一. 什么是Lambda `Wg"m~l$N
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 D
5n\h5
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, ] xHiy+
H-+U^@w
fmj}NV&ma
G}g;<,g~
class filler 6XF Ufi+
{ ]vvA]e
public : Sx'oa$J
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 7@\.()
} ; grzmW4Cw
#e-K It
QK[^G6TI
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: \} v@!PQl
q
i yK
eyJWFJh
gv>DOez/
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); yuBRYy#E|%
F:T(-,
} &+]UGv
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 &)tiO>B^6
?Y3i-jY
Zf3(!
a[
VsL,t\67
二. 战前分析 \-pwA j?
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。
x _>1x#
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 U&1O
kC%H E
?D _4KFr
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); cM'MgX9
/* --------------------------------------------- */ 3 0[Xkz
vector < int *> vp( 10 ); ?.Vuet
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); CLzF84@W=
/* --------------------------------------------- */ hS8M|_
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); \tYImh
/* --------------------------------------------- */ JCnHEH
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); O}zHkcL
/* --------------------------------------------- */ npltsK):
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); A{T9-f@X
/* --------------------------------------------- */ E> GmFw
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); <b,WxR`
XXum2eA
-Yse^(^"s
#%k_V+o3
看了之后,我们可以思考一些问题: 8c-ys-"#
1._1, _2是什么? iv_3R}IbX
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。 "h_f-vP
2._1 = 1是在做什么? ,--#3+]XU
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。 9e
K~g0m
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。 aOGoJCt
C
p-{ 4 $W
F\xIVY
三. 动工 S1Y,5,}
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: H 4ELIF#@
fYy w2"
pJ}U'*Z2
gi,7X\`KQ
template < typename T > 3-hcKE
class assignment >y#MEN>?
{ STjb2t,a
T value; "[~yu*
S
public : jFdgFKc)
assignment( const T & v) : value(v) {} 36(qe"s
template < typename T2 > &?bsBqpN
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } )jgz(\KZ
} ; #rX^)2
T90O.]S
*W\ 3cS
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 DCiU?u~
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Zqm%qm:
2[`n<R\
y4jiOhF<d
0vfMJzk
class holder |OF3O,5z
{ #oTVfY#
public : "KK}}$>
template < typename T > ,H"}Rw
assignment < T > operator = ( const T & t) const 1q!k#Cliu
{ a%m
)8N;C
return assignment < T > (t); KyX2CfW}t
} k
6[
} ; eK1l~W%
TxK
v!-1
A4@z+ebb l
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: zqdkt `
4z5qXI/<m4
static holder _1; rhPv{6Z|7
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ?GNRab
9)vU/fJ|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 6/L[`n"G
而不用手动写一个函数对象。 4h!yh2c..
A,EG0yb
n$SL"iezW?
2EpQ(G
J
四. 问题分析 h )Y.jY
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。 i=n;rT
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。 Ne|CWUhO
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 [DjlkA/Zg
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 h\@X!Z,
下面我们可以对这几个问题进行分析。 3l~7
1YMi4.
五. 问题1:一致性 n]#YL4j
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?| !O!:=wq
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 kYkA^Aq
$m5Iv_
struct holder o'$-
{ .jP|b~
// i`l;k~rP
template < typename T > |khFQ(
T & operator ()( const T & r) const +0[H`5-^
{ 9'H:pb2
return (T & )r; /1/'zF&R-
} ,x&WE@tD|
} ; W#g!Usf:/
H?r~% bh
这样的话assignment也必须相应改动: sYXLVJ>b
tE-bHu370
template < typename Left, typename Right > ]#shuZ##>0
class assignment ,ov$`v
{ OjffN'a+N
Left l; -2}ons(
Right r; y{(Dv}
public : bvB7d`wx
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} #B?lU"f8q^
template < typename T2 > Adiw@q1&
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ECL{`m(#n
} ; )UU`uzU;u
<Sd ef^
同时,holder的operator=也需要改动: (kX:@9Pn
j-/$e, xX
template < typename T > mm#UaEp
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const |4/rVj"
{ :yJ#yad
return assignment < holder, T > ( * this , t); Xbx=h^S
} Y]6dYq{k
|a7Kn/[`,
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。 L:&