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
  • 6293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 gd3~R+Kd  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ek6PMZF:'  
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, qv|geBW  
D hy  
\5.36Se  
!IlsKMZ  
  class filler tEP~`$9  
  { <}x_F)E[t  
public : Kc~h  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} Ru8k2d$B  
} ; 4A(kM}uRB  
W ]cJP  
9 A0wiKp  
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: kd^CZ;O  
W9>q1  
./nq*4=  
1j7^2Y|UT`  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); g/Q hI  
YSi[s*.G  
2uw1R;zw  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 rMkoE7n  
&wc% mQV  
\d~sU,L;]  
9AQMB1D*v4  
二. 战前分析 K^0cL%dB  
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。 4E[ 9)n+YV  
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 tHgn-Dhzr  
$|~YXH~O  
\[</|]'[  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); S !Dq8  
  /* --------------------------------------------- */ (3kz(6S  
vector < int *> vp( 10 ); 6^ UQ{P1;  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ~"-+BG(5  
/* --------------------------------------------- */ U1zcJ l^  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); O3, IR1  
/* --------------------------------------------- */ 20glz(  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); [|{2&830  
  /* --------------------------------------------- */ (6##\}L&9  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' );   -58  
/* --------------------------------------------- */ %-C   
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); Lo"w,p`n@  
1&\ A#  
$#q:\yQsPC  
GF(<!PC  
看了之后,我们可以思考一些问题: ktQMkEj#  
1._1, _2是什么? 8}9B*m  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 'n1-?T)  
2._1 = 1是在做什么? s^:8bFn9$  
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。 # `}(x;ge  
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。 P,.<3W"4i  
3q +C8_:  
1eiV[z$?  
三. 动工 a:$hK%^ \  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ~fL:pVp  
Aj| Gqw>  
h>jLhj<07W  
/W4F(3oM  
template < typename T > or2BG&W  
class assignment j SLC L'  
  { f+*wDH  
T value; GTvp)^ h  
public : a~#MMl  
assignment( const T & v) : value(v) {} *dB^B5  
template < typename T2 > Mlr]-Gu5Z  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } Grot3a  
} ; -Ucj|9+(a  
>GRL5Iow  
gDY+'6m;  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 mM*jdm(!  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Yc5{M*w  
IP)?dnwG  
rgth2y]  
hN(sz  
  class holder vkFfHzR$  
  { EVovx7dr  
public : v4X\LsOP  
template < typename T > =_(i#}"A  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const <Q-Y$ ^\  
  { M]\p9p(_  
  return assignment < T > (t); ] qT\z<}  
} +o{]0~ y  
} ; 5f.G^A: _X  
l| / tKW  
*hJ&7w ~  
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: xLUgbql-  
3Thb0\<"  
  static holder _1; Vfm (K  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 f>g< :.k*  
sIx8,3`&y  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ^]iIvIp  
而不用手动写一个函数对象。 ; E Nhy  
!8cS1(a  
T6 K?Xr{_  
f 7g?{M  
四. 问题分析 >Ln/)j  
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。 H@!\?5I  
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。 1e Wl:S}  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 J;?#Zt]`L  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 y.KFz9Qv  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 v0~'`*|&  
| rY.IbL  
五. 问题1:一致性 + ?z=,')  
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?| F*&A=@/3  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ]h]|PdN  
};rxpw>ms  
struct holder -\Y"MwIED  
  { L|O'X4"&_  
  // W u4` 3  
  template < typename T > (e:@7W)L  
T &   operator ()( const T & r) const ba=-F4?  
  { Mqy5>f)  
  return (T & )r; sTn}:A6  
} B@v\tpR  
} ; XkG:1H;Q%  
RnvPqNs  
这样的话assignment也必须相应改动: 4#pn ]  
^A4bsoW  
template < typename Left, typename Right > r2KfZ>tWg"  
class assignment v[3QI7E3  
  { @O&<_&  
Left l; "OIra2O  
Right r; >8I?YT.  
public : 4 _*^~w  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} f)~j'e  
template < typename T2 > sj"zgE)  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } hKZ<PwBi  
} ; h($XR+!#  
# :^aE|s  
同时,holder的operator=也需要改动: Ya%-/u  
Gxtqzr*  
template < typename T > /S}4J"  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const <Cbah%X  
  { q%G"P*g$(  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); O{4G'CgN(  
} q_5hKipd\b  
fyRSg B00$  
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。 X?2ub/Nr#Y  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 w=dTa5  
:A~6Gk92A  
return l(rhs) = r; x] e &G!|  
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。 TSgfIE|  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: )D_\~n/5  
s{"}!y=]  
template < typename Tp > B+8lp4V9%  
class constant_t 'Gr}<B$A3  
  { 6~:eO(pK l  
  const Tp t; dX720/R  
public : 5,i0QT"  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} IB'gY0*  
template < typename T > m2i'$^a#  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const p!b_tyJ  
  { nIckI!U#D  
  return t; EF Z]|Z7  
} &l&B[s6[  
} ; ZxDh94w/  
n7CwGN%  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 )BJ Z{E*  
下面就可以修改holder的operator=了 ]J] ~i[  
vVA)x~^  
template < typename T > bL6, fUS  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const x{o&nhuk[S  
  { I(bxCiRV  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); O/N Ed)H!  
} x_X%| f  
r+yl{  
同时也要修改assignment的operator() ZQ MK1  
Xb/W[rcs  
template < typename T2 > F\)?Ntj)>@  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } (**k4c,  
现在代码看起来就很一致了。 rQrh(~\:  
:!cNkJa  
六. 问题2:链式操作 Z(~v{c %<  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 /:BM]K  
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。 )<>1Q{j@  
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。 )C1ihm!7\  
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。 +|iJQF  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct $K'A_G^  
IXz)xdP  
template < typename T > 0v"h /  
struct result_1 %]KOxaf_z  
  { FN>ns,  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; xGBp+j1H  
} ; $+%eLx*  
&B c$8ZR  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ;_TPJy  
xnp5XhU  
template < typename T > Y/Dah*  
struct   ref q_G O;-b{  
  { 5(qc_~p^  
typedef T & reference; m7n8{J1O2  
} ; V`,tu `6  
template < typename T > :'+- %xUM  
struct   ref < T &> )LRso>iOO  
  { NZaMF.  
typedef T & reference; \c .^^8r  
} ; '(.vB~m7*+  
;bh[TmQTJ  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: s6F^z\6  
]y52%RAKI  
template < typename T > l` M7a9*U  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const zF-M9f$_PY  
  { !=t.AgmL  
  return l(t) = r(t); ' Akt5q  
} &.4m(ZX  
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。 .~L^h/)Gjy  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 'U %L\v,  
/^jV-Z`  
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 &nXa /XIZ_  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: UwQyAD]Ht  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 8t$w/#'@  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 A@HCd&h  
最后的布局是: _=s{,t &u  
                Add CdFr YL+F  
              /   \ uz8Y)b  
            Divide   5 %Q2<bj]  
            /   \ l^"HcP6  
          _1     3 >qT4'1S*g  
似乎一切都解决了?不。 +:#x!i;W8[  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 rERHfr`OU  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 `dpm{s n  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: ? 016  
8G6[\P3fQ  
template < typename Right > teDO,$  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const rcx'`CIJ  
Right & rt) const )vcyoq  
  { }vGW lNd#g  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); p\&Lbuzv  
} S.$/uDwo  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 hDsSOpj  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 N)tqjq  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 #;WKuRv   
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 k:JlC(^h  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 kbHfdA  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? /ivA[LSS  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: +uD4$Wt_F  
=,4iMENm!  
template < class Action > BA 9c-Ay  
class picker : public Action s;[OR  
  { W? ^ ?Kx  
public : 3gcDc~~=  
picker( const Action & act) : Action(act) {} j4fv-{=$  
  // all the operator overloaded mTsl"A>  
} ; `c )//o  
oieZopYA  
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。 n=+K$R  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: "yo~;[  
G+$A|'<`z  
template < typename Right > f L}3I(VK  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const U~)i&":sN  
  { b# RTHe&X  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); >n^| eAH  
} @0 mR_\u\  
l1utk8'-  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > sr*3uI-)L  
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。 B"903 g 1  
ycr\vn t  
template < typename T >   struct picker_maker F*bmV>Qq  
  { %v_w"2x;  
typedef picker < constant_t < T >   > result; jQgy=;?Lwm  
} ; X4D>  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > X9YYUnR2  
  { ;Az9p h  
typedef picker < T > result; DAPbFY9  
} ; #RG/B2  
0CTUcVM#9  
下面总的结构就有了: xD#r5  
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。 Jbmi[` O  
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。 ,dG2[<?o  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 )225ee>  
至此链式操作完美实现。 ~ e4Pj`?=K  
nVp*u9]  
6;:s N8M+1  
七. 问题3 me7?   
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。 {}#W~1`  
4Hk eXS.  
template < typename T1, typename T2 > O7MFKAaD  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const "K7{y4  
  { W 6d[v/+K+  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); \}:&Hl+  
} ~Lyy7 B9  
|@rPd=G^(/  
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: jlf.~ vt  
ZW6ZO[`6  
template < typename T1, typename T2 > (4hCT*  
struct result_2 /4]<ro67E6  
  { q13bV  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; kb27$4mm  
} ;  Stzv  
:U,n[.$5'  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? 9L$bJO-3  
这个差事就留给了holder自己。 cVx#dDdA  
    Wsz-#kc\[  
) r8yt}  
template < int Order > ypCarvQT  
class holder; WSt&?+Y  
template <> QO0#p1fom'  
class holder < 1 > Ik4FVL8~  
  { 4\cJ}p}LZ{  
public : ;^Q - 1  
template < typename T > 7Vn;LW  
  struct result_1  !e+^}s  
  { +A 4};]W|  
  typedef T & result; 9^DXw!  
} ;  rq[+p  
template < typename T1, typename T2 > TqvgCk-  
  struct result_2 gPo3jwo$  
  { r )EuH.z  
  typedef T1 & result; C EzTErn  
} ; TVkC pO,H  
template < typename T > NrHh(:  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const &!kD81?Mm  
  { ]vFtByqn  
  return (T & )r; p41TSALq  
} ]r|nz~Aa$  
template < typename T1, typename T2 > {^Y0kvnd  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const C78V/{  
  { ]TE,N$X  
  return (T1 & )r1; D2060ze  
} 3NLC~CJ  
} ; bv%A;  
(jV_L 1D  
template <> 5._=m"Pl  
class holder < 2 > %, U@ D4w  
  { dbmty|d  
public : $aY*1UVq  
template < typename T > A6D@#(D  
  struct result_1 m(CbMu  
  { [K*>W[n  
  typedef T & result; shn{]Y  
} ; Y$@?Y/rhR  
template < typename T1, typename T2 > ~h:/9q  
  struct result_2 l$>))cW!  
  { fsA-}Qc  
  typedef T2 & result; P B W.nm  
} ; !oJ226>WI  
template < typename T > "K!9^!4&  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const nB8JdM2h{  
  { b8>2Y'X  
  return (T & )r; 0Rme}&$  
} ?HsQ417.H  
template < typename T1, typename T2 > ]+OHxCj:  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const M)<4|x  
  { "EE=j$8u+  
  return (T2 & )r2; $69ef[b  
} GC<zL }  
} ; _YT9zG  
? >\JX  
7[b]%i  
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> >。 `;:zZ8*  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: RfZZqe U  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: -kv'C6gB  
B(omD3jzN  
return l(i, j) = r(i, j);  .L vg $d  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) }gfs  
DNh{J^S"}w  
  return ( int & )i; opQ d ym  
  return ( int & )j; Gx$rk<;ZW  
最后执行i = j; FTA[O.tiG  
可见,参数被正确的选择了。 ,^>WC G  
:J'ibb1  
>o#^)LN  
+ pq/:h  
--32kuF&(  
八. 中期总结 %"1*,g{  
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: L, k\`9bQ  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 p?#cn   
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ckZZ)lW`*  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ;`TSu5/  
//ZYN2lT4  
4ZRE3^y\"  
EZz`pE  
#fb <\!iza  
i;yr=S,a0/  
九. 简化 Gz>M`M`[4  
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。 oI!L2  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 y'a(>s(  
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: P/'9k0zs)  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 )RQX1("O  
  +-*/&|^等 -9.Rmv#og{  
2. 返回引用。 bhI yq4N  
  =,各种复合赋值等 :*{>=BD  
3. 返回固定类型。 @_O,0d g  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) CUS^j  
4. 原样返回。 8olR#>  
  operator, ~HR/FGe?N  
5. 返回解引用的类型。 ,w+}Evp])  
  operator*(单目) HfF4BQxm  
6. 返回地址。 G?y'<+Awt  
  operator&(单目) ]/_GHG9  
7. 下表访问返回类型。 )ZU=`!4  
  operator[] .Fz5K&E=  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ddR_+B*H  
  operator<<和operator>> 4s Vr]p`  
" -Ie  
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。 'pUJlPGx  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: X@ljZ  
7Y8B \B)w  
template < typename Left > .Y.{j4[LQ  
struct value_return ~okIiC]#  
  { .?TPoqs7Z  
template < typename T > `q ;79t  
  struct result_1 pvz*(u  
  { UL/|!(s  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ?|i6]y=D  
} ; {(DD~~)D  
j15TavjGh  
template < typename T1, typename T2 > 8tc9H}>  
  struct result_2 JJvf!]  
  { cU y,q]PO  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 3X+uJb2  
} ; ,RkL|'1l  
} ; ~IHjj1s  
nP9@yI*7  
}OeEv@^  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 3^LSK7.:  
QK5y%bTSA  
下面我们来剥离functor中的operator() '~-Lxvf'  
首先operator里面的代码全是下面的形式: `ag7xd!  
6 ~b~[gA  
return l(t) op r(t) kT(}>=]g  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) O<R6^0B42  
return op l(t) o W)M&$oS  
return op l(t1, t2) #5?Q{ORN o  
return l(t) op {&Kq/sRz  
return l(t1, t2) op AgsMk  
return l(t)[r(t)] K_V44f1f  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] qYg4H|6  
`_]Z#X&&h  
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: .+G),P)   
单目: return f(l(t), r(t)); v+Vpak9|  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); (~oUd 4  
双目: return f(l(t)); ,L+tm>I  
return f(l(t1, t2)); l`2X'sw[/  
下面就是f的实现,以operator/为例 29"eu#-Qj  
Q6y883>9  
struct meta_divide <zN  
  { k]<  
template < typename T1, typename T2 > 3G9YpA_}X  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) @GGzah#  
  { $]CZ]EWts  
  return t1 / t2; iTU 8WWY<  
} ,P^pDrc  
} ;  :GC <U|p  
1<]g7W  
这个工作可以让宏来做: =R#K` H66j  
9?r|Y@xh]  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ;T2)nSAqt  
template < typename T1, typename T2 > \ T0WB  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; m",wjoZe*  
以后可以直接用 X75>C<  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 65VnH=  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 ZVpMR0!  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) <@n/[ +3  
]RmQ*F-  
E%\iNU!  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 "U34D1I )#  
n.C.th >Y1  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 'v4#mf  
class unary_op : public Rettype lIO.LF3  
  { Q7$ILW-S  
    Left l; ~=HN30  
public : hS&,Gm`^  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} h&J6  
;Jt*s  
template < typename T > M#on-[  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const @`aR*B  
      { \pZ,gF;y  
      return FuncType::execute(l(t)); %'j)~  
    } !*.mcIQT  
xA]CtB*o7  
    template < typename T1, typename T2 > T[s_w-<7$  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 5n1;@Vr  
      { )JE;#m0q  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); AJSe +1  
    } nnIBN4  
} ; XF(I$Mxl6  
aQwcPy|1R  
b9[;qqq@'  
同样还可以申明一个binary_op QJp _>K  
9 )u*IGj  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > "K`B'/08^  
class binary_op : public Rettype zcD&xoL\H  
  { =6imrRaaV  
    Left l; n'0^l?V  
Right r; z71.5n!C  
public : B;[{7J]  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Rj9z '?a9  
=C 8 t5BZ"  
template < typename T > Adgh:'h  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j]}A"8=1  
      { tYiK#N7  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); 31 4PcSc  
    } 8I04Nx  
mJRvC%  
    template < typename T1, typename T2 > M4pE wD  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `C`CU?D  
      { C_=! ( @`8  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); -EFtk\/  
    } n;Tpf<*U  
} ; q17c)]<"  
P %f],f  
Oga0CR_  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 Z+)R%Z'aL  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 'YQ"Lf  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) d*Dq=.F(  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 Rv ?G o2  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 9r@r\-  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 5i7,s  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 A:ls'MkZ4  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) [c]X) @#S  
下面是修改过的unary_op 16)@<7b]J  
mb~w .~%  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > lZZ4 O(  
class unary_op E{sTxO I$  
  { XWZ *{/u  
Left l; o!^':mll  
  p>h B&h  
public : .,(bDXl?  
0*YLFqN  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} a h>k=t8(  
g #u1.|s&p  
template < typename T > +Tc<|-qQn  
  struct result_1 /ZHuT=j1  
  { 3g9xTG);eA  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; &N GYV  
} ; ;!DUNzl  
2;r(?ebw  
template < typename T1, typename T2 > P}N%**>`  
  struct result_2 1U.se` L  
  { GiJ|5"  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; KL,=Z&.<=  
} ; k-xh-&  
&F9BaJ  
template < typename T1, typename T2 > ^%-$8sV  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const JDfkm+}uY  
  { 'A .c*<_  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); :,%~rR  
} 1O*5>dkX;%  
/cF 6{0XS9  
template < typename T > p#hs8xz  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const hH[UIe  
  { xCF k1%qf  
  return OpClass::execute(lt(t)); E ;65kZ  
} F7gipCc1We  
TKj8a(R_  
} ; I8@NQ=UV0  
SkBa- *MC  
I!&|L0Qq  
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 a'U7 t  
好啦,现在才真正完美了。 0?  (  
现在在picker里面就可以这么添加了: H_m(7@=  
3P~I' FQ  
template < typename Right > Ke '?  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const eU 'DQp*  
  { B~QX{  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); J * $u  
} [>QV^2'Z  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 -hj@^Auf  
Da*=uW9  
=k6zUw;5 U  
#XR<}OYcL  
- FV$Sne  
十. bind z=:<]j#=  
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。 ,IoPK!5xy  
先来分析一下一段例子 l_GvdD  
y}*rRm.:  
lb ol+O65  
int foo( int x, int y) { return x - y;} X5UcemO  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 y E-H-r~I  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 H$TYp  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 Nq6~6Rr  
我们来写个简单的。 HMGby2^+  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Qg;A (\z  
对于函数对象类的版本: J/S 47J~  
|6w.m<p  
template < typename Func > R+k-mbvnt  
struct functor_trait nlJ~Q_E(  
  { ^N}zePy0  
typedef typename Func::result_type result_type; yE[ -@3v  
} ; //cj$}Rn!  
对于无参数函数的版本: g\;AU2?p7  
=KqcWN3k  
template < typename Ret > y%)5r}S^  
struct functor_trait < Ret ( * )() > wr{03mQHxp  
  { s$`g%H>  
typedef Ret result_type; q(<#7 spz  
} ; WqP>cl2Lm  
对于单参数函数的版本: `l,=iy$  
?Q1(L$-=  
template < typename Ret, typename V1 > g*C&Pr3  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > k%-_z}:3V  
  { Qb}7lm{r  
typedef Ret result_type; }rf_:  
} ; \hN\px  
对于双参数函数的版本: )R$+dPu>  
p6m]( Jg  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > aiVd^(  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > c#sPM!!  
  { YVt#( jl  
typedef Ret result_type; KtzoL#CT  
} ; wP28IB:^  
等等。。。 hZ2!UW4'  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy XH4!|wz  
l'=H,8LfA  
template < typename Func > }M?\BH&  
struct func_return ].53t"*  
  { *KNj5>6=  
template < typename T > H&jK|]UXoO  
  struct result_1 W5,e;4/hL  
  { `s#0/t  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; edld(/wu~  
} ; usEd p  
s\ft:a@  
template < typename T1, typename T2 > RM\it"g  
  struct result_2 nIdB,  
  { ?dMyhU}  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; +F3@-A  
} ; ZN>oz@j Y  
} ; q[p+OpA  
*i zPLM}+  
K] ;`  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 :0 G "EM4  
WLGk  
template < typename Func, typename aPicker > T0BFit6  
class binder_1 \jLn5$OW  
  { m<L.H33'  
Func fn; 0'y9HE'e  
aPicker pk; ,grdl|Dg  
public : ,] HH%/h  
zf-)c1$*r  
template < typename T > |9>?{ B\a  
  struct result_1 y ,][  
  { w$I<WS{J:Z  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 8a{S*  
} ; 2q V.`d  
"@: b'm  
template < typename T1, typename T2 > iaXpe]w$n  
  struct result_2 J6pQ){;6  
  { .ko8`J%%M  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 9x;CJhX  
} ; ^Wb|Pl  
b37F;"G  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Cv7FVl-I  
dXr=&@ 1  
template < typename T > 9pAklD4  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8W' ,T  
  { lGHU{7j\  
  return fn(pk(t)); -I."= c%  
} L"|4 v  
template < typename T1, typename T2 > a1V+doC  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ap|7./yg  
  { AITV+=sN  
  return fn(pk(t1, t2)); 4o7(cP  
} ^rF{%1DT  
} ; 3I0=^ >A  
E`vCYhf{  
i=b<Mz7|  
一目了然不是么? -h=K]Y{`  
最后实现bind ;-SFK+)R"  
4`Com~`6"  
OsS5WY0H  
template < typename Func, typename aPicker > EOqvu=$6  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 6J/"1 _  
  { 9qyA{ |3  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); aH@Ux?-}  
} ?^TjG)e7  
l :sZ  
2个以上参数的bind可以同理实现。 ?UD2}D[M  
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。 "[ f"h  
A2Je*Gz  
十一. phoenix 02g!mJW>}y  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 1J8okBhZ  
JNY;;9o  
for_each(v.begin(), v.end(), US8pT|/  
( x!6&)T?!n  
do_ `[T|Ck5  
[ l=(4o4um  
  cout << _1 <<   " , " R@lmX%Z1  
] J;Y=o B  
.while_( -- _1), wc #+ Yh6  
cout << var( " \n " ) M%dJqwH5{  
) Pba 6Ay6B  
); wps`2`z  
Jw%0t'0Zi  
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: 9uk}r; %9  
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  _N`:NOM  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 ;6op|O  
那么我们就照着这个思路来实现吧: t*<@>]k  
JZ#O"rF  
')pXQ  
template < typename Cond, typename Actor > S\7-u\)  
class do_while SKTf=rY  
  { b$/TfpNdo  
Cond cd; U68o"iE  
Actor act; rLMjN#`^  
public : #:rywz+  
template < typename T > Rv9oK-S  
  struct result_1 q,k/@@Qd9  
  { J }?F4  
  typedef int result_type; 21Z}Zj  
} ; uyr56  
}UwDHq=  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} a]NQlsE}l  
RS&l68[6  
template < typename T > rCGyr}(NC  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const e1'<;;; L  
  { Nh7D&#z  
  do 7CfHL;+m<4  
    { KiXXlaOs  
  act(t); B j!{JcM-^  
  } Xo[={2_  
  while (cd(t)); NABwtx>.  
  return   0 ; E. @n Rj#  
} _jmkAmeu  
} ; d! 0p^!3  
N*.JQvbnr  
3ZNm,{  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). OhT?W[4  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 CBC0X}_`  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 `TNW LD@Z  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 2/.E uf   
下面就是产生这个functor的类: f?O?2g  
UR')) 1n  
jOs&E^">&B  
template < typename Actor > 0)/L+P5  
class do_while_actor I$@0FSl  
  { p|Po##E}g^  
Actor act; _97A9wHj  
public : "F/%{0d  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} {(r`&[  
69)- )en  
template < typename Cond > |/,XdTSy  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; O)g\/uRy  
} ; :f?};t+  
}?zy*yL  
/]~Oa#SQ:  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 gzS6{570  
最后,是那个do_ feOX]g#  
if6/ +7  
+{ Q]$b  
class do_while_invoker ~Rx:X4|H  
  { "F nH>g-  
public : >BU"C+a8g  
template < typename Actor > d{?X:*F  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const $@t]0  
  { GAK!qLy9  
  return do_while_actor < Actor > (act); nH*JR  
} .(T*mk*>  
} do_; p^u;]~J O  
[=dK%7v  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? *3;H6   
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。  4[=vt  
最后来说说怎么处理break和continue '1|FqQ\.  
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。 X wvH  
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
如果您在写长篇帖子又不马上发表,建议存为草稿
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八