一. 什么是Lambda Q9Y9{T
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 {f@xA
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, z/eU^2V
FT|/WZR
9,iq"dQ
eHF(,JI
class filler R`I8Ud4=
{ C }h<ldlY
public : #`N6<nb
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} q5?rp|7D
} ; bWX[<rh'
4%',scn
~xlMHf
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: +LQs.*
hr~qt~Oi
!T#8N7J>
)$gsU@H -
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); %#S "~)
?c=R"Yg$
Pv{,aV\I}
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Z?.p%*>`T=
*6sJ*lh
0%A(dJA6
Qq;m"M /
二. 战前分析 :oon}_MdRd
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。 U&Sbm~Qi
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 K=!ZI/+ju
2-cU -i4
ReHd~G9
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); \V"PmaP\
/* --------------------------------------------- */ 07T;IV3#C5
vector < int *> vp( 10 ); <WHs
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); "a0u-}/D
/* --------------------------------------------- */ SBN_>;$c5}
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); f}9PEpa,Z
/* --------------------------------------------- */ H/^TXqQ8
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); w{:Oa7_A
/* --------------------------------------------- */ XoH[MJC
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); +}`O^#<qLX
/* --------------------------------------------- */ <QkN}+B=
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); V~]'+A
q>
6'No4[F
4n
T
,O<LFv
!F7EAQn{(
看了之后,我们可以思考一些问题: 9GtVI^]
1._1, _2是什么? RIVL 0Ig
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。 DiYJlD&
2._1 = 1是在做什么? f)AW !/
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。 }]39
iK`w
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。 v8'`gY
y3@x*_K8
jOm&yX
三. 动工 mP5d!+[8
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Ch \ed|u
0ez
i?Um
aoakTi!}
#8Id:56
template < typename T > a'>$88tl
class assignment +EiUAs~H
{ [:R P9r}
T value; q~g&hR}K
public : FkxhEat8
assignment( const T & v) : value(v) {} TReM8Vd
template < typename T2 > T^(n+ lv
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Mc$v~|i6
} ; \MFWK#W
:)J~FVLy
}^GV(]K
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Z#TgFQ3u
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment }eDX8b8emA
_Okn P2E
Z:B Y*#B
q/w6sQx$
class holder T`w};]z^d2
{ tO+ %b=Z^
public : 8O.:3%D~
t
template < typename T > 21/a3Mlx#
assignment < T > operator = ( const T & t) const '+q' H
{ sw qky5_K
return assignment < T > (t); E/L?D
} m)[wZP*e
} ; h@>rjeY@
5rHnU<H@y
&J&w4"0N'
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: '/yx_RK2?
sNk>0 X[
static holder _1; eFXi )tl
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 HDW\S#
1z};"A
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); : DX/r
而不用手动写一个函数对象。 C1Pt3
`.sIZku
[@. jL0>
.k:&&sAz
四. 问题分析 |Qt`p@W
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。 O'& \-j 1
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。 pqQdr-aR=
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 <>*''^
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ]-s`#
下面我们可以对这几个问题进行分析。 _9O }d
i2ml[;*,N
五. 问题1:一致性 sm&rR=b
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?| Jm J,~_
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Aya;ycsgE
/hEGk~
struct holder BE2\? q-
{ LN6 JH!
// Mi/'4~0Y
template < typename T > D16;6K'{
T & operator ()( const T & r) const jf)JPa_
{ !{~7 )iq
return (T & )r; l& ^B
} X"khuyT_
} ; 8JFkeU%yO
?xTeio44
这样的话assignment也必须相应改动: >'1Q"$;
k2tX$ \E
template < typename Left, typename Right > (zLIv9$
class assignment q!oZ; $
{ CD<u@l,1
Left l; g-V\s&}
Right r; dBq,O%$oq
public :
@Kb|
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} e/ % ;
template < typename T2 > 1yRd10
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } W4rw ;(\
} ; cV!/
%/4_|@<'
同时,holder的operator=也需要改动: J%[N-
T#^6u)
template < typename T > }9Dv\"t5
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const B3+WOf5W
{ c%3
@J+z
return assignment < holder, T > ( * this , t); fm:{&(
} zUgkY`]:BJ
0?L$)T-B
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。 Xiedg y
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 n_Hnk4
]aW.b_7<9
return l(rhs) = r; [MXXY
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。 w*ktx{
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: &fy8,}
x2&