一. 什么是Lambda SPY4l*kX
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 hP]zC1s
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, %{K6
u9^R
?y
_.ELN/$-
}hX"A!0
class filler G8ksm2 }
{ "Qxn}$6-
public : :O{oVR
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} aShZdeC*f
} ; i4*!t.eI
o]@g%_3X
m8ydX6~max
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: lITZ|u
?$\y0lHw/7
(!&g (l;
uH?lj&
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 4,g3 c
x1ID6kI[{*
ky5 gU[
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 |
QI-gw
uyDYS
4!r>
^a
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XhK$
二. 战前分析 %D:5 S?{
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。 4uUR2J
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 q{t"=@lX01
`O/RNMaC
-!p-nk@9|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ,9;d"ce
/* --------------------------------------------- */ -?Aa RwZ,
vector < int *> vp( 10 ); :j m|)
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 7OOod1
/* --------------------------------------------- */ hT<:)MG)+K
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); CJNz J(
/* --------------------------------------------- */ %1p4K)
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); QU{\ClW/?
/* --------------------------------------------- */ Pf]O'G&F
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); I NE,/a=
/* --------------------------------------------- */ ~IE5j,SC
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ,w/f:-y
'd@Vusq}2
YErn50L
7F{=bL
看了之后,我们可以思考一些问题: @tLoU%
1._1, _2是什么? ^2PQ75V@.
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。 lC|{{?m
2._1 = 1是在做什么? AH(O"v`
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。 b!'
bu
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。 :4D#hOI
K{00 V#
x{|n>3l`b9
三. 动工 uPpRzp
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: UVD::
D|D1`CIM
S hM}w/4
[+st?;"GF
template < typename T > IBzHXa>75
class assignment ptmPO4f
{ 9h6xl i
T value; IK6XJsz$J
public : K,IPVjS
assignment( const T & v) : value(v) {} p3eJFg$
template < typename T2 > r_Rjjo
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } uGQCW\!"4
} ;
ka&-tGg
uXNf)?MpA
/m;w~-N
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Vy:ER
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment */L;6_
NW9k.D%
[vaG{4m
^IGTGY]s
class holder A{E0 a:v
{ XfxNyZsy&>
public : Xklp6{VH9
template < typename T > !P!|U/|c
assignment < T > operator = ( const T & t) const [VPqI~u5)
{ '}5}wCLA
return assignment < T > (t); ~^"cq
S(
} HC8{);
} ; ':!;6v|L
t@/r1u|iq
00G[`a5
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: QLH
s 3eM
`4&\ %9
static holder _1;
?#kI9n<O
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 -c=IO(B/
*k'9 %'<
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); w'5~GhnP+
而不用手动写一个函数对象。 I01On>"@7
i*Y/q-N|
BsB}noN}
?XGZp?6
四. 问题分析 %p2 C5z?
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。 ;:9 x.IkxC
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。 va;d[D,
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 (cYc03"
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 &/\0_CoTR\
下面我们可以对这几个问题进行分析。 (U`7[F
ZrA\a#z"<
五. 问题1:一致性 cx2s|@u0
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?| ~9oS~fP?I
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 =QyO$:t
IFPywL{K
struct holder ~ilbW|s?=k
{ (p14{
// `s:| 4;.
template < typename T > .(S,dG0P
T & operator ()( const T & r) const 3Uag[ms
{ 6XQ)Q)
return (T & )r; 66'TdF]"
} e`$v\7K
} ; 3<+l.Wly
l}(~q!r
这样的话assignment也必须相应改动: O:7y-r0i
6g$04C3tHi
template < typename Left, typename Right > ~*B1}#;
class assignment >/bl
r}5
H
{ lGLZIp
Left l; |x<
Right r; \0 WMb
public : (I[o;0w
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} t41cl
template < typename T2 > ?o.G@-
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } =,@SZsM*B
} ; jQ`"Op 3
I;-{#OE,
同时,holder的operator=也需要改动: ?$n<