一. 什么是Lambda ^Z#@3=
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Ge^Qar
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, 3?@?-q2g
x~EKGoz3
JD ]OIh
1Fs-0)s8
class filler 0vn[a,W<A
{ gM#jA8gz
public : \-c#jo.$8
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} :@/"abv
} ; U;pe:
1M+oTIN
R]Ek}1~?
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: IM=+3W;ak
%l]Rh/VPn?
mB`D}g$
lufeieW
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); L<=) @7
(UGol[f<
'B`#:tX^N
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 [zQWyDu
Tm_8<$ 7
AWT"Y4Ie
U<[jT=L
二. 战前分析 Oc~aW3*A(
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。 B6MkF"J<
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 csDQva\
w12}Rn8
m2 O&2[g
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); UOt8Q0)}
/* --------------------------------------------- */ '_0
vector < int *> vp( 10 ); krjN7&
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); @1g&Z}L
o
/* --------------------------------------------- */ 4H-j
.|e
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); kYlg4 .~M
/* --------------------------------------------- */ @1bH}QS
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); CW-A e
/* --------------------------------------------- */ _*E!gPO
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 2m" _z
/* --------------------------------------------- */ \ha-"Aqze3
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); )7Ixz1I9g
W5Zqgsy($F
Xa,\EEmQ
-zKxf@"
看了之后,我们可以思考一些问题: Q'K$L9q
1._1, _2是什么? Ly>OLI0x_
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。 ?Ht=[ l=
2._1 = 1是在做什么?
)Gb,^NGr
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。 7@l<?
(
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。 ="'- &
DP*@dFU"
O%g\B8;
三. 动工 !Lkm? (_
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: "Pj}E=!k
\$pkk6Q3,w
Hb!6ZEmN%
8TPN#"
template < typename T > zCV7%,H~
class assignment !re1EL
{ `!i-#~n
T value; sS9%3i/>
public : TzKK;(GX
assignment( const T & v) : value(v) {} wkBL=a
template < typename T2 > Q7GY3X*kA
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } N4wA#\-
} ; =~ jAoOC@
wz=z?AZW
P1V1as
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ,@.EpbB
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment V LdB_r3lQ
K9|7dvzC:
af'@h:
*aRX \TnN
class holder <n^3uXzD
{ .~mCXz<x
public : *7RvHHf
template < typename T > CT*,<l-D
assignment < T > operator = ( const T & t) const h}&b+1{X
{ <kbyZXV@K
return assignment < T > (t); KOSQQf
o
} ;`UecLb#
} ; ~pz FZ7n4
tsv$ r$Se
u|fXP)>.
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: ]db@RbaH
5<+KR.W
static holder _1; .:9s}%Zr
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 CDdkoajBa
-^SA8y
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Fn+?u
而不用手动写一个函数对象。 v}[dnG
\#6Fm_b]u
A-uB\ L
euQ.ArF
四. 问题分析 e:-8k_0|
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 d,9`<1{9
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 8l>CR#%@C
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 &y\sL"YL!
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 s'u(B]E
下面我们可以对这几个问题进行分析。 &`Ck
s 3r=mp{
五. 问题1:一致性 4c159wsnQ
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 8)wt$b
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 s9j7Psd
PDP[5q r
struct holder "A[ b
rG
{ >/^#Drwb!i
// L1#Ij#
template < typename T > r;m`9,RW
T & operator ()( const T & r) const )/|6'L-2
{ shgAhx
return (T & )r; `xz&Scil
} yL1CZ_
} ; 2]WE({P
mT.e>/pa
这样的话assignment也必须相应改动: ,pt%)
c
8;" *6vHZ
template < typename Left, typename Right > R_kQPP
class assignment Q@QFV~
{ s;1h-Oq(
Left l; ;[$n=VX`
Right r; -<f;l_(
public : Q+$Tt7/
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} +j[oE I`e
template < typename T2 > ga0'zo9K
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Ph,-sR
} ; nH[+n `{o
ux-CpI
同时,holder的operator=也需要改动: ~<9{#uM
B'weok
template < typename T > %fjuG
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const z#Nl@NO&
{ Fn|gVR
return assignment < holder, T > ( * this , t); .EP6oKA
} Vpp&