一. 什么是Lambda TUG3#PSnm*
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 g:HIiGN0Ic
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, o&=m]hKpQl
6o!"$IH4
^IpS 3y
Ne%X:h
class filler WVZ\4y
{ n):VuOjm
public : AOpfByw
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} fOfp.`n
} ; YpJzRm{Ra
Hogr#Sn2
<javZJ
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: Y3?kj@T`i
%Xn)$Ti~<
HO"(eDW6z
% uKDcj
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); =$MV3]
}U9e#>ex
d<]/,BY'
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 )j](_kvK
7r>^_ aW
Ex<loVIrP$
I8m(p+Z=
二. 战前分析 FXbNmBXF
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。 D3eK!'qS
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 .$Y[>9
^-DK<jZ^
46b.= }
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); =Oy,SX
/* --------------------------------------------- */ .*ZNZ|g_
vector < int *> vp( 10 ); #C|iW@
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); p?Y1^/
/* --------------------------------------------- */ 3'8~H]<W
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 7\.5G4dr%
/* --------------------------------------------- */ |nD`0Rbw
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); IySlu^a
/* --------------------------------------------- */ =uHTpHR
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); # aC}\
/* --------------------------------------------- */ x[]n\\a?
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 1UOFTI2S|
Gb"PMai
kY|<1Ht
dG1qrh9_-
看了之后,我们可以思考一些问题: Rcu/ @j{O
1._1, _2是什么? {|qz>
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 N7|ctO
2._1 = 1是在做什么? 6uD Nqq
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 s;>jy/o0 s
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 , =#'?>Kq
/Z^+K
Q~jUZ-qN
三. 动工 @rE>D
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 44!bwXz8
E]bjI$j
>scEdeM
]1X];x&e
template < typename T > V4|pZ]
class assignment \5Hfe;ny-~
{ 'Ic$p>
T value; 'C(YUlT2?P
public : 6b@:La
assignment( const T & v) : value(v) {} !y6
D+<k*]
template < typename T2 > J:t1W=lJ3
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 1|2X0Xm{
} ; LcQ \d*
0 ~VniF^
^*Sb)tu\ W
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 0 j6/H?OT
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ^X^4R1V)
X[R/j*K
U`xjau+
>XBLm`a
class holder [-Dx)N
{ b?y3m +V`
public : =YR/|9(
template < typename T > E#J+.&2
assignment < T > operator = ( const T & t) const 1%H]2@
{ 8!1vsEqv
return assignment < T > (t); M5wj79'l"
} O0e6I&u:
} ; SwLul4V
KATt9ox@
TwY]c<t
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 4~D?F'o
d&F8nBIM5
static holder _1; ^ [2A<
g
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 k5(@n>p
I
U/gYFT
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Po% V%~
而不用手动写一个函数对象。 _L9`bzZj
Or0=:?4`
t;{/Q&C
Ye T[KjX
四. 问题分析 phd,Jg[
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 fs\l*nBig
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 g$~ktr+%
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Nw8lg*t"
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 \It8+^d@
下面我们可以对这几个问题进行分析。 F8f@^LVM/
@a+1Ri`)
五. 问题1:一致性 L'.7V ~b{
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?| I6~.sTl
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 =
oQ-I
J&wrBVv1uk
struct holder 0KE+RzrB
{ {U>B\D
// Y$shn]~
template < typename T > V |)3l7IC<
T & operator ()( const T & r) const fM6Pw6k
{ tRFj<yuaq
return (T & )r; jUYb8:B
} #2s$dI
} ; }[k~JXt
voEg[Gg4%I
这样的话assignment也必须相应改动: h#a,<B|
Jc95Ki1X
template < typename Left, typename Right > vdV@G`)HPr
class assignment [td)v,
{ Hz `aj
Left l; E)7vuWOO
Right r; 9t9x&.A
public : unKi)v1
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} (]>=y
template < typename T2 > CNwIM6t
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 4cDjf~n
} ; qS:hv&~
-W<x|ph
U
同时,holder的operator=也需要改动: k?ZtRhPu3X
=Q>'?w>
template < typename T > x4Q*~,n
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 9KkxUEkW
{ cia'h_w
return assignment < holder, T > ( * this , t); 9Ra*bP ]1
} nep0<&