一. 什么是Lambda G~]BC#nB_
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 b1OB'P8
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, 5 9vGLN!L
;@
e|}Gk
:+=*
IviWS84
class filler Pm_=
{ 6\K)\
public : *+z({S_Nv
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ;1 fM L,8
} ; Pla EI p
88K*d8m
S!]}}fKEFm
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: 3:(`#YY
4Uiqi{}
z|2liQrf+
KOQTvJ_#
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Bz{
g4!ku
/b|sv$BN
&)l:m.
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 \);rOqh
Sf8d|R@O
}NXESZYoi
2~<0<^j/]
二. 战前分析 {V8Pn2mlo
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)rz u
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 LcXMOT)s
'w2;oO
&}cie"\L
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); DbN'b(+
/* --------------------------------------------- */ Q [{vU
vector < int *> vp( 10 ); F*4+7$E0B
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); E'G>'cW;x
/* --------------------------------------------- */ NP8TF*5V
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); /HRaX!|E#
/* --------------------------------------------- */ x_K%
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ~ #CCRUhM
/* --------------------------------------------- */ J (h>
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 1 GdD
/* --------------------------------------------- */ Q
Y'-]
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); I,eyL$x
5o/rV.I
Jy_'(hG
d
eg>m?Y
看了之后,我们可以思考一些问题: P]B#i1
1._1, _2是什么? Os{qpR^<I:
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。 hgK=fHJk
2._1 = 1是在做什么? 4B`Rz1QBy
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。 MQ44uHJ
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。 5qy}~dQ
3o>t~Sfi
^|C|=q~:
三. 动工 F0Hbklr
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: &[kgrRF@HU
,k!a3"4+TJ
o3=kF
u$#7W>R
template < typename T > 1RA$hW@}
class assignment )^TQedF
{ PS6`o
T value; cy 4'q?r
public : Pc'?p
assignment( const T & v) : value(v) {} &pm{7nH
template < typename T2 > ` qTY
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } >9`ep7
} ; m+vEs,W.
i7V~LO:gq
Ao T 7sy7
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 p( *3U[1
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Q8?D}h
EcIQ20Z_-
\]xYV}(FO
h>:RCpC
class holder "zbE
{ 5>)jNtZ
public : E,7~kd~y`
template < typename T > l{9h8]^
assignment < T > operator = ( const T & t) const )_cv}.xe
{ @
WaYU
return assignment < T > (t); K*$#D1hG
} <q\)
o_tH
} ; $0T"YC%
4- _lf(#i
P-[K*/bPw
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: "\;wMR{
M%xL K7
static holder _1; s2~dmZ_B|_
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 *GP_ut%
GDp p`'\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 1i:g
/H
而不用手动写一个函数对象。 OL5HofgNm
)H)Udhz
CDnz
&?
/T[ICd2J
四. 问题分析 |+-i'N9
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 RWCS
u$
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。 &pjV4m|j<
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ~aAJn IO
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Y,btL'[W
下面我们可以对这几个问题进行分析。 f<Tz#w&6W
a
+yI2s4Z
五. 问题1:一致性 SzX~;pFM0
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?| A(OfG&!
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ?3TV:fx"X
?VQLY=?
struct holder /;6@M=6u
{ 0WE1}.J<
// ?7)(qnbe"
template < typename T > ^!o}>ls['
T & operator ()( const T & r) const AUsQj\Nm%
{ Fx5d@WNa>
return (T & )r; 6L9[U^`@
} d`uO7jlm
} ; ggc?J<Dv
L~y t AZ,
这样的话assignment也必须相应改动: 'h>5&=r
lc7a@qnw
template < typename Left, typename Right > M5WtGIV
class assignment
/1~|jmi(
{ 'QojSq
Left l; (0#F]""\e
Right r; =4<S8Cp
public : X|E+K
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} rw[ {@|)'z
template < typename T2 > aroVyUs3j
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ,GkW. vEU
} ; ds;cfj[
~+ s*\~
同时,holder的operator=也需要改动: exO#>th1
[[]SkLZHg
template < typename T >
G].__]
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const gT&