一. 什么是Lambda `F$lO2 #k
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 kQ`p\}7_
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, 7O-fc1OTv
ny"z<N&}/
MwC}
K|Xr~\=
class filler &Nw[J5-"k
{ C jGQ
public : r4M;]
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} .*X=JFxl
} ; c2u*<x
{G+iobQdd
9S|a!9J
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: []$L"?]0uk
VfFbZds8f
5]*!N
9$L2a
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); v,kvLjqt
h0?w V5H
W2&(:C8V@
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 aL&nD1f=!-
,1B`Ve
?IG[W+M8
s o7.$]aV
二. 战前分析 FeNNzV=
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。 qfX26<q
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 e^}@X[*'#
qP$)V3l
kEp{L
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); vSy[lB|)24
/* --------------------------------------------- */ :Y|[?;
vector < int *> vp( 10 ); Am|)\/K+Z
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); _3IRj=Cs
/* --------------------------------------------- */ w6h*dh$w
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); :'FCeS9
/* --------------------------------------------- */ }]Nt:_UCX
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 3RF`F
i
/* --------------------------------------------- */ U4[GA4DZ
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 2wJa:=$
/* --------------------------------------------- */ #5=W[+4eN
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Q- 7L,2TL
i<(~J4}b
{rwT4]4
"d`u#YmR
看了之后,我们可以思考一些问题:
7&dK_x,a
1._1, _2是什么? (^"2"[?a
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。 lPD&Doa
2._1 = 1是在做什么? pL . 0_
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。 !X9^ L^v}
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。 ^zW=s$\Fo
e$Mvl=NYp\
Z]w?RL
三. 动工 qLPuKIF
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 1ASoH,D/
eM@xs<BR
91-[[<
tAPf#7{|
template < typename T > .Q^V,[on1T
class assignment fRT4>So
{ ^#XQ2UN
T value; pfs]pDjS:
public : ]:;dJc'
assignment( const T & v) : value(v) {} \XO'7bNu-
template < typename T2 > : H:Se
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } aU@1j;se@
} ; E
$P?%<o
?E<9H/
\8g=
Ix
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 W4bN']?
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ;E,i
*
F_KOf9p
"jLC!h^N
:G#+5 }
class holder cvQAo|
{ {9@u:(<X9
public : <xe_t=N
template < typename T > Cg|\UKfy$
assignment < T > operator = ( const T & t) const 1:r#m- \
{ 1rS8+!9C
return assignment < T > (t); :[CEHRc7x
} G8 q<)
} ; >FKwFwT4D
wFMw&=j
&8Z.m,s]
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: BOh^oQh
8.>himL
static holder _1; :wN!E{0j
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 .lq83;
k
.wmqaLd%
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); n @,.
而不用手动写一个函数对象。 +xgP&nw[-
yn"4qC#Z
7xQ:[P!G+
Y%?*Lj|
四. 问题分析 jEwt1S V
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。 ^}{x).
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。 nM Z)x-
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 9e c},~(
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 P-nhG
下面我们可以对这几个问题进行分析。 YaL:6[6
]31=8+D
五. 问题1:一致性 QQ_7Q^
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?| c/ih%xR
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 h5pfmN\-5
rmo\UCD
struct holder dGi
HO
{ I{r*Y9
// l^OflZC~
template < typename T > }r! +wp
T & operator ()( const T & r) const t=xEUOQAn
{ qTN%9!0@9
return (T & )r; n>R(e>
} ,lStT+A
} ; =<#G~8WYz
U4^c{KWS
这样的话assignment也必须相应改动: ?Pp*BB,*y
IVkB)9IW
template < typename Left, typename Right > z#ki# o
class assignment *z)gSX
{ ,[t?$Cy;
Left l; "M!m-]
Right r; 6
Bdxdx*zt
public : UAT\ .
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 9cUa@;*1
template < typename T2 > 1Y J?Y
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } biU_ImJ>0
} ; |Tc4a4 jS
gBi3^GxjM?
同时,holder的operator=也需要改动: 9Li*L&B)
=>B"j`oR
template < typename T > E5@ =LS
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const CoNaGb
{ zSQy
return assignment < holder, T > ( * this , t); ux)*B}/xh
} M?UUT8,
6%ofS8[
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。 $Seh4
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 &