一. 什么是Lambda x5W@zqj
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ( v=Z$#l
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, euh rEjwkH
pe`&zI_`?
u@[JX1&3"n
=G/`r!r*0I
class filler /{X2:g {
{ G-T2b,J
[
public : 1QuR7p
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} qc^qCGy!z
} ; 2`/p V0
%?:eURQ
z 4`H<Pn
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 7;:Uv=
jJY!;f
<NX6m|DD
=_dqoAF
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 4^BHJOvs
+D+Rf,D
'St\$X
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 .3T#:Hl
Jyu*{
_NJq%-,'
6oLq2Z8uP
二. 战前分析 Z\M8DZW8Y
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 iYxpIqWw
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 zINziAp{
MXU8QVSY"
BIjQ8 t
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); %g*AGu`
/* --------------------------------------------- */ ZiOL7#QWX
vector < int *> vp( 10 ); t1tZ:4
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); :s OsG&y
/* --------------------------------------------- */ R k).D6
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); </8F
/* --------------------------------------------- */ [8Zvs=1
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); "V/6 nuCo
/* --------------------------------------------- */ eE-@dU?
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); (>\w8]
/* --------------------------------------------- */ &ahZ_9Q
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 42: 6=\
As7Y4w* +
=9JKg4I6
Xm2p<Xu8h
看了之后,我们可以思考一些问题: k9<P]%
1._1, _2是什么? }[OOkYF#r
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 ,2YkQ/>
2._1 = 1是在做什么? ^/kn#1H7&
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 2,X~a;+
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 @ukIt
_ *O^|QbM
AG$S;)Yl9c
三. 动工 }vbs6u
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 6U`yf&D
]%PQ3MT.
5 5_#?vw
^sp+ sr :
template < typename T > (ft8,^=4
class assignment #JH#Qg
{ #X(KW&;m
T value; ,5_Hen=PI
public : iwl\&uNQU
assignment( const T & v) : value(v) {} ni@N/Z?!pA
template < typename T2 > <Yk#MeiEp
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } sacaL4[_<
} ; !Rzw[~
A@X&dy
!kl9X-IiI
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 H)),~<s
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment =~i~SG/f
w{t2Oo6Q0+
R)3P"sGuN
=!b<@41
class holder cboue
LEt
{ s^]F4'
public : hDp
-,ag{
template < typename T > WdGjvs
assignment < T > operator = ( const T & t) const <303PPX^6
{ 3:f<cy
return assignment < T > (t); \o-Q9V
} Sxrbhnx
} ; ^gwVh~j
06 kjJ4
SEn-8ZF
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: ))"
*[
uM\(#jZ
static holder _1; !4 4 )=xW
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 z:hY{/-
?-
5{XrNm
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); li4rK<O
而不用手动写一个函数对象。 $z!o&3c'x
GoI3hp(
/;t42
g9w
;&Q8xC2
四. 问题分析 c]`}DH,TJ
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 :*aBiX"
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 @;iW)a_M
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 5eI3a!E]O
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 n{dl-P
下面我们可以对这几个问题进行分析。 @'.(62v
Ctpr.
五. 问题1:一致性 8}3dwr;-
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| G 2]/g
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 3%?01$k
Y%v?ROql
struct holder NJfI9 L
{ q<L>r?T[
// nYJ)M
AG@
template < typename T > Y_3{\g|x
T & operator ()( const T & r) const =.9L/74@
{ /
AFn8=9'^
return (T & )r; <StyO[
} #<V/lPz+
} ; -4|\,=j
m}\G.$ h4
这样的话assignment也必须相应改动: P9~7GFas|
0FrmZ$
template < typename Left, typename Right > -~O7.E(ok
class assignment gTE/g'3
{ ?{W@TY@S
Left l; jM8e2z3
Right r; -POV#1s
public : A;nrr1-0
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} L~_3BX
template < typename T2 > `mTpL^f
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } \_pP:e
} ; 1
"'t5?XW
-1Acprr
同时,holder的operator=也需要改动: 1!,xB]v1Ri
gs)wQgJ [
template < typename T > ig(a28%
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const hu (h'
{ ?-CZJr
return assignment < holder, T > ( * this , t); 0 1U/{D6D
} ^vXMX^*
]J;pUH+u
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。 Wk$ 7<