一. 什么是Lambda C6b(\#g(
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 XpOQBXbt
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, wijY]$
1)
G6
.s@[-!
p
#.\X%!
class filler N" oJ3-~
{ %] 7.E
public : ^KFwO=I@PV
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} V{kgDpB
} ; cK+)MFOu+
CB?H`R pC.
(fWQ?6[
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: y]f| U-f:~
2c<phmiK
*r]#jY4qx
~w RozV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Z7R+'OC
&,`P%a&k
Aaix?
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那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 OAz-w
h%@#jvh?4
T?FR@.
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n?A;'\cK
二. 战前分析 "mkTCR^]e
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。 ,cFp5tV$
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 (tP^F)}e5
o>Z+=&BZ@a
$(%t^8{a~G
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); yh Ymbu
/* --------------------------------------------- */ gG=E2+=uy
vector < int *> vp( 10 ); bDPT1A`F
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); .c.#V:XZ#U
/* --------------------------------------------- */ ;rH@>VrR
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); c}FZb$q#
/* --------------------------------------------- */ Yt;.Z$i ,
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); tI(co5 W
/* --------------------------------------------- */ lL:J:
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); c^8y/wfok
/* --------------------------------------------- */ }'
t*BaU
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Djf,#&j!3
OC[(Eq
2]*2b{gF,
{z}OZHJN
看了之后,我们可以思考一些问题: ) 4'@=q
1._1, _2是什么? \D
#NO
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 g @lAk%V4
2._1 = 1是在做什么? =>6'{32W_
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 89)rss
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 #VEHyz 6P
I2'UC)
0
_sCpyu
三. 动工 %fz!'C_4
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: SSF4P&
`#lNur\x
"L" 6jT
p( Q5!3C0q
template < typename T > _\LAWQ|M4[
class assignment vH#^ |u
{ r 6STc,%5
T value; +d736lLe%
public : fhmqO0
assignment( const T & v) : value(v) {} fm\IQqIK%
template < typename T2 > p`JD8c
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } jM90
gPX>,
} ; R{hKl#j;>
f+huhJS5e
iB 5 Se
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 # -Ts]4v
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 9YpD\H`
.r?-O{2t
!}^{W)h[
ZWSYh>"
class holder OE/O:F:1j
{ 3say&|kJ
public : LdAfY0
template < typename T > 70:a2m
assignment < T > operator = ( const T & t) const BUcze\+
{ 2@aVoqrq#
return assignment < T > (t); K/jC>4/c/
}
sD*8:Hl
} ; LQs2!]?HT
LEkO#F(
:WTO*M
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: fgP_NYfOj
<gKT 7ONtg
static holder _1; b^\u
P
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Hs8c%C
><[($Gq`g
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ,P<n\(DQ
而不用手动写一个函数对象。 a<M<) {$u
^60BQ{ne
iFW)}_.
VZ;ASA?;
四. 问题分析 -[4Xg!apO
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 @%K@oD L
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 (&FSoe/!['
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 (AdQ6eGM b
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 {ls$#a+d
下面我们可以对这几个问题进行分析。 n8[
sl]L
[=-?n6
五. 问题1:一致性 4*_9Gl
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?| M
yr [
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5dS5,
R$=UJ}>
struct holder w Maib3Q
{ EOjo>w>
// k9.2*+vvg
template < typename T > }}v;V*_V
T & operator ()( const T & r) const [|\~-6"7N|
{ b&Qj`j4]ZM
return (T & )r; jnX9] PkJ
} !~cTe!T
} ; XFPWW ,
*S_eYKSl
这样的话assignment也必须相应改动: Dg4?,{c9W
m#mM2Guxe
template < typename Left, typename Right > !h{qO&ZH=
class assignment 2`Xy}9N/Y
{ }r6SV%]:
Left l; HP2]b?C
Right r; J
A ]s
public : #n7uw
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} "EQ-`b=I4
template < typename T2 > BM#cosV7%h
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } "8aw=3A
} ; ^PfFW
C$xU!9K[+
同时,holder的operator=也需要改动: =usx' #rb
rE-Xv.
|
template < typename T > 'c\zWmAZ
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const JB a:))lw
{ Aq}]{gfQ1
return assignment < holder, T > ( * this , t); _mKO4Atw
} n0kBLn
-82Rz
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。 q3B#rje>h
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 0 }k[s+^
ig]*Z
return l(rhs) = r; `AeId/A4n
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。 `(<XdlOj
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: u<./ddC
pm,&