一. 什么是Lambda UBaAx21x
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 8&?s#5zA
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, $_o-~F2i5
=}DR)
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Rn9m]x
(`c
[#0=n
class filler V C24sU
{ 'E/^8md>
public : D(AXk8Vub
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} g!?:Ye`5
} ; ?fUlgQ}N
Jrti
cK$
QxVq^H
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: G
MX?
$c:ynjL|P-
Vzdh8)Mu\
W&&;:Fr
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); vd
0ljA
HkUWehVm
pgI^4h
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 q_g+Jf
P-D
)4gJd?
8R
+;N2p1ZBf
VEqS;~[
二. 战前分析 }L+L"l&
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。 %,6#2X nX%
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 Sa?ksD2IaB
TDFkxB>
#LL?IRH9^
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); _aad=BrMK
/* --------------------------------------------- */ :Q $K<)[
vector < int *> vp( 10 ); 7VqM$I
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); /%}*Xh
/* --------------------------------------------- */ u09:Z{tL;@
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Q<^Tl(`/N?
/* --------------------------------------------- */ nrxo&9[@n
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); `\gnl'
/* --------------------------------------------- */ E*V`":efS
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); [E!oQVY
/* --------------------------------------------- */ aE&,]'6
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); m#PY,y
Tx|Ir+f6L
E.7
+*ZO&yJQ^<
看了之后,我们可以思考一些问题: 6y+Kjd/D
1._1, _2是什么? a(kg/s
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。 @SJL\{_
2._1 = 1是在做什么? XQ9O$
~q
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。 )}D'<^=#T
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。 _aFl_\3>
rz wF~-m +
DcoX+8 7
三. 动工 hxVKV?Fl
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: s%C)t6`9
\O*-#} ~\
TcjEcMw,
Hfwq/Is
template < typename T > ^)(bM$(`
class assignment ~P8tUhffK
{ T>}5:,N~
T value; 66/3|83Z
public : 5][Ztx
assignment( const T & v) : value(v) {} s \;" X
template < typename T2 > \`oT#|0
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } q|o}+Vr
} ; DoJ\ q+
=vQcYa
HJXT9;w
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 !UG
7Uer
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment z=rT%lz6
# {w9s0:
ZHU5SXu
%QH)' GJQ
class holder |Y$uqRdV
{ `x
l
public : <49K>S9O
template < typename T > 3nT^?;-
assignment < T > operator = ( const T & t) const :3XA!o&.T3
{ E*.{=W }C
return assignment < T > (t); e,F1Xi#d
} \>jLRb|7Ts
} ; (]0%}$Fo
4}_j`d/8|
uw[<5
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: *5vV6][
_LMM,!f
static holder _1; LR.Hh
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 6+.uU[x@
A )^`?m3
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); GN ]cDik
而不用手动写一个函数对象。 ]ndvt[4L
Kqp(%8mf
&Sl[lXE
#33fGmd[
四. 问题分析 jhXkSj
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。 %X4xv_o`f
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。 WF1px %
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 8P^ITL z%
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Rv#]I#O
下面我们可以对这几个问题进行分析。 lG4H:[5V
tw^,G(
五. 问题1:一致性 :`-,Lbg
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?| OTGofd2zf
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 DF1I[b=]
SH_(rQby
struct holder zm]aU`j
{ BGOuDKz9C
// uJFdbBDSh
template < typename T > fBRo_CU8!
T & operator ()( const T & r) const 4]h
=yc R
{ $
et0s;GBv
return (T & )r; MaRi+3F
} zo +nq%=
} ; ~%^
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H<v'^*(
这样的话assignment也必须相应改动: rqdE6y+^
kSR\RuY*
template < typename Left, typename Right > 8Eakif0CO
class assignment IhA5Wt0j
{ 12;8o<~
Left l; +Vm}E0Ov
Right r; 2q3+0Et8
public : )Y2{_ bx4"
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} MS\>DW
template < typename T2 > !G SV6
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } v%"|WV[N
} ; 85n1eE
D}dn.$
同时,holder的operator=也需要改动: R%Q@
b~'"^ Bts*
template < typename T > PV9pa/`@
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const `S6x<J&T\/
{ Sx?ua<`:d
return assignment < holder, T > ( * this , t); jp0<pw_
} r30 <