一. 什么是Lambda ~n -N
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 `yR/M"u6T
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, @@ j\OR
\p:)Cdn
x@X2r
h<L_ =)lH
class filler a>C;HO
{ :@(1~Hm
public : 6TRLHL~B
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 2UQF:R?LQ
} ; Zx8$M5
#-%D(=&I
M|nLD+d~8
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: E2|M#Y
"s@Hg1
"=2\kZ
27}:f?2hbJ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ?* ~4~ZEE
(YJ2-
X~
+wG
*qI
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 M._h=wX{}
:TVo2Zm[@
+:Xg7H*
FM%WMyb[
二. 战前分析 UhR^Y{W5
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 "IS; o o$g
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 iK2f]h
WiH8j$;xu
!" FEp
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); H/t0#
/* --------------------------------------------- */ \[!{tbK`2
vector < int *> vp( 10 ); >0 7i"a
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); !UT!PX)
/* --------------------------------------------- */ 2V8"jc
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); e O~p"d-|
/* --------------------------------------------- */ Ju5Dd\
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); EFiVwH
/* --------------------------------------------- */ $Ptl&0MN%
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); {pQ8/Af!
/* --------------------------------------------- */ /.s
L[X-G
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); UV|{za$&/
W +Piqf*
6r^ZMW
o>*`wv
看了之后,我们可以思考一些问题: FoE}j
1._1, _2是什么? %cs"PS
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。 J3+qnT8X
2._1 = 1是在做什么? ,1~B7Zd
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。 ((?"2 }1r
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。 TlO=dLR7d
LQqba4$
irh Z
三. 动工 2K3j3 |T
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: l _2Xao$
&n]v
BZOl&G(
dJzaP
template < typename T > E*R-Dno_F
class assignment /0`Eux\
{ nYC.zc*o x
T value; bfUKh%!M
public : n=f?Q=h\3
assignment( const T & v) : value(v) {} "4KyJ;RA*
template < typename T2 > Na]ITCVR
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Tb^1#O
} ; ?AO=)XV2
>q')%j
fLRx{Nu
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 X'.lh#&
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ?&6|imPE
']Czn._
Ur[ai6LNG
Lcg1X3$G
class holder j!L7r'AV5
{ oGXcu?ft
public : xhCNiYJ|
template < typename T > l"&iSq!3=
assignment < T > operator = ( const T & t) const e\#aQ1?"
{ ?(khoL t
return assignment < T > (t); ;p,Kq5,l
} .|:(VG$MfI
} ; ~hP]<$v
<,*w$
ko{&~
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: !!6@r|.
t[({KbIy
static holder _1; / H GPy
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Qm[ ) [M
p-oEoA
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); %h_N%B$7c1
而不用手动写一个函数对象。 D1]?f`
8XfOMf~d`
svCm}`
EAs^i+/
四. 问题分析 RR`\q>|
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 zYis~+
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 D.F1^9Q
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 3ug>,1:6-
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 2_6@&2
下面我们可以对这几个问题进行分析。 sld cI@Z
f'j<v
五. 问题1:一致性 ?Rh[S
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| gsIp y
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 3! KyO)8
*TL3-S?
struct holder So NgDFD
{ wG 5H^>6u>
// [MAvU?;
template < typename T > E0A[{UA
T & operator ()( const T & r) const -t*P=V|@
{ O/l/$pe
return (T & )r; h?QGJ^#8
} gE23C*!'&:
} ; H'@@%nO(
"NV~lJS%
这样的话assignment也必须相应改动: f1\mE~#}
Mf9x=K9
template < typename Left, typename Right > |l~#qeZ%
class assignment :K*/
{ p13y`sU=
Left l; ^Y"|2 :
Right r; oPxh+|0?
public : ;%/}(&E2
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ;0dl
template < typename T2 > Jk`0yJi$q
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } $B )jSxSy
} ; GSGaYq
aqP"Y9l
同时,holder的operator=也需要改动: s8*Q@0
vf!lhV-UG+
template < typename T > [WR*u\FF
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const V4<f4|IL
{ "6WE6zq
return assignment < holder, T > ( * this , t); &