一. 什么是Lambda '$@bTW
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 $n30[P@p;
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, ai!zb2j!E
OaeGukhX&
w^e5" og]
lLq:(zMH
class filler =.Tc
l"O[
{ Cy'0O>v5
public : fO+$`r>9
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} uTgvMkO
} ; \G+ hi9T(
uAd4Zz
\t6k(5J
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: \OV><|Lkh
JVPl\I
W$g<nhLK
S${n:e0\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); g%P6 f
KCE5Z?k
>}& :y{z~
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 k}xXja*
k
E^%w?C
{tq.c9+!d
p~/
二. 战前分析 z}>q/!q
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。 WInfn f+'
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 =0Z^q0.
i&%~:K*
P;.j5P^j`
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); T1\LS*~!
/* --------------------------------------------- */ <OQn|zU\
vector < int *> vp( 10 ); f6\`eLG i1
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); G?p !*7N
/* --------------------------------------------- */ MLbmz\8a
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ,".1![b
/* --------------------------------------------- */ 3`%]3qd}
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); `7v"(
/* --------------------------------------------- */ #@rvoi
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); +7<W.Zii
/* --------------------------------------------- */ |"j{!Ei
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); V 6DWYs>
aYJTSgW
v:$Ka@v6
Y(a0*fh
看了之后,我们可以思考一些问题: O)bc8DyI
1._1, _2是什么? 0|a ,bwZ
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 %5?Zjp+9
2._1 = 1是在做什么? 6cO36
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 (hB+DPi
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 GkOZ=ej
/AT2<w
bdS
三. 动工 S2;u!f
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: kH.e"e
^x BQ#p
#N?VbDK9_
W 'w{}|
template < typename T > ^k*h
class assignment \LN!k-c
{ -:$#koW
T value; zwLJ|>
public : W@bZ~Q9
assignment( const T & v) : value(v) {} HX)oN8
template < typename T2 > TJ_<21a
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } }0y2k7^]
} ; nM<B{AR5^
bR\Oyd~e
u~]O #v
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 lG1\41ZxB
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment y-.<iq
5YZh e4R
_A>?@3La9
k1.h |&JJN
class holder )z".lw
{ %X5p\VS\7
public : mqt$'_M
template < typename T > ~; V5*t
assignment < T > operator = ( const T & t) const L?Fb}
{ h /iL/Q=
return assignment < T > (t); io[>`@=
} uht>@ WSg|
} ; ehpU`vQz
e|-%-juI
?@>PKUv{
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: b] 5i`
6T9?C|q
static holder _1; 85}S8\_u
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 OsrHA
E ',z<S
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); _spW~"|G
而不用手动写一个函数对象。 ,pTj'I
)8Q;u8jm1
(zmLMG(R
CVAX?c{
四. 问题分析 N 4!18{/2
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 r.JM!x8
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 p0|PVn.^h
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 _w.H]`C!X
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 BwJL)$D<S
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Qq|c%FZ
y),yks?iv
五. 问题1:一致性 ,SF>$
.
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 .XWfu
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 v;WfcpWq2
{hH8+4c7
struct holder B>kVJK`X
{ !r#36kO
// f;`7}7C
template < typename T > 2Kmnt(>
T & operator ()( const T & r) const riu_^!"Z_
{ ~p!=w#/
return (T & )r; !^x;4@Ejm
} 1)BIh~1{p
} ; 03?7kAI
J?$`Tnx^
这样的话assignment也必须相应改动: 8=-/0y9,
&-c{
template < typename Left, typename Right > tJa*(%Z?f
class assignment \hO}3;*&
{ c $n`=NI
Left l; .5E6MF
Right r; +v)+ k
public : "<$JU@P
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} aInh?-
template < typename T2 > MFtC2*
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } r @URs;O=
} ; PN"=P2e/ 6
-%_v b6u
同时,holder的operator=也需要改动: @#>YU
tE$oV
template < typename T > ;[q>
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Da)H/3ii
{ i$g6C
return assignment < holder, T > ( * this , t); Fp(-&,L0fc
} <Em|0hth
}08Sv=XM
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。 68()2v4X
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 G2s2i2&6E
6[3>[ej:x
return l(rhs) = r; j\\uW)ibG
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。 Vwpy/5Hmp
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: n48%Uwa,
):st-I!o
template < typename Tp > WxJV
zHtR
class constant_t El^V[s'3
{ E G J/r
const Tp t; q M(@wFg
public : k0IztFyj:R
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} LJwy,-
template < typename T > _X~xfmU
const Tp & operator ()( const T & r) const r<1.'F
{ bcUa'ZfN<
return t; C,) e7
} bqwn_=.
} ; ^5Ob(FvU
T( CTU/a-,
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Z^t{m!v
下面就可以修改holder的operator=了 >f:OU,"
?/YT,W<c;&
template < typename T > CPLsSv5
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const R,8460e7
{ =kBWY9:$,
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ZJ%iiY
} z]R% A:6K
*@fVog r^
同时也要修改assignment的operator() Q[&CtM
X8 A$&