一. 什么是Lambda =geopktpf
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 b 6kDkE
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, kYbqb?
~quof>
'q3<R%^Q
_C`&(?}
class filler RT+pB{Y
{ WP5cC@x
public : W|X=R?*ZK
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} J,iS<lV_
} ; Fru&-T[
C K#^`w
<}uhKp>*
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: ,7HlYPec
-!o*A>N
N>pTl$\4
(G1KMy
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 8jBrD1
@:,B /B;
f.yvKi.Cm
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 k^VL{z:EWB
,>
Ya%;h2k
zR@4Z>6
pc/x&VY%
二. 战前分析 \#50;
8VJ
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。 xG_LEk( zD
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 [TX1\*W
$6[%NQp
91f{qq=#J{
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 4{PN9i
E
/* --------------------------------------------- */ O)N$nBnp
vector < int *> vp( 10 ); .1{:Q1"S
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); "A(D}~i
/* --------------------------------------------- */ PiwMl)E|!
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 53X i)
/* --------------------------------------------- */ #%9t-
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 9%#u,I
/* --------------------------------------------- */ SEKR`2Zz,
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); LZ=E
/* --------------------------------------------- */ nYsB^Nr6
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); /Fr*k5I
et`1#_o
v[Mh[CyB
i'cGB5-j
看了之后,我们可以思考一些问题: ]EN+^i1F[
1._1, _2是什么? "]SA4Ud^
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。 rF^H\U:w
2._1 = 1是在做什么? 2v$\mL
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 r+Pfq[z&
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 q1^bH6*fl
,kQCCn]
]D.}
/g
三. 动工 m~I@q
[
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: q!10G
(X?HuWTm
!We9T )e
uVth&4dh9
template < typename T > QbJE+m5
class assignment }j)][{i*x
{ R+*-i+]Q#7
T value; R@df~
public :
S4S}go*G[
assignment( const T & v) : value(v) {} 8l>7=~Egp
template < typename T2 > >rhqhmh;W"
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ' Ig:-
} ; o[aP+O Md
9oj#5Hq
Leu6kPk
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 oA* 88c+{f
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment A(D>Zh6 o@
01n7ua*XX
f8?hEa:js
1Y:JGon
class holder ?vBMx _0
{ r9Vt}]$a G
public : g#iRkz%l)&
template < typename T > +Pc2`,pw|
assignment < T > operator = ( const T & t) const 3^Q;On|
{ Pk3b#$+E
return assignment < T > (t); Q<Q?#v7NX
} 1f+z[ad&^
} ; 5oe{i/#di
{zI>"%$u
\4j(el
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: :bq${
*L&|4|BF2
static holder _1; r,<p#4(>_
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 W5uC5C*,l
bXz*g`=;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); <CcSChCg
而不用手动写一个函数对象。 hRQw]
$ghlrV;:ct
en"\2+{Cg
}U^iVq*
四. 问题分析 8 4lT# ^q
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 &s{d r
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 U6F7dT
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 3>v-,S+
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 y&A&d-
下面我们可以对这几个问题进行分析。 '5lwlF
3V]08
五. 问题1:一致性 )b~+\xL5J
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| cte
Wl/v
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 58t_j54
,`8:@<e
struct holder E#E&z (G2
{ ^U6VJ(58P
// A6I^`0/
template < typename T > @8Cja.H
T & operator ()( const T & r) const 4nXemU=
{ 'Yaq; mDY
return (T & )r; %KPQ|^WE
} F@KtRUxE
} ; #h#_xh'
bt"5.nm
这样的话assignment也必须相应改动: Xb~i?T;f
Elt"tJ
template < typename Left, typename Right > 9+b){W
class assignment j|>^wB
{ #bS}?fj
Left l; .)E1|U[L
Right r; a`D`v5G t
public : OD~yIV
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} dn&484
template < typename T2 > oT!i}TW?o
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 1 XpqnyL&
} ; GF36G?iEi
5,BvT>zFY
同时,holder的operator=也需要改动: KP`Pzx
<OrQbrWQa
template < typename T > h%5keiA
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 5S ) N&%
{ U1D;O}z~
return assignment < holder, T > ( * this , t); wn.UjxX.
} xS; tmc
#"-DE-I[
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 FP")$
,=s
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Q?bC'147O
hG}gKs
return l(rhs) = r; ctPT=i60
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。 &"=O!t2
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: sw50lId
YlXqj\a
template < typename Tp > `[h&Q0Du6
class constant_t braI MIQ`
{ FzF#V=9lP
const Tp t; dpT?*qLM
public : L lD=c
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} w3;T]R*
template < typename T > RSx{Gbd4X
const Tp & operator ()( const T & r) const !/]z-z2>
{ +fHqGZ]
return t; EgRuB@lw76
} Rsx?8Y^5
} ; -,ojZFyRi
Y}h&dAr
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 39x
4(
下面就可以修改holder的operator=了 a :CeI
OX}ZdM!&f
template < typename T > O' Mma5
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const @P">4xVX{
{ M
9 N'Hk=
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); u63Q<P<