一. 什么是Lambda vZPBjloT!.
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 QFFFxaeJg
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, ^ZFK:|Ju
f,Am;:\ |
s<5P sR
ViU5l*n;
class filler <:!:7
{ PmtXD6p3(
public : <Vh}d/
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} yoM^6o^,D
} ; M3eFG@,
T-x}o
Kp19dp}'b
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: 3il$V78|
FJFO0Hb6
<&tdyAT?&
E0.o/3Gw6
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); znAo]F9=J"
9}+X#ma.Nc
27MwZz
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 F:A Vik
z Ece>=C
Lzx2An@R
T&j:gg
二. 战前分析 }-
wK
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。 ~VV $wU!A
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 HrUE?Sq
gOMy8w4>
^b
3nEcQn
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); vSo1WS
/* --------------------------------------------- */ *hh9
K
vector < int *> vp( 10 ); r6It)PQ
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Sa/]81aG
/* --------------------------------------------- */ nuw7pEW@?
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); t
>Rh
/* --------------------------------------------- */ n*9nzx#q
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 2I7|hZ,
/* --------------------------------------------- */ -]G=Q1 1
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); !t?5U_on
/* --------------------------------------------- */ b&'YW*W
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ~.z82m
)"_&CYnd
fr}.#~{5Y
y[GqV_~?Y
看了之后,我们可以思考一些问题: t+M'05-U2
1._1, _2是什么? ;O~%y'
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 @?gRWH;Pq
2._1 = 1是在做什么? b"Jr_24t3v
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 QQD7NN>
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 x:c'ek
i?,\>LTG
.R^ R|<x
三. 动工 iu2O/l#r
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: yE;S6 O
:k2J
&@8
^FZ9q
+^%)QH>9
template < typename T > w*X(bua@
class assignment *n EG<Y)
{ Y Azj>c&
T value; 'Z)#Sz Y
public : ux)Wh.5
assignment( const T & v) : value(v) {} +W8kMuM!
template < typename T2 > OHv9|&Tpl
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } V6B[eV$D
} ; %g69kizoWi
0a1Mu>P,
0v``4z2Z
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 fS p
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 2>f3nW
g"`jWSt7Q
3N4kW[J2i
[WXcp1p
class holder T
"#DhEM
{ C8=r sh
public : /l8wb~vl
template < typename T > U&SSc@of
assignment < T > operator = ( const T & t) const 9t8ccr
{ 7/K'nA
return assignment < T > (t); n*TKzn4E
} l9n$cv^
} ; F2Gg_u@7M
Vddod
XANJ A
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: sXYXBX[
5C9
.h:c4y
static holder _1; rS+ >oP}
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 z? GtC{L9
'a$/ !~X
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 99n;%W>
而不用手动写一个函数对象。 M0hR]4T
%&J`mq
#%{
%}unlSTPP
四. 问题分析 BM5)SgK
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。 ~+PK Ws'}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。 oG-Eac,
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 pp2 Jy{\d
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 rddn"~lm1
下面我们可以对这几个问题进行分析。 v!=e]w6{
Sg13Dp@x
五. 问题1:一致性 5!jt^i]O
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?| 6=x]20
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 hMgk+4*
Fxn=+Xgg
struct holder F*Ul#yX
{ AjsjYThV
// CY"i|s
template < typename T > h]4qJ
T & operator ()( const T & r) const 9l,8:%X_
{ :u2tu60&MJ
return (T & )r; [a.(0YLr'w
} ;KG}Yr72
} ; "9Br)3
ebLt:gGo
这样的话assignment也必须相应改动: )iZhE"?z
DLO#_t^v.
template < typename Left, typename Right > )i:"cyoE
class assignment y,c\'}*H
{ )ri'W
<l
Left l; $?9u;+jIR
Right r; r
l;Y7l
public : COD^osM@
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 7w\!3pv
template < typename T2 > 9h<iw\$'
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } bNoZ{ 7
} ; @f-rS{
Q[lkhx|.B
同时,holder的operator=也需要改动: &m{~4]qWpM
#XNURj
template < typename T > "*KOU2}C
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const knWI7
{ i6i;{\tc
return assignment < holder, T > ( * this , t);
F |_mCwA
}
@;[. #hK
MW0CqMi]T
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 1Sv$!xX`n
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 1M[|9nWUC
YP{mzGdE&