一. 什么是Lambda mIYM+2p
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ,@Ae o9}
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 q(CD!
:p0<AU47
@w
@SOzS)
E%e2$KfD
class filler =LyRCrA
{ I%'6IpR"d
public : {Q/_I@m].
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} EF5:$#
} ; X775j"<d
i"GCm`
q'CtfmI`r=
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: yr[HuwU
jA,|.P>
%Q. |qyq
lr~c w#h*
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ?Vo/mtbY5X
W_FN*Er
0UN65JBuD
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 %(d0`9
bSm*/Q
a[hQ<@1O
8=DZ;]XD.
二. 战前分析 `CqF&b
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。 KlSg0s
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 )2g-{cYv
R$M>[Kjn
3c[< #]8S
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); -,pw[R
/* --------------------------------------------- */ Y8@TY?
vector < int *> vp( 10 ); gK",D^6T*Y
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); f@aFs]xV
/* --------------------------------------------- */ GI[XcK^*w
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); `\M}~
/* --------------------------------------------- */ b6ui&Y8z
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ,4Qct=%L_
/* --------------------------------------------- */ :#nv:~2]
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); PsOu:`=r
/* --------------------------------------------- */ h%+6y
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ^/:G`'
4fgYO]
?7cT$/4
R|JBzdK+P
看了之后,我们可以思考一些问题: ;Vlt4,s)
1._1, _2是什么? XFJz\'{
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。 +xojnv
2._1 = 1是在做什么? n"|1A..^
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。 vfpK|=[7o
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。
y8/+kn +
g>;u} +lO
w)Wg 8
三. 动工 i_ z4;%#?
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 2e*"<>aeq
oQ/ Dg+Xp
c7f11N!v>b
U#' WP
template < typename T > 0;n}{26a
class assignment "S^""5
{ g$9EI\a
T value; K>S:Z
public : Rw]lW;EN<
assignment( const T & v) : value(v) {} A#x_>fV
template < typename T2 > <NlL,
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } m={TBV,L
} ; ~X<Ie9m1x
Cs?[
65>}Q.p
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 I6.}r2?;A
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment -0:Equ?pz
%}1v- z
4#Id0['
'FN+BvD
class holder u~\l~v^mj
{ a~Nh6 x
public : ~xakz BE
template < typename T > `2PvE4]%p
assignment < T > operator = ( const T & t) const M#o'h c
{ :~4M9
return assignment < T > (t); T.GB*
} AH'4k(-
} ; j@C*kj;-
b5t:">wC
?CO..l
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: D'Y=}I)8Dn
z!>ml3
static holder _1; Rr"D)|Y;C(
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 *z6m644H
`ZZq Sc4
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); #{x4s?
而不用手动写一个函数对象。 pL pBP+i
~LSD\+
i;I!Jc_b'
hjx=?
四. 问题分析 T)tf!v3v
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。 c!Wj^
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。 rLx'.:
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 KGNBzy~9
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 JLu>w:\
下面我们可以对这几个问题进行分析。 j*#k%;c
cd:VFjT
五. 问题1:一致性 wLOS,=
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?| 09sdt;V Q
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 W'}^m*F
$ i;_yTht
struct holder x
A"V!8C
{ )Oix$B!-
// <= Aqi9 1
template < typename T >
LAO2Py#
T & operator ()( const T & r) const GjeRp|_Qd<
{ z\r29IRh
return (T & )r; m(p0)X),_i
} :!<