社区应用 最新帖子 精华区 社区服务 会员列表 统计排行 社区论坛任务 迷你宠物
  • 6822阅读
  • 0回复

自己实现Lambda

级别: 终身会员
发帖
3743
铜板
8
人品值
493
贡献值
9
交易币
0
好评度
3746
信誉值
0
金币
0
所在楼道
一. 什么是Lambda rQ_]%ies8  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 zfE8=d8U  
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, Cl9rJ oT  
(X Oz0.W  
s*_fRf:  
mhX66R  
  class filler W8$0y2  
  { cC>Svf[CzK  
public : ez!W0  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} VH~YwO!x  
} ; 79c M _O  
nT}Wx/aT  
0M roHFh9`  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: xpO;V}M|  
s3nO"~tM  
I#M>b:"t e  
AoOA.t6RVo  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); \lm]G7h  
q^sZP\i,*;  
'8\9@wzv  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 2_)UHTwsK  
R3U|{vgl  
_<{<b  
rD4 umWi  
二. 战前分析 '7PaJj=Nx  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 T]Ai{@i  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 CYQ)'v  
mB"I(>q*M  
M2|h.+[Q  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ![_0GFbT  
  /* --------------------------------------------- */ v\4<6Z:4  
vector < int *> vp( 10 ); 0QW=2rs  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); P "IR3=  
/* --------------------------------------------- */ Y 0Fq -H  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); Iq4B%xo6G  
/* --------------------------------------------- */ vi UJ4Pn  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); ;*<R~HJt  
  /* --------------------------------------------- */ rvy%8%e?  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); 4F G0'J&hw  
/* --------------------------------------------- */ (^y"'B  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); 2;WbXc!#!  
.4[3r[  
^ex\S8j  
?..BA&zRk  
看了之后,我们可以思考一些问题: !pw )sO~  
1._1, _2是什么? ed#fDMXGQ%  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 MkoK(m{7  
2._1 = 1是在做什么? N;'c4=M~(  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 @QVg5  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 #8"oqqYi  
8I/3T  
aMhVO(+FW  
三. 动工 =3-?$  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: e~zgH\`  
FUI*nkZY  
iLuC_.'u=  
2vjkThh`I  
template < typename T >  )^{}ov  
class assignment 8R3{YJ6@T  
  { Fb]+h)on  
T value; +`k30-<P  
public : 7\2I>W  
assignment( const T & v) : value(v) {} 8(\}\4G_  
template < typename T2 > `_OrBu[  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } lxL.ztL  
} ; y'!OA+ob  
>pfeP"[(3  
w/nohZF6H  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 x5Lbe5/P  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment -t|/g5.w_  
bKCE;Wu:G  
-[-oz0`Sl{  
C(G.yd  
  class holder I!Z`'1"  
  { F*PhV|XU  
public : BeVDTk :  
template < typename T > JK =A=  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const xyGwYv>*KO  
  { AuXUD9 -  
  return assignment < T > (t); ?^%[*OCCC!  
} [G|.  
} ; eW(pP>@k,  
1WMZ$vsQUb  
H:~p5t  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: k=mQG~  
b}R_@_<u  
  static holder _1; \yJ 4+vo2Q  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 p<r<Y %  
_R ii19k  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); :.*Q@X}-I  
而不用手动写一个函数对象。 -iDs:J4Iq  
&IUA[{o~e  
['}|#3*w  
fg)*TR  
四. 问题分析 ,IPt4EH$  
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。 g9pKoi|\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。 S!8<|WO^t  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 5?>4I"ne  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ~JL qh  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 vMp=\U-~^  
,H7_eVLWR  
五. 问题1:一致性 FSQB{9,H  
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?| 2X2Ax~d@  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 $vXY"-k  
DS(>R!bb  
struct holder bPOPoq1#  
  { "rn  
  // 5<(* +mP`  
  template < typename T > ]"T157F  
T &   operator ()( const T & r) const 6-wpR  
  { HKJCiQ|k  
  return (T & )r; u;t<rEC2  
} |Gz<I  
} ; M$EF 8   
:(~<BiqR(  
这样的话assignment也必须相应改动: ;&j'`tP  
g&g:H H :  
template < typename Left, typename Right > i 7]o[  
class assignment ]x metv|7  
  { pA.orx  
Left l; _K#7#qp2  
Right r; IMD^(k 2  
public : .$-;`&0cZ  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} la{?&75]  
template < typename T2 > 9\!&c<i=  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } cY!Y?O  
} ; R WY>`.su  
)2).kL>  
同时,holder的operator=也需要改动: co\?SgE35  
_(f@b1O~  
template < typename T > 9q?knMt  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const ]CP5s5  
  { 3|$?T|#B  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); On);SN'  
} qE2<vjRg  
auN8M.  
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。 c= 2E/x?  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ]rGd!"q  
=Jl\^u%H(x  
return l(rhs) = r; E~q3o*  
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。 ~*EipxhstJ  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 1R-0b{w[  
fAStM:  
template < typename Tp > T|\sN*}\8J  
class constant_t hRuiuGC  
  { ){GJgk|P  
  const Tp t; tz65Tn_M  
public : Pq~#SxA~  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 0 F8xS8vK+  
template < typename T > j\KOKvY)  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const ;Uch  
  { k7:ISj J  
  return t; R5MN;xG^  
} G{.=27  
} ; 7y&=YCkc7  
ZD50-w;  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 b7xOm"X,N  
下面就可以修改holder的operator=了 dT1UYG}>j  
ly!3~W  
template < typename T > T:Q+ Z }v+  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const "j`T'%EV  
  { $igMk'%Nmb  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); hDJ+Rk@  
} 7 HL Uk3  
cJT_Qfxx  
同时也要修改assignment的operator() ,EH-Sf2Cb  
aG"  
template < typename T2 > 5-a^Frmg#"  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } WZA1nzRc  
现在代码看起来就很一致了。 y54RD/`-  
ZWFOC,)b  
六. 问题2:链式操作 t(,2x%{  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 k?pNmKVJM  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 Qc9[/4R>  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 t- //.  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 4`CO>Q  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct >SZuN"r8`  
R$/q=*k  
template < typename T > M;-FW5O't  
struct result_1 T/L\|_:'  
  { Hb!A\;>  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; BaCzN;)  
} ; N:^4On VR  
W70BRXe04D  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: h 1j1PRE  
@$ )C pg  
template < typename T > sQzr+]+#9  
struct   ref up3m um  
  { gcM(K.n  
typedef T & reference; f`J[u!Ja  
} ; DqH]FS?]  
template < typename T > )/v`k>E  
struct   ref < T &> /X\:3P  
  { ]%5gPfv[T  
typedef T & reference; n*=Tm KQ  
} ; l~`JFWur]  
t1l4mdp  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: .w~L0(  
_ZuI x=!  
template < typename T > 4,6?sTuX  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const `? f sU  
  { 7 (i\?  
  return l(t) = r(t); ,Hc,]TPC4  
} QRY7ck:N  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 6}mSA@4&  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 HtI>rj/\ x  
zL:k(7E  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 Bv=:F5hLG  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ^W,x  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 #mv~1tL  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 EO.}{1m=hx  
最后的布局是: =$%_asQJ  
                Add D|5Fo'O^AV  
              /   \ YcuHYf5  
            Divide   5 '~Gk{'Nx"  
            /   \ .$-%rU:*}  
          _1     3 7y>{Y$n  
似乎一切都解决了?不。 yCye3z.  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 {cYbM[}U"  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 Q%RI;;YyA  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: ;hU~nj+{  
NIOWjhi[Jn  
template < typename Right > ,HO@bCK  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const so\8.(7n  
Right & rt) const h]okY49hY  
  { 8U&93$  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 7tz #R :  
} qeZ*!H6-  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ?t];GNU`l  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 #kDJ>r |&-  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 +aIy':P  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 +LAjh)m  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 Q" an6ht|  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? 3P2L phW  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: .1& F p  
&8wluOs/5  
template < class Action > 4wQ>HrS)(  
class picker : public Action f)K1j{TZ  
  { |yow(2(F@  
public : dy*CDRU4  
picker( const Action & act) : Action(act) {} B&)o:P7h  
  // all the operator overloaded $3MYr5  
} ; q!zsGf {  
0FD+iID  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 ; X3bgA']  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: F45UO%/P  
Z}'"c9oB  
template < typename Right > uEKa  FRm  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const bfjtNF*^  
  { ?rn#S8nNx<  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); F[S Ys/M  
} Xz, sL  
^yB>0/{)z  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > C6C7*ks  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 f}>S"fFI  
5#U*vGVT  
template < typename T >   struct picker_maker %A<|@OSdOa  
  { 7 n=fB#!*3  
typedef picker < constant_t < T >   > result; \WeGO.i-  
} ; 2x7%6'  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > D 4\T`j:  
  { SrVJ Q~ :>  
typedef picker < T > result;  !mX 2  
} ; 5'Fh_TXTD  
V0h  
下面总的结构就有了: "3i=kvdz  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 M/,jHG8v  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 [=Yfdh M8S  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 f`j RLo*L  
至此链式操作完美实现。 u&>o1!c*P  
FFNv'\)  
e_BOzN~c  
七. 问题3 @"m? #  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 e ga< {t  
5[|MO.CB$  
template < typename T1, typename T2 > v?\bvg\E  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const K6.*)7$#  
  { e FPDW;  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); }>w;(R  
} dfo{ B/+  
!=.5$/  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: ,!f*OWnZ  
g=;c*{  
template < typename T1, typename T2 > #GYCU!  
struct result_2 m(Cn'@i`"0  
  { Ve&(izIh  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; K@6tI~un  
} ; 7K`A2  
a<[@p  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? 1(Kd/%]{  
这个差事就留给了holder自己。 Zjt3U;Y  
    _wg6}3  
h{]l?6`  
template < int Order > J*8fGR%  
class holder; $+sNjwv^F  
template <> HzM^Zn57%  
class holder < 1 > aT#R#7<Eg  
  { YXJjqH3  
public : k[N46=u  
template < typename T > r}P{opn$t  
  struct result_1 ~_SV `io  
  { x~}RL-Y2o  
  typedef T & result; X;T(?,,  
} ; [t /hjm"$  
template < typename T1, typename T2 > #5T+P8  
  struct result_2 _EOQ*K#=Ct  
  { z@cL<.0CE  
  typedef T1 & result; POc< G^  
} ; R\+p`n$  
template < typename T > ^zQ;8)ng  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const r9G<HKl  
  { 7vV3"uns  
  return (T & )r; )5Kzq6.  
} >(u=/pp=:  
template < typename T1, typename T2 > :t]YPt  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const x<"e} Oo  
  { KLs%{'[7:  
  return (T1 & )r1; RNiZ2:  
} zHr1FxD  
} ; ZYrXav<  
rZ1${/6  
template <> L!DP*XDp  
class holder < 2 > 5>q|c`&}E  
  { DPi%[CRH  
public : DVRE;+Jt  
template < typename T > ooByGQ90V:  
  struct result_1 o8RagSIo8  
  { NZ'S~Lr   
  typedef T & result; d)(61  
} ; 8MM#q+8  
template < typename T1, typename T2 > "W|Sh#JF  
  struct result_2 RT8xU;   
  { ~ DVAk|fc  
  typedef T2 & result; J-A CV(z=q  
} ; 1/3Go97/qV  
template < typename T > <n>Kc}c  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const H6x~mZu_:T  
  { ^:\|6`{n  
  return (T & )r; g ` 6Xrf  
} S-npJh 6  
template < typename T1, typename T2 > GNqw]@'Yf  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const WL7R.!P  
  { %w,  
  return (T2 & )r2; {$HW_\w  
} 1[a;2x A~  
} ; s$:F^sxb  
u}JL*}Q  
UW<V(6P  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 +y>D3I  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: YL=?Nk/  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: OO] ~\j  
OnC|9  
return l(i, j) = r(i, j); ]YQlCx`  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) DHW;*A-  
lq}=&)%C  
  return ( int & )i; uR|Jn)/m(  
  return ( int & )j; +n%uIv  
最后执行i = j; 0iinr:=u  
可见,参数被正确的选择了。 l!<Nw8+U  
l&(,$RmYp  
KRf$VbuL  
F"#bCnS  
-]~&Pi|  
八. 中期总结 VJS|H!CH  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: a=&a)FR  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 =LL5E}xP  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ^1BQejD  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 8xs[{?|:  
lV: R8^d  
<- Q=h?D  
r ioNP(  
Qa~o'  
8 qt,sU  
九. 简化 (GJ)FWen0"  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 IExo#\0'6  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ^rMkCA@;TZ  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ^I@1y}xi  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Eg-3GkC  
  +-*/&|^等 ~C6d5\  
2. 返回引用。 n$g g$<  
  =,各种复合赋值等 tI|?k(D  
3. 返回固定类型。 8Gzc3  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) WLd{+y5#  
4. 原样返回。 v=EV5#A  
  operator, nR-`;lrF~  
5. 返回解引用的类型。 +VkhM;'"C  
  operator*(单目) "G-} wt+P  
6. 返回地址。 rn#FmM  
  operator&(单目) s]Nh9h  
7. 下表访问返回类型。 fpJM)HU  
  operator[] z 0]K:YV_  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ml<X92Y  
  operator<<和operator>> N@lTn}U  
K9B_o,  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 G.OAzA13!t  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: @,F8gv*  
3e~ab#/  
template < typename Left > o?$kcI4  
struct value_return (xf_  
  { `mXbF  
template < typename T > u[q1]]   
  struct result_1 ="<5+G  
  { h@}KBK  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; =p,+a/*  
} ; D 's'LspQ  
=QFnab?N  
template < typename T1, typename T2 > ~G|un}g=  
  struct result_2 3^AycwNBA  
  { ,ef"S r  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 6nqG;z-IXJ  
} ; AuuZWd  
} ; <`,pyvR Kv  
MG)wVS<d_  
xP%`QTl\  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait VU3xP2c:  
):OGhWq  
下面我们来剥离functor中的operator() [,[;'::=o4  
首先operator里面的代码全是下面的形式: c`}-i6  
qD=o;:~Km  
return l(t) op r(t) qu- !XC0p  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 7OY<*ny  
return op l(t) Jlw%t!Kx  
return op l(t1, t2) ^Yz.,!B[  
return l(t) op k~f3~-"  
return l(t1, t2) op eQ _dO]Q  
return l(t)[r(t)] ru[W?O"  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] "D0:Y(\  
I{Hl2?CnI,  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ^*.S7.;2o  
单目: return f(l(t), r(t)); zK`fX  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); kXimJL_<g  
双目: return f(l(t)); mi9BC9W(  
return f(l(t1, t2)); M,xhQ{eBY  
下面就是f的实现,以operator/为例 td!WgL,m  
#eSVFD5ZU  
struct meta_divide ^2Sa_.  
  { %"tLs%"7=P  
template < typename T1, typename T2 > EQZu-S`kv  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Q- ( [3%  
  { ]"bkB+I  
  return t1 / t2; :Awnj!KNCc  
} ~Wy&xs ZH  
} ; KWtLrZ(j  
sute%6yM  
这个工作可以让宏来做: )9'eckt  
'@enl]J  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ wq &|V  
template < typename T1, typename T2 > \ 3=o^Vv  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; P Z5BtDm  
以后可以直接用 i*3 4/  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) iC-WQkQY  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 ghvF%-."1  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) oFt]q =EU  
C =fs[  
p&1IK8i"  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 wI'8B{[  
&_X6m0z  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 48X;'b,h  
class unary_op : public Rettype r~q*E'n  
  { |rJ1/T.9  
    Left l; OiPE,sv  
public : ZUGuV@&-T  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} ""`> v`\  
_r!''@B  
template < typename T > :%GxU;<E{  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const jxA`RSY  
      { 2`4'Y.Qf  
      return FuncType::execute(l(t)); @91Q=S  
    } ,a_F[uK  
b_ 88o-*/  
    template < typename T1, typename T2 > ow:}NI  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const l:NEK`>i  
      { O+Z[bis`  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); Xh==F:  
    } Id8^6FLw  
} ; C~o6]'+F_  
X\3IY:Q@T  
P;jl!o$  
同样还可以申明一个binary_op 'A91i  
(Bs0 /C  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > f(q^R  
class binary_op : public Rettype a&YD4DQ05  
  { zjd]65P  
    Left l; zRyZrt,%&  
Right r; /7Z0|Zw]  
public : :32  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} #W<D~C[I _  
|6LC>'  
template < typename T > K~$o2a e  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const xQs2 )  
      { v ?@Ys+V  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); b6!?K!imT  
    } hNXP-s  
=]x FHw8A  
    template < typename T1, typename T2 > +=I_3Wtth  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const k^gnOU;  
      { ^!^8]u<Q  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 4&/u1u 0  
    } KfJF9!U*?  
} ; 7V?]Qif~  
X~abn7_  
*=}$@O S  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 MO)N0{.b  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 %w7J0p  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) _5#f9,m1  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 (_-<3)q4  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! b8)>:F  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 B]]_rl,  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 (A`/3Aq+  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) En 3Q%  
下面是修改过的unary_op ~$w-I\Q!  
0[}"b(O{  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > R^P~iAO  
class unary_op sJtz{'  
  { Q/4g)(~J  
Left l; ~Bn#A kL  
  +jzpB*@  
public : s&Y~ 48{  
%*]3j^b Q+  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} {6'5K U*RH  
Zeyhr\T  
template < typename T > Oa\!5Pw1  
  struct result_1 6 grJoim|  
  { @P+k7"f  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ("o <D{A  
} ; mIq6\c$  
0wXfu"E{  
template < typename T1, typename T2 > OM{-^  
  struct result_2 ^#e:q  
  { KbVV[ *  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; =K{$?%"  
} ; fHYEK~!C04  
g*\u8fpRq  
template < typename T1, typename T2 > bG67TWY)  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const wlBdA  
  { kvv-f9/-  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); &$jg *Kr  
} Ps Qq ^/  
`zRgP#  
template < typename T > -vwkvNn8  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const T^S|u8f  
  { ?mS798=f  
  return OpClass::execute(lt(t)); v>.nL(VLjP  
} enlk)_btp  
i68'|4o  
} ; %Nd|VAe  
`23&vGk}  
k=H{gt  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug IB /.i(  
好啦,现在才真正完美了。 z|F>+6l"Y7  
现在在picker里面就可以这么添加了:  a)PBC{I  
TbU\qcm]]  
template < typename Right > :ZL;wtT  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const <|k!wfHL  
  { UF=5k~7<b  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); $&EZVZ{r  
} m7z/@b[  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 SG |!wH^  
PV(b J7&R  
[wRk )kl`  
`r'q(M  
*pw:oTO  
十. bind ?,]%V1(@V`  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 "w= p@/C  
先来分析一下一段例子 mLPQ5`_  
)NRY9\H  
*58<.L|  
int foo( int x, int y) { return x - y;} 1sYwFr5  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 ~^$ONmI5  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 b:\I*WJ  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 1Ls@|   
我们来写个简单的。 k^z)Vu|f.  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: <tuh%k  
对于函数对象类的版本: cz OhSbmc  
8<0H(lj7_  
template < typename Func > %Gl,V5z&  
struct functor_trait y7wy9+>l  
  { WTA0S}pT  
typedef typename Func::result_type result_type; %bZ3^ ub}t  
} ; T5B~CC'6  
对于无参数函数的版本: t< $9!"  
 7.CzS  
template < typename Ret > QB#f'X  
struct functor_trait < Ret ( * )() > >wej1#\3  
  { y mY,*Rb  
typedef Ret result_type; H&[CSc  
} ; J [2;&-@  
对于单参数函数的版本: Cq !VMl>hP  
ggVB8QN{  
template < typename Ret, typename V1 > ScQJsFE6  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > bnUpH3  
  { 3T# zxu  
typedef Ret result_type; TmH#  
} ; a ^iefwsNc  
对于双参数函数的版本: ,8;;#XR3  
;dRTr *  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > w:r0>  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ^(V!vI*  
  { 8'Xpx+v  
typedef Ret result_type; ]]d9\fw  
} ; F:n(yXA  
等等。。。 [Rs5hO  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy f5 wn`a~h  
([_ls8  
template < typename Func > W>wIcUP<<  
struct func_return "%D+_Yb'X  
  { @'?<9 2A  
template < typename T > F&lWO!4  
  struct result_1 igOjlg_Q  
  { LV0g *ng  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 28d:  
} ; >sm< < gVb  
R5X<8(4p  
template < typename T1, typename T2 > r,2x?Qi  
  struct result_2 N12K*P[!  
  { REW *6:  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; )$P!7$C-  
} ; 8n?P'iM  
} ; g`y >)N/  
Kk!D|NKLC  
',z'.t  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 4Mi*bN,  
16keCG\  
template < typename Func, typename aPicker > P{)&#HXUVb  
class binder_1 5f=e JDo=x  
  { W ;,Uh E  
Func fn; |m"2B]"@  
aPicker pk; -F4CHpua  
public : O#H`/z  
YCeE?S1gk3  
template < typename T > ZJP.-`U  
  struct result_1 A_{QY&%m  
  { #`:60#l  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; \'GX^0yK  
} ; Al$"k[-Uin  
x,2+9CCU  
template < typename T1, typename T2 > O2:m)@  
  struct result_2 I=D`:u\H  
  { > 9JzYI^  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; _ Eq:Qbw#  
} ; \$VtwVQ,b  
:?RooJ~#  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 3.Ni%FF`  
qX0IHe  
template < typename T > 6}L[7~1  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ah"2^x  
  { YXg:cXE8e  
  return fn(pk(t)); _:c8YJEG{  
} < hZA$.W3  
template < typename T1, typename T2 > rP2^D[uM.  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const MGX,JW>L  
  { (+@3Dr5o0}  
  return fn(pk(t1, t2)); Vhz?9i6|g^  
} '|J-8"  
} ; }f^K}*sK$5  
 3i?{E ^  
&hB~Z(zS!  
一目了然不是么? Z!G;q}zZ!  
最后实现bind GaSk &'n$Y  
G+m|A*[>  
A}~hc&J  
template < typename Func, typename aPicker > xY5Idl->  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) h}q+Dw.i  
  { 6b-d#H/1Y  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Z:,HB]&;9  
} >P>.j+o/  
(4$lB{%  
2个以上参数的bind可以同理实现。 4D$$KSa  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 C(}9  
6DaH+  
十一. phoenix m1]rLeeEt  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: JI3AR e?y  
&ad9VB7  
for_each(v.begin(), v.end(), me1ac\  
( p % 3B^  
do_ %ghQ#dZ]&  
[ ^5 F-7R8Q  
  cout << _1 <<   " , " {KeHqM}e  
] EK@yzJ%  
.while_( -- _1), KP _=#KD  
cout << var( " \n " ) H#m)`=nZSZ  
) >kz5azV0  
); .Z8 x!!Q*  
udp&U+L  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: un W{ZfEC  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor A. U<  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 @`wBe#+\  
那么我们就照着这个思路来实现吧: q jDW A'  
(66X  
gLl?e8[F  
template < typename Cond, typename Actor > pF K[b  
class do_while z+PSx'#}  
  { z ]o&^Q  
Cond cd; 'bY^=9&|  
Actor act; ;l4rg!r(S  
public : u5V<f;  
template < typename T > *vJ1~SRV  
  struct result_1 ?F AsV&y  
  { qAR~js`5  
  typedef int result_type; eU@yw1N  
} ; lH:TE=|4  
Z:O24{ro5  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 7fI[yCh  
kzJNdYtdH  
template < typename T > jt Q2vJ-  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |A'8'z&q  
  { R!*UU'se  
  do bt%k;Z]  
    { f@\ k_  
  act(t); v{Zh!mk* L  
  } >p\IC  
  while (cd(t)); 0z#+^  
  return   0 ; }= s@y"["  
} ukS@8/eJ  
} ; Bwb3@vNA  
3c@Cb`w@  
wMt?yc:X  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). {(D$ Xb  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 [Gh T.  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 \dIIZSN  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 "h$A.S  
下面就是产生这个functor的类: Bq79Ev .-  
ptb t  
%?X~,  
template < typename Actor > zJ|Ek"R.  
class do_while_actor 1kb?y4xeJ  
  { /  DeI s  
Actor act; EZ1H0fm  
public : 5SR 29Z[  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} ;]Y.2 J  
ZS>}NN  
template < typename Cond > m[ay  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; "4`h -Y  
} ; c#u-E6  
%pL ,A5M  
J^n(WnM*F  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 J%j#gyTU  
最后,是那个do_ 0@*rp7   
72~)bu  
f]T#q@|lE  
class do_while_invoker aODOc J N  
  { |;OM,U2  
public : ZN%$k-2  
template < typename Actor > b=K    
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 3<m"z9$  
  { HQ/PHUg2  
  return do_while_actor < Actor > (act); TeHL=\L-^  
} lG%oqxJ+ L  
} do_; o \b8lwA,  
CN\s,. ]  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? Uk|Xs~@#E  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 d?b2jZ$r]  
最后来说说怎么处理break和continue )l[ +7  
显然break的语义超出了我们的能力范围,然而却是有一个东西很适合模拟其行为,那就是异常。 UbY-)9==  
具体实现手法这里就不罗嗦了。
[ 此贴被ヾ1.嗰rёn在2006-06-11 23:23重新编辑 ]
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
描述
快速回复

您目前还是游客,请 登录注册
欢迎提供真实交流,考虑发帖者的感受
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八