一. 什么是Lambda _=9m[
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ,=[r6k<
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[$XgPM
[M#(su0fv
^SbxClUfw!
P\h1%a/D
class filler `[h&Q0Du6
{ %Q=rm!Syv
public : xx G>Leml
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ^[6#Kw&E
} ; |9[)-C~N7
y"iK)SH
5'[yw:P-8
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: s6D Pb_,
DG,m;vg+
!FQS9SoO9
Q6p75$SVq
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); z"*3p8N
+E+I.}sOB
Z ?ATWCa
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 /PpZ6ne~[
mj ,Oy
D 77$aCt
q8&^E.K
二. 战前分析
r@Xh8
r;
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 XvZ5Q
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 }:\e"Bfv
]{AHKyA{:
qxHsmGV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); o}Zl/&(
/* --------------------------------------------- */ AQPzId*z
vector < int *> vp( 10 ); P u}PE-b
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); fK{Z{)D
/* --------------------------------------------- */ 3=_to7]
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); BQ{'r^u
/* --------------------------------------------- */ -];Hb'M.!e
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); f.RwV+lq
/* --------------------------------------------- */ ah!fQLMH
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); h[]3#
/* --------------------------------------------- */ ?xt${?KP
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); <7oZV^nd *
|99Z&
<8f
~{D:vj4>
Jh%k:TrBm
看了之后,我们可以思考一些问题: r]%.,i7~8
1._1, _2是什么? }9?fb[]
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。 ^Y^5 @x=
2._1 = 1是在做什么? &uJ7[m19z
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。 9z(h8H
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。 kN*\yH|
(z'!'?v;
1F?ylZ|~
三. 动工 v?h8-yed
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: nHB`<B
!B&1{
LiD-su
D
wqp(E+&
template < typename T > ;%PdSG=U
class assignment >V3pYRA
{ ]TKM.[[
T value; 0"M0tA#
public : &?7+8n&+
assignment( const T & v) : value(v) {} %suXp,j
template < typename T2 > 3WF6bJN
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } <txzKpM
} ; p%*!]JRS
_:9-x;0H2
ACxjY2
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 veGRwir
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment s)|l-I
9!|.b::
VUGVIy.
-%)8=
class holder w~=@+U$f
{ }g[(h=Qi
public : #-u?+Nk/
template < typename T > %+Khj@aX
assignment < T > operator = ( const T & t) const 6995r%
{ ;u: }rA)
return assignment < T > (t); dCH(N_
} z|>f*Z
} ; [8.w2\<?
+']S
FzGla} )
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: ur2`.dY>3"
[Lo}_v&
static holder _1; ssC5YtF7X
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 H@xIAL
S}cm.,/w
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); - '5OX/Szq
而不用手动写一个函数对象。 gRdg3qvU
.4wp
hkL[hD
o$DJL11E
四. 问题分析 (PN!k0Y
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。 8"g.Z*
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。 =j1rw
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 i;$'haK<
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 5:H9B
下面我们可以对这几个问题进行分析。 yegTKoY
-*EK-j
五. 问题1:一致性 glppb$oB\
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?| cTeEND)
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 '
cl&S:
V/G'{ q
struct holder ryq95<lF
{ 'L2M
W
// $Y4;Xe=
template < typename T > Dyj5a($9"{
T & operator ()( const T & r) const f9g#pyH4
{ @M-+-6+
return (T & )r; ^.J
F?2T/
} ?Q]{d'g(sx
} ; Hs+VA$$*
*_z5Pa`A
这样的话assignment也必须相应改动: 8]N+V:
x.+}-(`W#~
template < typename Left, typename Right > oP".>g-.
class assignment 2c
<Qh=
{ 451r!U1Z
Left l; qF(F<$B
Right r; |Y!#`
public : 1TKOvy_
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} h&Ehp
template < typename T2 > \z<B=RT\
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } }06
} ; )dJaF#6j
0=;jGh}|i
同时,holder的operator=也需要改动: _Va!Ky
=]
5[M?O4mi
template < typename T > .Mw'P\GtM
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const dm&