#_
看了之后,我们可以思考一些问题: }5vKQf
1._1, _2是什么? 4%r?(C0x
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。 -1Li&K7
2._1 = 1是在做什么? ZSQiQ2\)
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。 Sr6'$8#>Y
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 fL2P6N@
!ZUUn*e{5
|(%<FY$
三. 动工 t^":.}[Q
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: D|ze0A@
o!UB x<4
Gpxp8[ {
U!|)M
template < typename T > ivo><"Y(r
class assignment @
,X/Wf
{ 0<`qz |_h
T value; G^d3$7
public : /P,1KVQPh
assignment( const T & v) : value(v) {} 7/<~s]D[%
template < typename T2 > TzaeE
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ?fy37m(M}
} ; /Kli C\
OoA!N-Q
K@1gK<,a
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 -rcEG!
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment E6~VHQa2?
}~@/r5Zl
Lf%3-P
n^[a}DX0
class holder V"4L=[le
{ ^x O](,H
public : A` _dj}UF
template < typename T > tP|/Q5s
assignment < T > operator = ( const T & t) const X:Z3R0
{ 2Ty]s~
return assignment < T > (t); 9~~NxWY%x
} G$Mf(S'f
} ; %^lD
+C!GV.q[
Nut&g"u2
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{Dpsi\
Q(w;
static holder _1; pl
r@
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Gz{%Z$A~o
kB@gy}
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); _0Ea 3K
而不用手动写一个函数对象。 O)&W0`VY
AAa7)^R
vcQl0+&
y_L8i[
四. 问题分析 yrEh5v:
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 }@6Ze$>
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。 QD%xmP
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 26aDPTP $<
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 YNV,
dKB
下面我们可以对这几个问题进行分析。 &'^.>TJ\
k vZ w4Pk
五. 问题1:一致性 >U*p[ FGW
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 5;KJ0N*-
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 -51LF=(!L
5T.U=_ag
struct holder e4=FO;%
{ xRc+3Z= N
// !o`7$`%Wz\
template < typename T > (^iF)z
T & operator ()( const T & r) const [r"Oi|
8I
{ 3\}u#/Vb
return (T & )r; )lLeL#]FLO
} P x Q] $w
} ; !aUYidd
O'98OH+u
这样的话assignment也必须相应改动: pdJ]V`m
fD[O
tc
template < typename Left, typename Right > OcV,pJ
class assignment eef&ZL6g
{ t!3s@
Left l; O#;sY`fy_M
Right r; Y)/|C7~W
public : %bTuE' `b
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 4Lg
,J9
template < typename T2 > sDNWB_~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } \;MP|:{pU
} ; [ S
py\:u5QS
同时,holder的operator=也需要改动: Qqg.z-G%.
}kQ{T:q4
template < typename T > zB0*KgAn{
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 'A5T$JV.r4
{ G?@W;o)
return assignment < holder, T > ( * this , t); \k=dqWBr7
} W2rd[W
LQ k^l`
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。 LTS{[(%
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 &C