一. 什么是Lambda by8d18:it
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 )]qFI"B7
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, c1:op@t
@ju-cv+
ZU "y<
%
qAhETZ%
class filler ]/d2*#
{ Th,2gX9
public : MgtyO3GUAD
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} tbOe,-U-@
} ; (!Ml2
P<2yCovn`
xsAF<:S\
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: r-Dcc;+=Q
5l)p5Bb48c
ih~c(&n0
-F5U.6~`!
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 4r5,kOFWb
z':>nw
x!"!oJG^k
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 \
2".Kb@=
(iWNvVGS
W:EXL@
n\cP17dr
二. 战前分析 88G[XkL$2
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 ;=uHK'{
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 rx^pGVyg
eJy@N
IOmIkx&`GP
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 4>5%SzZT\3
/* --------------------------------------------- */ -,5g cD
vector < int *> vp( 10 ); K5w22L^=+
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); _=}Y
lR
/* --------------------------------------------- */ H56e#:[$
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); qw_qGgbl
/* --------------------------------------------- */ _n{N3da
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); j83p[qR7o
/* --------------------------------------------- */ '`3-X];p
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Ogjjjy84vM
/* --------------------------------------------- */ S2fw"1h*x
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); )Ba^Igb}
I [e7Up
MGmtA(
c~C :"g.y
看了之后,我们可以思考一些问题: _Yh4[TT~/
1._1, _2是什么? ~CM{?{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。 ff:&MsA|,
2._1 = 1是在做什么? J v)]7u
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。 (.n"
J2qj
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。 _$=xa6YA
m9PcDhv
Js=|r;'
三. 动工 ;G},xDGO_m
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: h_CeGl!M}
PDpIU.=!0
FAQ:0L$G
?T4%"0
template < typename T > Zn9w1ev
class assignment I1}{7-_t
{ \XB71DUF
T value; FG8bP
public : zBjqYqZ<+
assignment( const T & v) : value(v) {} o[cKh7&+
template < typename T2 > -rH3rKtf~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } p>!r[v'
} ; 1":{$A?OB
aa".d[*1
U7ajDw
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 2r*
o
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment -Xd/-,zPY
WVo%'DtF`
ZE=~ re
L)w& f
class holder 2"i<--Y
{ a7d782~
public : nFB;! r
template < typename T > -D(UbkPw
assignment < T > operator = ( const T & t) const !w/~dy
{ J'7){C"G$
return assignment < T > (t); Gwvs~jN
} c/x(v=LW
} ; $[|8bE
L50`,,WF
[tBIABr
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: b(XhwkGVq
GN~:rdd
static holder _1; H}}t)H
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 <`N\FM^vo
sJ0y3)PQ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); H$[--_dI{
而不用手动写一个函数对象。 WrD20Q$9Q
{)%B?75~
goHr#@
IXg${I}_Q
四. 问题分析 J#X 7Ss
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。 Vy5Q+gw
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。 :X$&gsT/,
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 4XKg3l1
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 <~Y4JMr"
下面我们可以对这几个问题进行分析。 wvc?2~`
r^\^*FD |
五. 问题1:一致性 Q 5jP`<zWU
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?| =ecv;uu2
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 >T(f
IC{>q3
struct holder I|`K;a
{ {QhvHV
// D!X{9q}S1
template < typename T > Gpgi@
Uf
T & operator ()( const T & r) const .z{7
rH
{ O&O1O>[p1
return (T & )r; h]D=v B
} O Ov"h\,
} ; \]r{73C
-J[D:P.Z
这样的话assignment也必须相应改动: a.Mp1W
G;^iwxzhO
template < typename Left, typename Right > O}KT>84M
class assignment Xz5=fj&
{ W"2\vo)
Left l; ),~Ca'TU
Right r; z.jGVF4
public : kKj YMYT6
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 3Y s|M%N
template < typename T2 > pw$I~3OFd
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 'l;?P
} ; ^QnVYTM
+0=RC^
同时,holder的operator=也需要改动: F.\]Hqq
++kiCoC
template < typename T > F^aD!O ~
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const r1=Zoxc=w
{ ;=n7 Z
return assignment < holder, T > ( * this , t); Et- .[
} HQE#O4
,Tr12#D:
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。 n;q7?KW8
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 yx}:Sgv%
`V?{
return l(rhs) = r; i>rn!?b
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。 ^%<v| Y(X
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ~\oJrRYR`
[UI
bO@e
template < typename Tp > ZPMEN,Dw
class constant_t d>aZpJ[.
{ a
v`eA`)S
const Tp t; F_-yT[i
public : =-q)I[4#
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} @TH \hr]
template < typename T > M)LdGN?$
const Tp & operator ()( const T & r) const MDB}G
'
{ W5x]bl#
return t; T&S<