一. 什么是Lambda !`A]YcQ
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 w1Xe9'$Qb
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, [P3].#"]M=
fn~Jc~[G|
z0jF.ub
;(F_2&he
class filler nlq"OzcH04
{ Izapx\GK9
public : Rv/=bY
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} $:RP tG
} ; 3axbWf3[
DjMhI_Yu
]c+HD*
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: z#( `H6n:
J)o =0i>*
<`f~Z|/-_(
oEuV&m|yX
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); :L6,=#
ru#CywK{{;
7 {n>0@_
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 @V7HxW7RX
GyVRe]<>B
Edp%z"J;C
,&q
Q[i
二. 战前分析 "!AbH<M;@
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。 %3@a|#g
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 |Ok=aV7
oIJ.Tv@N(
< %t$0'
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); V6CRl&ZKO
/* --------------------------------------------- */ &^I2NpT
vector < int *> vp( 10 ); 0ECQ>Ux:
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 67{3/(`x
/* --------------------------------------------- */ -s!cZ3
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ng-rvr
/* --------------------------------------------- */ uto
E}U7]
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); FQgc\-8tm
/* --------------------------------------------- */
{ch+G~oS
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); z~ f;5 xtI
/* --------------------------------------------- */ w vQ.9
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Rnd.<jz+Y
%n!7'XF'[
a9sbB0q-K@
l2S1?*
看了之后,我们可以思考一些问题: 3c|u2Pl
1._1, _2是什么? m35$4
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 M,R**z
2._1 = 1是在做什么? N+#lS7
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 YM`I&!n
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 5ieF8F%
OngUZMgdb
^rX5C2}G\D
三. 动工 }TDoQ]P
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: C}D\^(nLu.
VmbfwHRWb
b;~?a#Z}
m +LP5S
template < typename T > +ak<yV1=
class assignment "/~KB~bB
{ Tg;1;XM%
T value; GX@=b6#-
public : O~bJ<O=?
assignment( const T & v) : value(v) {} 6$ \69
template < typename T2 > ^*@D%U
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 4*Y`Pn@
} ; ebTwU]Nb
UVlXDebl
ySP%i6!au
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 w dpd`
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment F=9-po
f8vWN
c_Fz?R+f?K
'X(Sn3
class holder )N}.n2Y8W
{ 0/~20 KD{s
public : a*3h|b<
template < typename T > bH1MDBb2
assignment < T > operator = ( const T & t) const v9K=\ j
{ f$I$A(0P
return assignment < T > (t); }u&,;]
} 8oxYgj&~X
} ; ~]S%b3>
tg#d.(
'6zk>rN
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: 9'I$8Su
RkTO5XO
static holder _1; MWHzrqCA
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ZhnRsn9
FrL
;1zt
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); #_9Jam%M
而不用手动写一个函数对象。 mO0a: i!
I;rh(FMV
Z-;I,\Y%
0J5IO|1M
四. 问题分析 p/4}SU
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 Q?WgGE4>
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 ELa:yIl0
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 'ngx\Lr
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 7a5G,C#QQ
下面我们可以对这几个问题进行分析。 UkzLUok]U
.J fV4!=o
五. 问题1:一致性 (|t)MnPfY
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| {+@M!
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 /`H{n$
G}NT[
struct holder bQBYzvd
{ yh{Wuz=T
// VcpN
PU6
template < typename T > LP:U6 Z
T & operator ()( const T & r) const Ew$-,KC[
{ bG&vCH;}%
return (T & )r; c8}jO=/5+
} nX\Q{R2
} ; I?#B_ R#
D FN
这样的话assignment也必须相应改动: EhK~S(r^
.N~YVul[a*
template < typename Left, typename Right > H;kk:s'
class assignment {cMf_qQ
{ r]yI5 ;
Left l; YH-+s
Right r; }&