一. 什么是Lambda #"4ioTL2
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 \Ip)Lm0
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, vW=-RTRH
RqTO3Kf
mcV<)UA}
f256;3n
class filler P`lv_oV
{ <2U@O`
gC
public : MM@,J<
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Q-w# !<L.
} ; =:&xdphZ+
@q'kKVJs
J#..xJ?XRD
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: zvV&Hks-
v8ap"9b
@PvO;]]%
"Au4&Fu
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Y6v{eWtSn
/A7( `l;6
O=2|'L'h!
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 LDjtkD.r
Mh7m2\fLbd
r"dIB@
_= v4Iz0
二. 战前分析 {]Zan'{PCO
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。 v1:.t
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 yNns6
.H)H9cmf
6YM X7G]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); U+!RIF[Je
/* --------------------------------------------- */ &!8 WRJ
vector < int *> vp( 10 ); |R9Lben',
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); *C*ZmC5
/* --------------------------------------------- */ ZQfxlzj+X
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 6j6CA?|
/* --------------------------------------------- */ LL( xi )
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Nj>6TD81u
/* --------------------------------------------- */ 7S{qo&j'
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ^~H}N$W"-q
/* --------------------------------------------- */ KOy{?
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); cZh0\DyU
p1KhI;^
L)JB^cxf
ps{4_V-3 u
看了之后,我们可以思考一些问题: LIID(s!bX
1._1, _2是什么? rwq
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 =?OU^u`C
2._1 = 1是在做什么? y74Q(
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 Ixxs(
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 xOTvrX
H+[?{+"#@l
60+ zoL'
三. 动工 s/"bH3Ob9v
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: +KTfGwKt
0/Q_%
:
='m$O
CQWXLQED>
template < typename T > ]\M{Abqd{
class assignment ZsP ^<
{ s>>&3jfM
T value; xvTtA61Vp
public : Zy(i_B-b
assignment( const T & v) : value(v) {} IBT>&(cnV
template < typename T2 > Jh\KVmfXN
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } |*{*tW C1
} ; +VUkV-kP
rbd0`J9fq
X/4CXtX^
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 JQM_96\
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment %ztZ#h~g
R{@saa5I(>
%L.S~dN6
|
1B0
class holder -N' (2'
{ :4{
`c.S
public : (ks>F=vk*
template < typename T > %],BgLhS.
assignment < T > operator = ( const T & t) const [5P-K{Ko
{ x@
=p
return assignment < T > (t); >j?5?J"
} (@^9oN~}
} ; r8m}B#W7
;?Pz0,{h
7\UHADr
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: +~"IF+TRH
B
/;(#{U;
static holder _1; 6(E4l5%
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 'Dfs&sm
\'y]m B~k
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); &y_t,8>5
而不用手动写一个函数对象。 uc,>VzdB
)9 Q+07
{7e(0QK
P@O_MT
四. 问题分析 0ca0-vY
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。 g(&cq
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。 |<{SSA
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 sV"tN2W@
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 *8)?ZZMM
下面我们可以对这几个问题进行分析。 aqSOC(jU
~ikp'5
五. 问题1:一致性 ranem0KQ)]
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?| ]>~.U~
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 U.TZd"
gV]4R"/
struct holder M{L<aYe
{ @*hv|zjs
// Oem1=QpaC
template < typename T > 9'(_*KSH
T & operator ()( const T & r) const 8$-MUF,
{ ?h `,@~6u
return (T & )r; 0Px Hf*
} 0j$=KA
} ; bm;iX*~
C6gSj1
这样的话assignment也必须相应改动: ,.Ofv):=
M.H!dZ
template < typename Left, typename Right > 0/~p1SSun
class assignment ~T}D#}
{ C 9%bD
Left l; 4s
m [y8
Right r; p7+{xXf
public : g;Fdm5Q
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} hEjvtfM9\-
template < typename T2 > (B` NnL$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 5^uX!_r`
} ; y1 a%f.F`
M0m%S:2
同时,holder的operator=也需要改动: !wAnsK
uhq6dhhR
template < typename T > !o|
ex+z;
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const di_N}x*
{ N_D=j6B
return assignment < holder, T > ( * this , t); ]>)}xfL &,
} eZ)
|m
T72Li"00
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。 z .lb(xQ
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 tDAX
pi(
o< b
return l(rhs) = r; PM*lnd#J
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。 [GyPwb-
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: heF'7ezv#
s,-<P1}/
template < typename Tp > 2s2KI=6
class constant_t Y+S<?8pA
{ }f>
81[^
const Tp t; Q]/g=Nn
^~
public : "% \y$
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} \ bNDeA&l
template < typename T > /pe.?Zd
const Tp & operator ()( const T & r) const [9EL[}
{ -{3^~vW|<
return t; [e=k<gKH
} K0*er
} ;
fNr*\=$
.O5|d+S
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 L #vk77
下面就可以修改holder的operator=了 _uh@fRyh
v]drDVJ
template < typename T > C/"Wh=h6
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ohXbA9&(x
{ .:['&; k
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); t I+]x]m+
} pv|D{39Hs
uN9.U _
同时也要修改assignment的operator() _#U hXXD
nNM)rW
template < typename T2 > '\7&I