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
  • 6784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 Y%!k'\n[2  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 J'%W_?wZ  
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, cpm *m"Nk  
y5j ;Daq  
~J0r%P  
 Xb~i?T;f  
  class filler 9+b){W  
  { ,T-xuNYC  
public : b%h.>ij?  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} B2:GGZ|jS  
} ; q26 qY5D  
u"F{cA!B  
w0O(>  
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: _&M^}||UH  
OGcW]i  
BQ=JZ4&  
t:P]G>)x|  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); f.c2AY~5[  
B@ >t$jK  
On(.(7sNc  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 yb-4[C:i  
@zJiR{Je-U  
wn.UjxX.  
\"X_zM  
二. 战前分析 @ %o'  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 !Ld[`d.|R!  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 },;Z<(  
[M#(su0fv  
)=!|^M  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); g)}q3-<AK>  
  /* --------------------------------------------- */ hGI5^!Cq  
vector < int *> vp( 10 ); k_nQmU>  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 7e[&hea  
/* --------------------------------------------- */ dpT?*qLM  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); ^[6#Kw&E  
/* --------------------------------------------- */ S rhBU6K  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); 9 RC:-d;;_  
  /* --------------------------------------------- */ F jW%M;H  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); :|-^et]a8  
/* --------------------------------------------- */ 7HJH9@8V  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); \0)2 u[7  
}+giQw4  
;<=z^1X9  
1I%niQv5t  
看了之后,我们可以思考一些问题: L+lX$k  
1._1, _2是什么? %r@:7/  
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。 O4!!*0(+91  
2._1 = 1是在做什么? ?z3|^oU~d  
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。 yQq|!'MKk  
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。 sfp.>bMj  
id)J;!^;J  
@>F`;'_*z  
三. 动工 'X~CrgQl  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: v?o("I[ C  
pIPjTQ?cq  
Gb.}af#v  
^Yo2R  
template < typename T > ")u)AQ  
class assignment u&'&E   
  { =j@8/  
T value; K,!f7KKo  
public : [9Hrpo]tU:  
assignment( const T & v) : value(v) {} %htbEKWR  
template < typename T2 > <U}25AR  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } KssIoP   
} ; Pu}PE-b  
7'7o^> !  
?Hbi[YD  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ,]4.|A_[Rq  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment U\q?tvn'J  
d3p;[;`  
.VkLF6  
zc1~ q  
  class holder f.RwV+lq  
  { 85](,YYz  
public : ze uSk| O  
template < typename T > h[]3#  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const uvA2`%T/  
  { $KmE9Se6,  
  return assignment < T > (t); nz`"f,  
} D[(T--LLT  
} ; [ZETyM`  
(N{  
,-.=]r/s  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: [[Usrbf  
9!wm`'G8  
  static holder _1; ,]=Qg n  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 aT=V/Xh}d  
X6oY-4O  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 'x= y:0A  
而不用手动写一个函数对象。 P,n:u'Iwy  
`(L<Q%  
e(k$k>?  
WhL 1OG  
四. 问题分析 a;0$fRy  
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。 9R|B 5.  
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。 .DcuJC=  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 NAfu$7  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 0>0:ls  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 `pXC= []B2  
BYs^?IfW  
五. 问题1:一致性 !B&1{  
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?| G/8G`teAZ  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 V__n9L /t  
wqp(E+&  
struct holder yGPi9j{QXq  
  { +,}CuF  
  // >V3pYRA   
  template < typename T > 2 Xc,c*r  
T &   operator ()( const T & r) const i{ 2rQy+  
  { ++0xa%:  
  return (T & )r; l7GLN1#m  
} ^i~'aq  
} ; (9D,Ukw  
3yIC@>&y(8  
这样的话assignment也必须相应改动: ,6a }l;lv  
d*<goBd  
template < typename Left, typename Right > U_e e3KKA  
class assignment p%*! ]JRS  
  { 7 m!e\x8  
Left l; %LZf= `:(  
Right r; d:=:l?  
public : 2BIOA#@t  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} veGRwir  
template < typename T2 > ]i pltR7k  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } GGn/J&k  
} ; 9!|.b::  
wz] OM  
同时,holder的operator=也需要改动: L}%4YB  
Ci^tP~)&"  
template < typename T > $kk!NAW  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const W>]=0u4  
  { `'<&<P  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); (6\ H~  
} |/AY!Y3  
}[I|oV5*+&  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ^<O:`c6_  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 cc$+"7/J^c  
REwZ41   
return l(rhs) = r; )*3sE1  
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。 VR_bX|  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: jR&AQ-H&  
gL;tyf1P  
template < typename Tp > r`(U3EgP  
class constant_t 18U CZ;)>  
  { O}_Z"y  
  const Tp t; >|So`C3:e  
public : kzLtI w&.  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} % z:;t  
template < typename T > [ Lo}_v&  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const rhe;j//`  
  { c\pPwG  
  return t; H@xIAL  
} g:nU&-x#R  
} ; G|Y9F|.!  
- '5OX/Szq  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 }nJG<rY  
下面就可以修改holder的operator=了 &D~70N\L  
onj:+zl  
template < typename T > bbU{ />yW  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const Wc)f:]7  
  { MM%c   
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); KI="O6 h  
} !]k$a  
3_tO  
同时也要修改assignment的operator() Kr]`.@/.S  
0BTLIV$d;  
template < typename T2 > Tfl4MDZb  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } 7)Rx-  
现在代码看起来就很一致了。 Y-WY Q{  
Q[k7taoy  
六. 问题2:链式操作 ~IKPi==@,  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ,&IBj6%Y  
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。 nP>*0Fq  
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。 >K9uwUi|b]  
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。 :#QYwb~  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct V/G'{ q  
*tda_B 2  
template < typename T > }]H_|V*f  
struct result_1 <j.bG 7  
  { }$ Am;%?p  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; :d<;h:^_  
} ; 217KJ~)'  
$h-5PwHp  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: bG0t7~!{E  
#`mo5  
template < typename T > pc w^W  
struct   ref |mfQmFF  
  { ?b~Vuo  
typedef T & reference; v&B*InR?+  
} ; l*]*.?m/5  
template < typename T > GiN\nu<!  
struct   ref < T &> ccJ@jpXI  
  { #U NTD4   
typedef T & reference; TK;*:K8oe  
} ; T }X#I'Z  
Nd~?kZZu  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: %Y` @>P'  
)-2o}KU]>  
template < typename T > E VBB:*q6  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const +]Y&las  
  { +t R6[%  
  return l(t) = r(t); {7)D/WY5  
} Ogf myYMtc  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 vb}; _/ #?  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 sSi1;9^o  
MX?K3=j @>  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 "}]1OL SV  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: pCNihZ~  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 M ,8r{[2  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 D!~-53f@  
最后的布局是: Poacd;*  
                Add I#kK! m1Q  
              /   \ yk9|H)-z  
            Divide   5 .Mw'P\GtM  
            /   \ b$nXljV4?  
          _1     3 OCF\*Sx  
似乎一切都解决了?不。 |Q^Z I  
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。 3Bz0B a  
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。 O edL?4  
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: tH<v1LEZN  
ZgLO[Bj  
template < typename Right > E {d Mdz  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const oQ 5g0(J~  
Right & rt) const iZQwo3"8r  
  { ](vsh gp2  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Z xLjh  
} l,*v/95h  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 =/" Of  
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。 \CL |=8[2  
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。 cX@~Hk4=\  
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。 o*\kg+8  
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。 T"'"T]^ X  
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? `/<KDd:_t  
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:  c/I.`@  
oq=D9  
template < class Action > ~<3qsA..  
class picker : public Action 4em7PmT  
  { vfJ}t#%UH  
public :  pFGK-J  
picker( const Action & act) : Action(act) {} k'wF+>  
  // all the operator overloaded LQ?J r>4  
} ; 3KfZI&g  
-,et. *  
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。 (j+C&*u  
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: rB}UFS)  
[syuoJ  
template < typename Right > 0b=OK0n!%  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const 3Qe:d_  
  { >/EmC3?b!  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); _h7+.U=  
} dZRz'd  
,qpn4`zE~  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ,-t3gc1~X  
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。 7[QU *1bk  
__$IbF5  
template < typename T >   struct picker_maker =A<kDxqH  
  { }#q9>gx  
typedef picker < constant_t < T >   > result; *8U+2zgfC  
} ; O1coay  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   >  "=H7p3  
  { #;a 1=8H  
typedef picker < T > result; UKQ ,]VC  
} ; f!*b8ND^R  
9'Y~! vY  
下面总的结构就有了: M'W@K  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 SZ~Ti|^  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 LDW":k|  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 JTpKF_Za<  
至此链式操作完美实现。 B @UaaWh  
'rRo2oTN  
rOB-2@-  
七. 问题3 xzy7I6X  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 YU[93@mCh  
'  G-]>  
template < typename T1, typename T2 > a |32Pn  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Rs{L  
  { Qwk  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); oKz|hks[6  
} Uq~{=hMX  
|h*H;@$  
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: (}"r 5  
vAq`*]W+  
template < typename T1, typename T2 > $uawQf+S  
struct result_2 8N!E`{W  
  { w]UYD;f  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 3ZU`}  
} ; \S}&QV  
&m`1lxT  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? vML01SAi  
这个差事就留给了holder自己。 ,2[laJ  
    u1ggLH!U  
 e1S |&W8  
template < int Order > vX)JJ|g  
class holder; K-)_1  
template <> q>%KIBh(  
class holder < 1 > wtetB')yD  
  { B=7bQli}  
public : q+3Z3v  
template < typename T > ,!|/|4vh  
  struct result_1 . 3=WE@M  
  { y^pk)`y8  
  typedef T & result; RhnSQe  
} ; -$?xR](f  
template < typename T1, typename T2 > wS <d8gw  
  struct result_2 Eg5|XV  
  { &iR>:=ks N  
  typedef T1 & result; 6/wAvPB$  
} ; CwTx7 ^qa  
template < typename T > A0cC)bd&  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const X + *@  
  { m-dne/%_  
  return (T & )r; @ _U]U  
} MJV)| 2C  
template < typename T1, typename T2 > Iujly f  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ?a7PxD.  
  { n wToZxHZ~  
  return (T1 & )r1; >,y291p2  
} CVo@zr$  
} ; K\nN2y  
d47b&.v8e  
template <> 5.]+K<:h"A  
class holder < 2 > `ndesP  
  { xSs);XO,  
public : "L|Ew#  
template < typename T > @T._   
  struct result_1 I(#Y\>DG  
  { Z2(z,pK  
  typedef T & result; pB&3JmgR$)  
} ; Nlx7"_R"Q  
template < typename T1, typename T2 > _:Tjq)  
  struct result_2 (\, <RC\  
  { 7$<.I#x  
  typedef T2 & result; bA@!0,m  
} ; tU >wRw=d  
template < typename T > G6w&C^J*8>  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const A9Q!V01_  
  { F.HD;C-;(  
  return (T & )r; V'#dY~E-P  
} _~&6Kb^*  
template < typename T1, typename T2 > 5:Pp62  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const <h4"^9hL  
  { $]%;u: Sa  
  return (T2 & )r2; /WRS6n  
} @ JZ I  
} ; ?FVX &{{V  
w>p0ldi  
@v ss:'l  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 \6-x~%xK  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: }tF/ca:XPQ  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: -GD_xk  
"yCCei,hA?  
return l(i, j) = r(i, j); NEa :  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) =SB#rCH  
7"2L|fG  
  return ( int & )i; 8B JxD<  
  return ( int & )j; J_C<Erx[O  
最后执行i = j; (8TB*BhQ_  
可见,参数被正确的选择了。 NKvBNf|D  
dFS>uIT7X  
+(x^5~QX  
O%H_._#N`  
l9lBhltOH  
八. 中期总结 1"?KQU  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: x9Fga_  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 U s86.@|  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 klxVsx%I{G  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor f_}/JF  
nT..+ J)  
uM h[Ht^.  
V%8?f,  
NZdjS9  
R  5-q{  
九. 简化 <k<K"{  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 rdhK&5x*  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 onRxe\?D(  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: gELku .  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 N:GSfM@g  
  +-*/&|^等 BAG) -  
2. 返回引用。 XE* @*  
  =,各种复合赋值等 7Ab&C&3  
3. 返回固定类型。 4 sasf94  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) k__iJsk  
4. 原样返回。 XAwo ~E  
  operator, oG M Ls  
5. 返回解引用的类型。 A-^[4&rb  
  operator*(单目) Q1jU{  
6. 返回地址。 Ig}G"GR  
  operator&(单目) lT#&\JQ  
7. 下表访问返回类型。 k"\%x =#  
  operator[] T$T:~8tK3  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Aayh'xQ  
  operator<<和operator>> gKeqf-UWKJ  
3sIW4Cs7)U  
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。 MGze IrV  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: usH9dys,  
I_6NY,dF  
template < typename Left > ,yus44w[  
struct value_return M.$Li#So,  
  { g@wF2=  
template < typename T > qYR $5  
  struct result_1 njeRzX  
  { )b`Xc+{>  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; +PgUbr[p  
} ; 5LdVcXf  
:,g nOfV=  
template < typename T1, typename T2 > m^0r9y,  
  struct result_2 w`=_|4wFw  
  { ZUP\)[~  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; M #'br<]  
} ; x;)bp7  
} ; KY34Sc  
]E'BFon  
XI:8_F;Q  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait &IsQgS7R  
=M'M/vKD  
下面我们来剥离functor中的operator() PLU8:H@X  
首先operator里面的代码全是下面的形式: nlmc/1C  
*vt5dxB  
return l(t) op r(t) B!-hcn]y  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) }/&Q\Sc  
return op l(t) wgfA\7Z  
return op l(t1, t2) .] mYpz  
return l(t) op 9qN4f8R  
return l(t1, t2) op ~,+n_KST;  
return l(t)[r(t)] j[l6&eX  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] xFxl9oM."  
WA}<Zme3[  
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: _J(n~"eR  
单目: return f(l(t), r(t)); cpvN }G  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 9<u^.w  
双目: return f(l(t)); @Gp=9\L  
return f(l(t1, t2)); ?PVJeFH  
下面就是f的实现,以operator/为例 Mx<z34(T  
@)s;u}H  
struct meta_divide Xou1X$$z  
  { [p[nK=&r  
template < typename T1, typename T2 > j(^ot001%v  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) (Cjnf a 2  
  { ^7M hnA  
  return t1 / t2; n@n608  
} #:C;VAAp  
} ; ASmMj;>UM  
 R}Pw#*B  
这个工作可以让宏来做: ^2f'I iE  
x{4Rm,Dxn  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ GslUN% UJr  
template < typename T1, typename T2 > \ HDQhXw!!hc  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; T'\B17 :*  
以后可以直接用 !OWPwBm;  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 'F%4[3a$\n  
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 r>73IpJI  
(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。。。) #p& &w1  
!Ic;;<  
4;"^1 $  
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 r_C|gfIP  
S\fEV"  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 3sG7G:4  
class unary_op : public Rettype  aEUC  
  { Fe 3*pUt  
    Left l; }L Q9db1  
public : r=GF*i[3  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} q/y4HT,x  
MuNM)pyxp  
template < typename T > 5`qt82Qm  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,XT#V\qne  
      { z'@j9vT  
      return FuncType::execute(l(t)); n8<o*f&&9>  
    } dFY]~_P472  
3TUW+#[Gu  
    template < typename T1, typename T2 > ] jbQou@  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const GMmz`O XN  
      { g8^\|  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); E)==!T@E  
    } n]M1'yU  
} ; \b {Aj,6,  
we'<Y  
D|-^}I4  
同样还可以申明一个binary_op x._IP,vRx^  
sYV7t*l  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > <p@c %e,_  
class binary_op : public Rettype XL[/)lX{  
  { (vte8uQe  
    Left l; bqug o  
Right r; s2Gi4fY?  
public : UeWEncN(  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} R=M"g|U6  
0kN;SSX!  
template < typename T > JA W}]:jC  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const tX;00g;U.  
      { 4d&#NP  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); {FzL@!||  
    } Ol,;BZHc\  
36>pa  
    template < typename T1, typename T2 > 8r '  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .DSn H6O  
      { Xx{ho 4qq  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); wX}N===  
    } ;\`~M  
} ; =`2nv0%2  
CU =}]Y  
P.*J'q 28  
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 nb(4"|8}  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 RZ)sCR  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) B5J!&suX  
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。 B{|g+c%  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! /CpUq;^  
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。。。 3/I Q]8g"  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 $ tf;\R  
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) W- wy<<~f  
下面是修改过的unary_op u2HkAPhD  
pAS!;t=n,  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > rQiX7  
class unary_op FFXDt"i2  
  { SNP.n))   
Left l; d_9Fc" C~  
  "%~\kJ(G  
public : v+-f pl&  
U$a Eby.  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} SsA;T5:6  
G yZYP\'S+  
template < typename T > x_1JQDE  
  struct result_1 }*Qd]\fy  
  { Ke[doQ#c  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; .(o]d{ '-}  
} ; Li ,B,   
E_&Hje|J_[  
template < typename T1, typename T2 > ".L+gn}u-  
  struct result_2 9fD4xkRS  
  { )/k0*:OMyO  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 0z?b5D;  
} ; Mr'}IX5  
H e]1 <tx  
template < typename T1, typename T2 > E/cA6*E[.<  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 70_T;K6  
  { CCKg,v  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); $,08y   
} \V@SCA'  
*Yv"lB8  
template < typename T > 2&91C[da0  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Myss$gt}  
  { khT&[!J{>  
  return OpClass::execute(lt(t)); ,CW]d#P|  
} o D;  
,2S <#p!  
} ; /2^cty.BXw  
a?'3  
;ak3 @Uee  
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 xVoWGz7  
好啦,现在才真正完美了。 O$x-&pW`g  
现在在picker里面就可以这么添加了: 8 o8FL~&]  
m^ zx &  
template < typename Right > m}.ru)^p  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const Hxr2Q]c?u  
  {  l|`FW  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); XuJwZN!(  
} 5_Yv>tx  
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。 BOJ h-(>I  
~WuElns  
"@B! 5s0  
<[C 9F1]Ya  
UwtOlV:G{  
十. bind Bp\io$(%  
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。 C>cc!+n%H  
先来分析一下一段例子 R#~}ZUk2  
G B!3` A%&  
7HPLD&WPt  
int foo( int x, int y) { return x - y;} ,4j$kR  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 VL5kjF3/  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 =f@O~nGm  
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。 tYIHsm\b  
我们来写个简单的。 Z_' %'&Y  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: q?z6|]M|u  
对于函数对象类的版本: $n `Zvl2  
Qpd-uC_Ni  
template < typename Func > yp5*8g5  
struct functor_trait 3M{!yPlj  
  { 3DK^S2\zBm  
typedef typename Func::result_type result_type; o!mf d}nG  
} ; d;S:<]l'  
对于无参数函数的版本: ->wY|7  
;]fpdu{  
template < typename Ret > hgj#VY$B  
struct functor_trait < Ret ( * )() > j>&n5?  
  { !|_ CXm T|  
typedef Ret result_type; MIa].S#  
} ; <0P`ct0,i  
对于单参数函数的版本: EC1q#;:  
,2JqX>On>Y  
template < typename Ret, typename V1 > ~m!>e])P?X  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > qq-&z6;$  
  { ==x3|^0y  
typedef Ret result_type; q^sMJ  
} ; `Q26Dk  
对于双参数函数的版本: N(Y9FD;H  
{%D "0*^  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > jbIWdHZ/US  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Z.6`O1OY}?  
  { wdBytH6r.  
typedef Ret result_type; ?3SlvKI}H`  
} ; $ajw]2kx  
等等。。。 B0p>'O2  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy SUD]Wl7G`r  
=)M8>>l  
template < typename Func > -Kg@Sj/U}R  
struct func_return 'lC"wP&$  
  { '5ky<  
template < typename T > (/YC\x?  
  struct result_1 mk\U wv  
  { i?=3RdP/R1  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; {DN c7G  
} ; SNvK8,"g  
$pk3d+0B  
template < typename T1, typename T2 > k`g+    
  struct result_2 w2]1ftY  
  { `RGZ-Q{_  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ';aPoaO %  
} ; x(}tr27o  
} ; I.x0$ac7  
 >o.u,  
}"m@~kg=  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 'IfM~9'D  
WY 2b  
template < typename Func, typename aPicker > 6./&l9{h+  
class binder_1 EVO5+  
  { s^C*uP;R  
Func fn; `m2F.^qrr  
aPicker pk; KH pxWq  
public : KXw \N!  
um ,/^2A  
template < typename T > N)poe2[  
  struct result_1 ]`m|A1(  
  { m.K"IXD  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ]?``*{Zqy  
} ; qgZ(o@\  
!YJdi~q  
template < typename T1, typename T2 > AX'(xb,  
  struct result_2 }i[i{lKj  
  { twgU ru  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 0?p_|X'_  
} ; S\0"G*  
:\80*[=;Z  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} yr sP'th  
_9n.ir5YX  
template < typename T > u x:,io  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const wCmwH=O  
  { ?\vJ8H[bD  
  return fn(pk(t)); (3]7[h7  
} WDzov9ot  
template < typename T1, typename T2 > NmB0CbB  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !Z=`Wk5  
  {  g<,v2A  
  return fn(pk(t1, t2)); Eq.c;3  
} 1Za\T?V  
} ; I">z#@CT  
P:*'x9`  
ZlO@PlZ)  
一目了然不是么? uaU!V4-  
最后实现bind Y!POUMA }A  
5j ]}/Aq  
8: s3Q`O  
template < typename Func, typename aPicker > $~D`-+J  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) :~T:&;q0  
  { uL-i>!"L!}  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); =,T~F3pK  
} #v&&GuF  
#G*z{BRQ  
2个以上参数的bind可以同理实现。 |;D[Al5AMc  
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。 vjXvjv{t  
ir]uFOj  
十一. phoenix R4IFl z  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: xY!]eLZ)&  
3I"&Qp%2  
for_each(v.begin(), v.end(), K] Eq"3  
( sS-5W-&P{T  
do_ c&0IJ7fZG  
[ Pi8U}lG;  
  cout << _1 <<   " , " r ,b  
] ;OdUH   
.while_( -- _1), 'kh%^_FH7  
cout << var( " \n " ) ahV_4;yF  
) (b{ {B$O  
); {.!:T+'Xi\  
mDM]RAub)  
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: "jeJV,%  
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 -Q$$2QW!  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 5n9F\T5  
那么我们就照着这个思路来实现吧: sWX   
%< W1y  
" g_\W  
template < typename Cond, typename Actor > BV!Kiw  
class do_while `E|IMUB~  
  { w e} sC,  
Cond cd; ;bAy 7  
Actor act; I) Y$?"  
public : |Zt=8}di  
template < typename T > jM7}LV1Ck  
  struct result_1 + u)'  
  { l|&|+u#  
  typedef int result_type; o_5|L9  
} ; 0 \h2&  
Ft>ixn  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} R#T6I i  
ho(Y?'^t3  
template < typename T > _OrE{  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Y/$SriC_+'  
  { _8S).*  
  do @ym7hk.  
    { Yb?#vpI  
  act(t); o&CvjE  
  } Wc]Fg9E  
  while (cd(t)); ~Snw':  
  return   0 ; qy-BZ%3  
} 2XXEg> CU  
} ; 1i>)@{P&BN  
;ib~c,  
KK] >0QAY  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). d9^=#ot  
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。 pixI&iQ  
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。 ' l!QGKz  
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。 lhjPS!A~  
下面就是产生这个functor的类: |QzPY8B9O  
nB:Bw8U"Q  
de`6%%|  
template < typename Actor > ZO;]Zt]  
class do_while_actor WYh7Y  
  { 5o72X k  
Actor act; >)5vsqGZaK  
public : ;J5oO$H+68  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} j2\G1@05  
K^> qn,]H'  
template < typename Cond > ,%jJ ,G,  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; P,%|(qB  
} ; .9ROa#7U;n  
S3=J1R,  
,2cw9?<  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 +Rh'VZJs  
最后,是那个do_ X<?;-HrS;  
@ =,J6  
$"UAJ-  
class do_while_invoker H{}6`;W  
  { ]':C~-RV{  
public : (%r:PcGMEV  
template < typename Actor > u3<])}I'  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const WkO .  
  { I3L1|!  
  return do_while_actor < Actor > (act); x[?_F  
} wXZ-%,R -D  
} do_; Zn^E   
\GWq0z&  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? + X ?jf.4  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 1rKR=To  
最后来说说怎么处理break和continue .DX#:?@4@Y  
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。 [Dt\E4  
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
如果您提交过一次失败了,可以用”恢复数据”来恢复帖子内容
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八