一. 什么是Lambda
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6y(#s
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 0.C y4sH'
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, -
*!R
yHl1:cf(y
_6&x$*O
ozF>2`K
}
class filler
2&O!<C j
{ &a% |L=FY
public : xSZgQF~
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ^ElUU ?rX
} ; WF<`CQ g[
40N8?kQ}?
=vMFCp;mv
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: EAU6z(X$
yf+M
.`&($W
V*rAZ0
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 1u7Kc'.xc
"qUUH4mR`
bB'iK4
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Qx|m{1~-
<Yu}7klJE
twU^ewO&
W}bed],l
二. 战前分析 Vo<V!G{
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 tvynl;Y/
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 b[Sd$ACd
j2SJ4tB /
a:Jsi=
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); oCdWf63D
/* --------------------------------------------- */ X[:Hp`_$
vector < int *> vp( 10 ); .w\AyXp
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); +0\BI<aG
/* --------------------------------------------- */ .}S9C]d:a
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); okJ+Yl.[?7
/* --------------------------------------------- */ DVt;I$
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); An!1>`8r
/* --------------------------------------------- */ n=l>d#}$%T
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); J`a$"G B.
/* --------------------------------------------- */ %N_5p'W
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); [ !/u,
*,X;4?:,
jIwz
G+)$P
}YWLXxb;
看了之后,我们可以思考一些问题: bmVksi2b
1._1, _2是什么? ,\q9>cZ!
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 7{=/rbZT?
2._1 = 1是在做什么? =.O8G=;DOA
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 yjlX@YXnw
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 -jdS8n4
L\}o(P(
.'JO7of
三. 动工 -iWt~
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: )WavG1
13wO6tS
k
[ZU6z?Pf
]3]I`e{
template < typename T > %!I7tR#;
class assignment Gs;wx_k^
{ .dX ^3
T value; hAtf)
public : nI.K|hU:P
assignment( const T & v) : value(v) {} ;QkUW<(
template < typename T2 > "n3r,
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } HpY-7QTPJ~
} ; 3:Q5dr+1_
;rZR9fR
OjTb2[Q
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 UZ7Zzc#g
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment gKoB)n<[
O4J <u-E$
[E<NEl*
m/uBM6SXx
class holder >J!4x(;Yh
{ U8Z(=*Z3
public : .1<QB{4~v
template < typename T > =aZgq99
assignment < T > operator = ( const T & t) const N,fEta6
{ 8&<C.nKP
return assignment < T > (t); &SuWmtq
} _Y@vO
} ; ewHk
(ru
%^tKt
a (RTb<
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: Hc^q_{}"
7pf]h$2
static holder _1; -L&r2RF/
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Q`-JRY-
5r)ndW,aN
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 3gtQS3$4s
而不用手动写一个函数对象。 ;Gixu9u'
6D3hX>K4
KBJ%$OQV
MJ "ug8N
四. 问题分析 6Hoc F/Ye
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。 Gy 0 m
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。 bQd'objpY
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Ug(;\*yg
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 A)6xEeyR
下面我们可以对这几个问题进行分析。 :Z)a&A9v
r,I';vm<`
五. 问题1:一致性 *UBukn
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?| RlW0U-%u
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 DmzK* O{
mY6d+
struct holder 0?c2=Y
{ WOBLgM,|
// $>^DkrOd
template < typename T > z OwKh>]
T & operator ()( const T & r) const #o`y<1rN
{ b7-M'-Km0_
return (T & )r; u~b;m
} oA/[>\y
} ; _mSDz=!Z3
/ bm2v;
这样的话assignment也必须相应改动: \tR](, /
Z[9)
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template < typename Left, typename Right > _yx~t
class assignment o>4mkh[3
{ 0QJ
:
Left l; DpD19)ouy
Right r; :c75*h`
public : rdj_3Utv
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} j'L/eps?S
template < typename T2 > ]k+XL*]' A
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } S +wy^x@@
} ; `Xs3^FJt
a
]~Rp
同时,holder的operator=也需要改动: lL8pIcQW
rK` x<
template < typename T > ZVu_E.4.
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const QjT$.pUd
{ f6/<lS oW
return assignment < holder, T > ( * this , t); .,({&L