一. 什么是Lambda lQ8h -Tz
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Wz8MV -D
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, |)Q#U$ m
6#J>b[Q
gwA+%]
N$!aP/b
class filler *?JNh;
{ qG6?k}\\
public : "jUM}@q5
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} |;(95
} ; {Vw\#/,
6>yfm4o
vvTQ!Aa
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: OV"uIY[%8V
$fzO:br5WJ
rexNsKRK_
483/ZgzT`
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); iBM;$0Y
wHT]&fZ
{4y#+[
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 D2y[?RG
#VvU8"u
IjPCaH.:t
wHR# -g'
二. 战前分析 nxjP4d>
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。 TQ,KPf$0U
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 |zkZF|-
zao=}j?
@^2?97i
c
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); O x),jc[/
/* --------------------------------------------- */ u_Wftb?9
vector < int *> vp( 10 ); {vhP'!a6W
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); anzt;V.;Y
/* --------------------------------------------- */ U.GRN)fL4
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 0Ym_l?]m[
/* --------------------------------------------- */ G%HuB5:u
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); hr/H vB
/* --------------------------------------------- */ 0|}]=XN^
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); "c5bz
/* --------------------------------------------- */ z@8W
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); /$U<S"
W=S<DtG2
*U mWcFoF
!U"?vS l
看了之后,我们可以思考一些问题: <k'%rz
1._1, _2是什么? uxOeD%Z>
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。 &)$}Nk
2._1 = 1是在做什么? ?;YymD_
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 tR Cz[M&
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 JW}O`H9
+V `*
l+UUv]:1
三. 动工 W7` fI*lc
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ,\RZ+kC>~
s# 9*`K
pQNTN.L9NZ
-<{;.~nI.
template < typename T > u85dG7
class assignment +B&,$ceyaJ
{ '* eeup
T value; ?/1Eu47
public : K(3_1*e
assignment( const T & v) : value(v) {} )j+G4
template < typename T2 > | zyO;
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } vve L|j
} ; nJhaI
(3Dz'X
o()No_.8H
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 [e`e bn[C
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment )>]@@Trx
J=t@2
M~ku4ZP
NiSH$MJ_
class holder @~CXnc0
{ ^1-Vd5g
public : )Y &RMYy
template < typename T > I /z`)
assignment < T > operator = ( const T & t) const fc<~R
{ >]<4t06D
return assignment < T > (t); UJiy]y
} !dV2:`|+
} ; @#2KmM~I
xO{$6M3-~
z=6zc-$y 9
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: EdTR]}8
=k]2Ad
static holder _1; WyU\,"
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 %PlA9@:IZ
uZml.#@4
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); phi9/tO\u
而不用手动写一个函数对象。 z'9U.v'M)
E*"oA1/I
>/+R~ n
6hiWgbE
四. 问题分析 1d 1
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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。 #SX-Y)> 1@
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。 ez14f$cJ+
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ?Q~o<%U7
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 IAi|4,y_L
下面我们可以对这几个问题进行分析。 /@?lV!QiO
Fv-~v&
五. 问题1:一致性 \A 5Na-/9
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?| wE3fKG.
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 LUzn7FZk
2GxkOch
struct holder *t300`x
{ 0=k
// 6E{(_i
template < typename T > 2&zklXuo:
T & operator ()( const T & r) const (9Of,2]&E
{ V~sfR^FQ'
return (T & )r; ]@uuB\u
} C@3UsD\s(
} ; mRIBE9K+&
im@QJ:
这样的话assignment也必须相应改动: 97 k}{tG
7hhv/9L1
template < typename Left, typename Right > w/e?K4
class assignment x
c|1?AFj
{ Vt(s4
Left l; `>&K=C?
Right r; k_`h (R
public : U&W/Nj
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} UaB2vuL*=
template < typename T2 > o]DYS,v
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } DN;|?oNZ
} ; WOQ>]Z
E?FUr?-[
同时,holder的operator=也需要改动: TPn#cIPG
PsM8J
template < typename T > yRR[M@Y
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 9v/=o`J#
{ )|6OPR@(#/
return assignment < holder, T > ( * this , t); H.<