一. 什么是Lambda Ob:}@jj
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 (1`z16
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, KkVFY+/)
N"X;aVFs_
?[n{M
}bQqln)#
class filler ku=o$I8K
{ J7FCW^-`3
public : ~)';[Ha
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 5l"/lGw
} ; W`}C0[%VW
@D<q=:k
mJBvhK9%
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: s68&AB
%E\&9,
L0\97AF
0G-M.s}A
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Jx#r
`Zn2Vx
9[<,49
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 6#egy|("nF
5^"T`,${
Ba=P
`mN*"1p-
二. 战前分析 =|lw~CW
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。 |P{K\;-
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 A^/$ |@
MO7:ZYq
{0J TN%e
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 9,h'cf`F
/* --------------------------------------------- */ 8Vcg30_+
vector < int *> vp( 10 ); n9.` 5BH7/
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); y6.Q\=
/* --------------------------------------------- */ *82f{t]
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Ku6bY|
/* --------------------------------------------- */ ?.&]4z([
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); >Ux5UD
/* --------------------------------------------- */ m'|{AjH
z6
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); w Phs1rL
/* --------------------------------------------- */ ?nW K s
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); xHs8']*\
eGZ{%\PH<
a@[y)xa$Z
EAVB:gE
看了之后,我们可以思考一些问题: Tvd=EO
1._1, _2是什么? oz!;sj{,D
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 x1\a_Kt
2._1 = 1是在做什么? <S*o}:iB
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 Jg I+k Nx
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 pNY+ E5
jOuz-1x,&
Za+26#g
三. 动工 !<psK[
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: -p|@En n
`(j}2X'[
(A.%q1h
%]/O0#E3Kz
template < typename T > B(<;]
class assignment &"v h=Z-
{ P4vW.|@
T value; Mz}yf5{f
public : <VB;J5Rv
assignment( const T & v) : value(v) {} >L6V!
template < typename T2 > #q`-"2"|
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 1:I47/
} ; Z-(V fp4
l`s_Id#
9Ra_[1
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 y993uP
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment L_Q1:nL-0
'Wv=mBEfZ
Do3;-yp>`
-\mbrbG9H
class holder 3c<).aC0f
{ 2=pVX
public : )*[3Imq/
template < typename T > ^MPl
wx
assignment < T > operator = ( const T & t) const Og8:
{ h#K863
return assignment < T > (t); :'-FaGy
} vas
} ; ;M '?k8L
Ip}(!D|
u@v0I$
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: PxENLQ3a=
IaDc hI
static holder _1; Q`#Y_N-h+
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 D]nVhOg|
PqMU&H_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); \wY? 6#;
而不用手动写一个函数对象。 2+pLDIIT
Gq4~9Tm)*
FyuCYg
\p
y:Ycn+X.
四. 问题分析 Z_&6<1,H
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。 /p|]*={
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。 0m?v@K' l
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Vw7NLTE}`
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 nKn,i$sO/.
下面我们可以对这几个问题进行分析。 '+tU8 Pb
n dRy&[f7
五. 问题1:一致性 ]<D9Q>
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| RFyeA.
N
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 't3/< h<
- P+( =U
struct holder YnZV.&4{
{ !@E=\Sm8EV
// RH+3x7l
template < typename T > 7o?6Pv%HJC
T & operator ()( const T & r) const fDo )~t*~
{ Bor _Kib
return (T & )r; ;hsgi|Cy-
} MrIo.
} ; |1`|E-S=
o ~"?K2@T
这样的话assignment也必须相应改动: 8E`rs)A
.%>UA|[~:
template < typename Left, typename Right > kb>:M.
class assignment Yv!%Is
{ 6AgevyVG
Left l; BwO^F^Pr?k
Right r; f`@$saFD
public : ^`
N+mlh
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} BR5r K
template < typename T2 > )cc:Z7p
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } :4|W;Lkd!
} ; gD0O7KO
d)m+Hc.
同时,holder的operator=也需要改动: .{as"h-.O
4}B9y3W:v
template < typename T > 7_>No*[
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const X)iQ){21V
{ mx s=<
return assignment < holder, T > ( * this , t); |eIEqq.Eb
} 9W$FX
\`?l6'!
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。 a5o&6 _
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 0ts]
iQ7
R[>fT}Lo
return l(rhs) = r; !K;\{/8
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。 +5(#~
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: B5"(NJ;
^]}UyrOn
template < typename Tp > fw@n[u{~
class constant_t D_r&B@4w
{ 9(k5Irv"'h
const Tp t; XiE
public : >YuBi:z
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} j!9p#JK#u
template < typename T > 8"R;axeD
const Tp & operator ()( const T & r) const F)KUup)gc
{ 9u";%5 4
return t; dM"Suw
} 4bD^Kc4\
} ; Uu xbN-u
ur^)bp<