一. 什么是Lambda ;a`X|N9
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 5 $J
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, *GhRU5
%ab79RS]C
NC}#P<U
pS\>X_G3
class filler g]#Wve
{ | |=Duk
public : LayU)TIt
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Q/9b'^UJ
} ; Dhoj|lc
+q$|6?
;GSJnV
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: fL;p^t u3
M\f0
=`g
`,Gk1~Wv
O@rb4(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); (/U1J
ise}> A!t
YP,PJnJU8
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 j+hoj2(
~tvoR&{I
HV.7IyBA^
\irjIXtV
二. 战前分析 ex458^N_
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。 4#q JX)/
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 r.;iO0[/
`t&;Yk]-L
~x:]ch|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 2\de |'
/* --------------------------------------------- */ KT71%?P
vector < int *> vp( 10 ); )g_zPt
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); #7h fEAk
/* --------------------------------------------- */ XD }_9p
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); dAl<'~g
/* --------------------------------------------- */ ^;Q
pE
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Vz]=J;`Mz
/* --------------------------------------------- */ I >Q,]S1h
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); nn4Sy,cz
/* --------------------------------------------- */ .`N`M9
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); -<]_:Kf{;&
gq3OCA!cX
l$_rA~Mo
f"N3;,Oc
看了之后,我们可以思考一些问题: :OaQq@V
1._1, _2是什么? WI_mJ/2
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 @!3^/D3
2._1 = 1是在做什么? g}QTZT8
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 -U[`pUY?f
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 bGc|SF<V
C&N4<2b
}#5roNH~Z
三. 动工 v=1S
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: >0#q!H,X
bCUh^#]x
ky$:C,1t
b2%bgs
template < typename T > Yka&Kkw
class assignment yc=#Jn?S
{ @k6}4O?{
T value; {eN{Zh5"
public : b:cK >fh0_
assignment( const T & v) : value(v) {} .+L_!A
template < typename T2 > )Q/`o,Vm
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } R${4Q1
} ; _|wY[YJ[
yPG\ &Bo
?V:]u3
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 hs_|nr0;[
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment `yXx[deY
U{uWk3I_b
X3L[y\
3nC#$L-
class holder | 4oM+n;Y
{ !2U7gVt"*
public : 8421-c6y>
template < typename T > 5@t uo`k
assignment < T > operator = ( const T & t) const ^npS==Y]!.
{ (VPM>ndkw
return assignment < T > (t); >c\v&k>6.
} !^bB/e
} ; ~EWfEHf*BJ
r,@X>_}
m-S33PG{
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: s]<r
mc=!X
static holder _1; ecqz@*d&
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 0H&U=9'YT
&c?hJ8"
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); U[e8K
而不用手动写一个函数对象。 B6'%J
a.dxgW[
E<#4G9O<
pg}+lYGP
四. 问题分析 (06Vcqg
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。 1QF*e'
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。 [T[9*6Kt
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 <,4R2'
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 azDC'.3{p
下面我们可以对这几个问题进行分析。 &c<}++'h
:CkR4J!m3
五. 问题1:一致性 &A9A#It
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?| q'Pz3/mk
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 O*J_+6
ZYA.1VrM
struct holder l@Eq|y,
{ Ij6Wz.*
// rv%ye
H
template < typename T > [N95.aD
T & operator ()( const T & r) const
kF+ }.x%
{ [#>$k
6F*
return (T & )r; igj={==m
} qzHqj;
} ; dp[w?AMhM9
4I#eC#"
这样的话assignment也必须相应改动: C>:/(O
J%\~<_2ny
template < typename Left, typename Right > `Ge +(1x
class assignment VTJIaqw
{ aZawBU.:
Left l; N,/BudFo
Right r; N7~)qqb
public : =##s;zj(%
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} E/dO7I`B
template < typename T2 > KCJN<
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } `j}_BW_
} ; }dd k}wga
[j=,g-EOA
同时,holder的operator=也需要改动: (!0j4'
;Y@!:p-H
template < typename T > Wiq{wxe
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const )H;pGM:
{ C?[a3rNH(
return assignment < holder, T > ( * this , t); EREolCASb
} Y(hW(bd;
J+}+"h~.
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。 7>'uj7r]=
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 BLL]^qN;Y
8:P*z
return l(rhs) = r; V\@jC\-5Vt
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。 pwFU2}I
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: n%0]V Xx#
HBh` 2Q
template < typename Tp > <