一. 什么是Lambda t6/w({}j
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 O;zq(/,-l
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, kYbqb?
%rE:5)
JXFPN|
WP5cC@x
class filler `_YXU
{ =VC"X ?N
public : <}uhKp>*
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} b+=@;0p*6B
} ; b/[$bZD5o
8jBrD1
EM2=g9y
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: F,dPmR
zR@4Z>6
4d x4hBd
?04jkq&
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); p!oO}gE
^LI\W'K
e1<9:h+
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 D02'P{
:)9CG!2y<M
X%C`('"R
NqlU?
二. 战前分析 :9H`O!VF
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 4h*c{do
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 h5)4Z^n
vRhI:E)So#
'048Qykt;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ,kQCCn]
/* --------------------------------------------- */ wC>}9OM
vector < int *> vp( 10 ); p=XEMVqm
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); (X?HuWTm
/* --------------------------------------------- */ !We9T )e
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); *w#^`yeo
/* --------------------------------------------- */ tf3R
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); /KTWBcs 7
/* --------------------------------------------- */ d[F3"b%
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); c)j60y
/* --------------------------------------------- */ 1b=,lm
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 49o /S2b4z
ul-O3]\'@
/$\N_`bM
P7 h^!a/
看了之后,我们可以思考一些问题: v) j3YhY
1._1, _2是什么? H'"=C&D~
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。 `_iK`^(-
2._1 = 1是在做什么? " k0gZb
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。 !#Pr'm/,mu
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。 {EjzJr>
SgWLs%B
x%yzhIRR
三. 动工 ^:^
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Vl^p3f[
3^Q;On|
{_G_YL[
5(>ux@[qI:
template < typename T > cd&sAK"
class assignment @ N@
!Q
{ yHo#v:>?p
T value; LVaJyI@/>
public : v8"Zru
assignment( const T & v) : value(v) {} z8dBfA<z
template < typename T2 > 'F%h]4|1
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } /g>]J70
} ; g8R@ol0
8 \"A-+_Q
I]z4}#+cX
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 \"a~~Koe
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment B)x^S
>
3:aj8F2
QQ/9ZI5
(kVxa8 0
class holder kr\#CW0?
{ Bdcs}Ga
public : I{$TMkh[
template < typename T > I.gF38Mx
assignment < T > operator = ( const T & t) const WR9-HPF
{ }vb.>hy
return assignment < T > (t); z%;_h-
} V)fF|E~0
} ; 2c'<rkA
65vsQ|Zw
7*kTu0m
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 7sU+:a
N(kSE^skOa
static holder _1; ?X+PNw|pf
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 C1uV7t*\
t=\
ffpA
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); -bgj<4R$p
而不用手动写一个函数对象。 G '%ZPh89
uf1s}/M
~J0r%P
t~|`RMn"
四. 问题分析 @dn&M9Z
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。 BS2'BS8
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。 ;>%wf3e
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 -nZDFC8y$
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 `k7X|
下面我们可以对这几个问题进行分析。 eF(oHn,
NE><(02qW
五. 问题1:一致性 Z kBWVZb
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?| 50dx[v8
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 R"{P#U,HNO
$T_>WUiK
struct holder +Mb}70^
{ jItVAmC=i
// ;D<;pW
template < typename T > VFK]{!C_
T & operator ()( const T & r) const Q yhu=_&
{ T5-Yqz
return (T & )r; d/b\:[B@
} `NQ;|!
} ; ,E8g~ZUY9
mMT\"bb'
这样的话assignment也必须相应改动: ba)hWtenH
tqpSir
template < typename Left, typename Right > I :8s 3;
class assignment im9Pj b%
{ NOFH
Left l; Q]]M;(
Right r; /GF"D5
public : E;YD5^B
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} z%nplG'~|
template < typename T2 > KuF>2KX~Y
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } lSy_cItF
} ; " eS-i@
Z?qc4Cg
同时,holder的operator=也需要改动: lpjby[S
k&:~l@?O
template < typename T > :|-^et]a8
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 7HJH9@8V
{ \0)2 u[7
return assignment < holder, T > ( * this , t); }+giQw4
} ;<=z^1X9
1I%niQv5t
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 L+lX$k
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 %r@:7/
O4!!*0(+91
return l(rhs) = r; _y:aPn
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。 PB#EU9
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: H|3CZ=U?
IH"_6s#$&
template < typename Tp > uM[[skc
class constant_t EiS2-Uh*TT
{ z3M6<.K
const Tp t; ?[.g~DK,
public : O`_]n
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 16"L;r
template < typename T > k;<F33v;Mh
const Tp & operator ()( const T & r) const xv7nChB
{ XvZ5Q
return t; R8|FqBs
} Yez
} ; aW#^@||B
]sqp^tQ`e
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 LAGg(:3f3
下面就可以修改holder的operator=了 b~?3HY:t~K
C9j5Pd5q1L
template < typename T > "uBr]N:
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 6Z-[-0o+g
{ ~2UmX'
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); UdFYG^i
} p]6/1&t