一. 什么是Lambda JA2oy09G
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 /1 h ${mo~
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, d.xT8l}sS
LMHiiOs,
~+S,`8-P
DI0Wk^ m
class filler Pe/8=+qO
{ K,5_{pj
public : ^I:f4RWo
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Dp-j(F
} ; q#PMQR"C
Z9q1z~qSQ
eZ8DW6 l*
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: ^TEFKx}PX
vlC$0P
I3;03X<2
LbUH`0:%t
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 0iI|eE o
M3!4,_!~
!QlCt>{
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 9Ecc~'f
pmc)$3u
Go)}%[@w
K1CgM1 v
二. 战前分析
4 z^7T
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 3R<VpN){
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 PwnfXsR
dR!x)oO=
1Vx>\A
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); e/b
|
sl
/* --------------------------------------------- */
xV"~?vD
vector < int *> vp( 10 ); 8lFYk`|g
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); s1bb2R
/* --------------------------------------------- */ uaqV)H
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); i
hcSS Um
/* --------------------------------------------- */ nm,(Wdr
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 2$b JMx>
/* --------------------------------------------- */ wGgeK,*_
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); @k9n 0Qe|F
/* --------------------------------------------- */ z:oi@q
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); n{(,r'
^G14Z5.
<9]J/w+
eCjyx|:J
看了之后,我们可以思考一些问题: 1EWskmp
1._1, _2是什么? K"cV7U rE
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。 :Q ?p^OC
2._1 = 1是在做什么? j[4l'8Ek
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。 Uc9hv?
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。 E&dxM{`
V3<#_:;
8&SWQ
三. 动工 Q})&c.L
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: h{:
]'/@~
tuJ{IF
kTA4!654
DfX~}km
template < typename T > y#FFxSH>
class assignment S5\KI+;PW
{ f h:wmc'
T value; #xw3a<z ?u
public : K=>j+a5$
assignment( const T & v) : value(v) {} pP%9MSCi
template < typename T2 > <07]w$m/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Mtc -
} ; ]fSpG\yU
63QF1*gPH
Q@[ (0R1
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 CYYo+5x
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment O-ppR7edh
QBd4ok:R
YB.@zL0.(
_k#!^AJ}x
class holder K"zRj L+
{ jS)YYk5
public : qq"0X! w
template < typename T > =1\mLI}@
assignment < T > operator = ( const T & t) const ?8FJMFv;4%
{ fo~>y
return assignment < T > (t); ~Rw][Ys
} k\Y*tY#2
} ; "sT)<Wc
K^IB1U$
erOj(ce
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: a,h]DkD
+zK?1llt
static holder _1; tBVtIOm9
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 K/_"ybR7
/vpwpVHIpG
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); a7aj:.wi
而不用手动写一个函数对象。 P1R[M|Fx
%~[@5<p
pJIJ"o'>.9
o%*C7bU
四. 问题分析 H.[nr:
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。 %<`sDO6Q?
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。 _k#GjAPM
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 GK[Hs1/
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 JvkTfTE7
下面我们可以对这几个问题进行分析。 a%/D~5Z
M\RHFTB<C
五. 问题1:一致性 hFnUw26P
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?| TW}].A_-
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 }*S`1IWMj
j /@<=
struct holder tJ
.Ln
{ Z29LtKr
// jhJ<JDJ?`
template < typename T > '(-H#D.oy'
T & operator ()( const T & r) const ez~u A4
{ a:;7'w'
return (T & )r; #Z,@yJ2wl
} g_rk_4]
} ; (\nEU! Y
pG22Nx
这样的话assignment也必须相应改动: KwgFh#e
([#'G+MC&