一. 什么是Lambda Z9rs,_A
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Zy2@1-z6
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, oWVlHAPj
SSANt?\Z<
w,
u`06
[c@14]e
class filler v4}kmH1
{ 3AWNoXh
public : _zQ3sm
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} YShtoaCx>
} ; 6aG/=fq
_DChNX
|q?I(b4 Q@
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: t
7D2k2x9
PgZ~of&
U!sv6=(y@
:('7ly!h
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); C'ZF#Z
!m"(SJn"
[{F8+a^
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 oLcOp.8h[
s1XW}Dw
/i+8b(x
wVD-}n1"
二. 战前分析 (o,&P9
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。 tk5Bb`a
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 h 5Y3
v
OiAi{ 71
w$*t.Q*
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ;ti{
#(Ux
/* --------------------------------------------- */ WY%LeC!t
vector < int *> vp( 10 ); M>df7.N7%P
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); c?L_n=B
/* --------------------------------------------- */ i]Or'L0c
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); aTC7 H]e
/* --------------------------------------------- */ ap k06"/
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); mqGp]'{
/* --------------------------------------------- */ x\j6=|
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); .IYE+XzV
/* --------------------------------------------- */ S2)rkX$
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ,,r%Y&:`6
7~[1%`
iq`y
zzfwI@4
看了之后,我们可以思考一些问题: r=dFk?8XbC
1._1, _2是什么? S86%o,Saq\
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。 uY;-x~Z
2._1 = 1是在做什么? 7SE=otZ>
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。 7>EjP&l
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。 IMzhEm
LQSno)OZ
&*Eyw
s
三. 动工 LV{a^!f`y
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ?\:ysTVu
j'i-XIs
sbOa]
5]
T"-HBwl
template < typename T > @W|}|V5
class assignment HUurDgRi]
{ M?5[#0"&V
T value; c$
Kn.<a
public : }2M2R}D
assignment( const T & v) : value(v) {} `P9vZR;
template < typename T2 > 8}m]XO
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } eHG**@"X
} ; pDD0 QO
NL))!Pi
w5|az6wZB!
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 & v=2u,]T
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment +u*WUw!%
Kd
CPt!
ymybj
C^RO@kM
class holder elXY*nt8h
{ 39?iX'*p
public : ^<xpp.eY
template < typename T > |SXMd'<3`Z
assignment < T > operator = ( const T & t) const JI5?,
)-St
{ I'G$: GX
return assignment < T > (t); _I+#K M
} ZbCu -a{v
} ; YD$fN"}-
6gfv7V2H
lKEdpF<
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: a;m-Vu!
pm O }m>
static holder _1; [-_u{j
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 IZeWswz
?G+v#?A
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); T>d-f=(9KH
而不用手动写一个函数对象。 $I!vQbi
cEO g
)El#Ks5u
#sy)-xM
四. 问题分析 E>xdJ
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。 $+zev$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。 Q$G!-y+"i
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 |eWlB\ x8
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 e.n&Os<|<
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ]~CGzV
@v_ ) (
五. 问题1:一致性 N54U
[sy
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?| ?AX./LI
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 #
9Z];<g
fZH:&EP
struct holder F))+a&O
{ ]H) x
// )#Ea~>v
template < typename T > 5YMjvhr?W
T & operator ()( const T & r) const ` :Am#"j]}
{ V[Fzh\2n
return (T & )r; ZffK];D
} +j&4[;8P:
} ; CHv~H.kh'
_!H{\kU
这样的话assignment也必须相应改动: #A@*k}/+
"n:z("Q*
template < typename Left, typename Right > JadXd K=gE
class assignment i1ur>4Ns
{ GUE3|
Left l; ^KhA\MzY
Right r; $S|bD$e
public : |2AK~t|t
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} jTaEaX8+
template < typename T2 > i}N'WV`!
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ` *x;&.&v
} ; `Q^G
k{9P
>%x7-->IB
同时,holder的operator=也需要改动: Xa#`VDh
g:`V:kbY$
template < typename T > ^k]OQc7q'
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const BZ<Q.:)
{ 4]u53`
return assignment < holder, T > ( * this , t); X0+$pJ60
} E KhwrBjS
?V"X=B2
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。 DzYi>
E:*
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 xq-R5(k
/=A^@&:_#
return l(rhs) = r; +'Pf|S
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。 XLz>h(w=
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: y|Tb&XPD
_5EM <Ux
template < typename Tp > xrxORtJ<