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
  • 3457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 hX-([o  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 +GgJFBl  
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, AL%gqt]  
HF9\SVR B  
vybQ}dscn  
y Iab3/#`  
  class filler 9uXuV$.  
  { U>q&p}z0 H  
public : AN!MFsk  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} Sv*@3x  
} ; ISQC{K']J  
}Pm>mQZ},  
uS9:cdH  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: ]!u12^A{  
QHt;c  
jlmP1b9  
HT]v S}s  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); _(CuuP$`I  
%X)i-^T  
~s}0z&v^te  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 2v!ucd}  
*WSH-*0  
4=j,:q  
'Zq$ W]i  
二. 战前分析 j3Ng] @N  
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。  #RE  
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 _eB?G  
f@ &?K<  
Rw]4/  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 4_CV.?  
  /* --------------------------------------------- */ h)%}O.ueB  
vector < int *> vp( 10 ); Wvhg:vup  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); }uI(D&?+h  
/* --------------------------------------------- */ x^UE4$oo  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); E$$pO.\  
/* --------------------------------------------- */ Mo+ mO&B  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); y-UutI&  
  /* --------------------------------------------- */ r ]XXN2[jO  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); -29 Sw  
/* --------------------------------------------- */ o8 A]vaa  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); &*G+-cF  
mhp&; Q9  
0nkon3H  
-rU~  
看了之后,我们可以思考一些问题: *wNX<R.  
1._1, _2是什么? ryz [A:^G  
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。 #z|\AmZ\  
2._1 = 1是在做什么? G;:D6\  
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。 ^y@ RfM=A  
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。 ~<M/<%o2*  
sGNVZx  
~|j:xM(i  
三. 动工 9N H"Ik*  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: pRsYA7Ti  
<Sxsmf0"  
>".,=u'  
m6%csh-N1  
template < typename T > jL$&]sQ`O)  
class assignment F{1;~Yg%  
  {  P]bq9!{1  
T value; % -~W|Y  
public : +39Vxe:Oy  
assignment( const T & v) : value(v) {} uV]4C^k;`[  
template < typename T2 > ,hj5.;M  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } >U~B"'!xV  
} ; ?[4!2T,Ca  
Ua.7_Em  
[OI&_WIw  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 7wt2|$Qz  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment zE{@'  
4X2XSK4  
c#q OK  
|aiP7C  
  class holder %IS'R`;3  
  { ALw5M'6q0\  
public : yVThbL_YJ  
template < typename T > 1'5I]D ec  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const <B]\&  
  { &Mset^o  
  return assignment < T > (t); N0be=IO5#  
} 8ALvP}H  
} ; -e=p*7']  
LGN,8v<W(  
/K mzi9j+  
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: ETP}mo  
d*26;5~\  
  static holder _1; M\wIpRD,  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 5YJn<XEc  
1y5]+GU'`  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); iSTr;>A  
而不用手动写一个函数对象。 I)~&6@J n  
15Vb`Vf`N  
#C?T  
^7`"wj14  
四. 问题分析 0_Hdj K  
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。 2e}${NZN  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 -GkNA"2M[  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ~L!*p0dS^  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 7@g8nv(p  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 rs01@  
,63hO.4M  
五. 问题1:一致性 t&UPU&tY  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 7<Fp3N 3  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 pv2_A   
. xT8@]  
struct holder s)$N&0\  
  { e";r_J3w  
  // U;n$  
  template < typename T > 7%Zl^c>q  
T &   operator ()( const T & r) const T>(nc"(  
  { `d#l o  
  return (T & )r; ?45kN=%*s  
} ScrEtN  
} ; 6JWCB9$4  
k%\_UYa  
这样的话assignment也必须相应改动: **rA/*Oc  
sDnHd9v<?t  
template < typename Left, typename Right > &sL(|>N  
class assignment @;}bBHQz{p  
  { eqcV70E8cK  
Left l; %dTkw+J  
Right r; 66<3zadJZU  
public : hR3lo;'  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} l-"c-2-!  
template < typename T2 > "J]_B  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } nAn/Vu  
} ; @Md%gEh;&  
]=p@1  
同时,holder的operator=也需要改动: 'iO?M'0gE#  
&~P5 [[Q  
template < typename T > G#/}_P  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const $ WAFr  
  { Evkb`dU3n  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); @ NGK2J  
} >W"gr]R<  
(#* 7LdZ  
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。 d% ?+q0j  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 s z  
2wE?O^J  
return l(rhs) = r; ]]{$X_0n  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 5uMh#dm^  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: v_f8zk  
~lMw*Qw^  
template < typename Tp > "bAkS}(hB(  
class constant_t OaU-4 ~n;  
  { m xtLcG4G  
  const Tp t; Z%~j)  
public : LRBcW;.Su  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} #|fa/kb~  
template < typename T > 4g]Er<-P  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const |ofegO}W7  
  {  5k.NZ  
  return t; eRQ}`DjTk  
} FX7=81**4  
} ; z]ZhvH7-  
vlth\ [  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 x\r7q  
下面就可以修改holder的operator=了 9^h\vR|]S  
mD-qJ6AM  
template < typename T > iph>"b$D  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const _f$8{&`k  
  { vJDK]p<}  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); obRR))  
} *]~ug%a  
tVd\r"0k  
同时也要修改assignment的operator() 2yR*<yj  
+ 8 5]]}I  
template < typename T2 > 2<wuzP|  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } N-|E^XIV  
现在代码看起来就很一致了。 Et ty{r}  
 sBY*9I  
六. 问题2:链式操作 Mk"+*G  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 MB :knj  
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。 cVJ"^wgBt  
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。 V0 x[sEW  
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。 {~>?%]tf  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct kA?a}   
Yu-e |:  
template < typename T > #+HLb  
struct result_1 Q[_{:DJA  
  { _x 'R8/  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; M>dP 1  
} ; I&]d6,  
|WH'aGG  
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: QlJ cj+_h  
h`dtcJ0  
template < typename T > ,<F=\G_f  
struct   ref m8eyAvi 6  
  { *T j(IN  
typedef T & reference; OiX:h#  
} ; ^pZ1uN!b  
template < typename T > G\G TS}u[  
struct   ref < T &> >k,|N4(  
  { J]/TxUE  
typedef T & reference; %`%oupqm+  
} ; ;hGC.}X  
`rsPIOu  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Mg;%];2Nt  
5G=<2;  
template < typename T > 8A}w}h  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const %eWzr  
  { ia 1Sf3  
  return l(t) = r(t); lY/{X]T.(  
} 4s nL((  
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。 =LV7K8FSd  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 tAFKq>\  
)&]gX  
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 ,/AwR?m  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: gRv5l3k  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 SLp &_S@4  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 P'f =r%  
最后的布局是: w naP?|/  
                Add {'VP_ZS1v  
              /   \ r(xh5{^x  
            Divide   5 1ael{b!  
            /   \ rF:C({y  
          _1     3 z(2pl}  
似乎一切都解决了?不。 <+UEM~)  
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。 4Gs#_|!  
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。 yQE|FbiA  
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: eznt "Rr2  
O*{<{3  
template < typename Right > Pe6}y  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const ifj%!*   
Right & rt) const 0"7%*n."2  
  { I|69|^  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); D/)wg$MI  
} l+!!S"=8)~  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 's>   
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。 &5puGnTZ  
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。 [P.M>"c\  
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。 j#QJ5(#  
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。 P8!ON=  
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? q/U(j&8W{  
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: n&ZA rJ  
r(;oDdVc  
template < class Action > {Q],rv|;  
class picker : public Action sC >_ulkoa  
  { Q^X  
public : F: %-x=q  
picker( const Action & act) : Action(act) {} l?pF?({  
  // all the operator overloaded lM1~ K  
} ; cb!mV5M-g  
TI4#A E  
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。 ,5oe8\uz  
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: MCOiB <L6  
Z`x|\jI  
template < typename Right > /j l{~R#1  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const ]&6# {I-  
  { HS>(y2}'  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); !/] F.0  
} Py*( %  
M)S(:Il6Xx  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > z~&uLu  
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。 0_'(w;!wq:  
m,}0p  
template < typename T >   struct picker_maker d 90  
  { 3FRz&FS:j  
typedef picker < constant_t < T >   > result; ro|mW P0  
} ; )_bc:6Q  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > '%Og9Bgd+  
  { MMlryn||1  
typedef picker < T > result; kQ~2mU  
} ; D![42H+-Qd  
!5,>[^y3  
下面总的结构就有了: |^fubQs;2  
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。 ql"&E{u?  
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。 gc(Gc vdB\  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 AGaM &x=  
至此链式操作完美实现。 ^b|Z<oF  
3m3ljy  
mGx!{v~i&  
七. 问题3 \7b-w81M-  
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。 +B(x:hzY9  
{UqSq  
template < typename T1, typename T2 > wM.z/r\p  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const (NfP2E|B  
  { tUX4#{)q(j  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); y cYT1Sg 8  
} :5)Dn87  
vHR-mQUs  
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: VB>KT(n-b  
Q{%2Npvq  
template < typename T1, typename T2 > dRw O t  
struct result_2 @z $,KUH  
  { ( w4w  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; y8} fj=  
} ; WgHl. :R  
m$N` Xj  
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? wq yw#)S  
这个差事就留给了holder自己。 4I7B #{  
    \s_lB~"P!3  
rJLn=|uR  
template < int Order > F`!B!uY  
class holder; J|*Z*m  
template <> -s~6FrKy  
class holder < 1 > (Hk4~v6pqC  
  { % mP%W<  
public : '{]1!yMh  
template < typename T > rP4v_?Zg+  
  struct result_1 vW6 a=j8  
  { 5cc;8i  
  typedef T & result; J%VcvBaJm  
} ; .CJQ]ECl7p  
template < typename T1, typename T2 > Xae0xs  
  struct result_2 d)@Hx8  
  { 'ec G:B`S  
  typedef T1 & result; (!b_o A8V  
} ; UI:YzR  
template < typename T > w+A:]SU  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Skb,cKU  
  { 5L ]TV\\  
  return (T & )r; 'XW[uK]w)  
} >?Y)evW  
template < typename T1, typename T2 > 05sWN0  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const t<~WDI|AN  
  { 1XfH,6\8i  
  return (T1 & )r1; {u!Q=D$3  
} L'i0|_  
} ; eAqSY s!1  
E} Ir<\  
template <> X;2I' Kg  
class holder < 2 > Za,MzKd=  
  { @8keLrp  
public : g%C!)UbT  
template < typename T > K4T#8K]aZF  
  struct result_1 $}&r.=J".  
  { cnJL*{H<2  
  typedef T & result; '5^$v{  
} ; R$>]7-N}  
template < typename T1, typename T2 > @ P:b\WCI  
  struct result_2 IE;Fu67wi  
  { l>(w]  
  typedef T2 & result; )q.Z}_,)@  
} ; ^O>G?a  
template < typename T > Th!.=S{Y5  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const T6/d[SH>  
  { T >pz/7gb  
  return (T & )r; (I<]@7>  
} f/1soGA  
template < typename T1, typename T2 > z-9@K<`H  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const *[ ' n8Z  
  { i 4sd29v  
  return (T2 & )r2; D8 S?xK7[  
} @.rVg XE=!  
} ; ^oZz,q  
~* R:UTBtw  
s,5SWdb\v  
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> >。  (~59}lu~  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: :S['hBMN  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ioIOyj  
Drn{ucIs  
return l(i, j) = r(i, j); Kmk}Yz  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) kzky{0yKk=  
Fe:M'.  
  return ( int & )i; Cx N]fo  
  return ( int & )j; G,jv Mb`+  
最后执行i = j; w)Rtt 9  
可见,参数被正确的选择了。 |_<'q h  
d3nx"=Cy0I  
t=-t xnlr<  
O~p@87aq  
}"$2F0  
八. 中期总结 A~2U9f+\  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: B~%'YQk  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 O?p8Gjf  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 [ H~Yg2O  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor g Kp5*  
S%NS7$`a  
jruXl>T!U  
Lg;b17  
YN=dLr([<  
SH oov  
九. 简化 su?{Cj6*  
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。 96V@+I  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ym\AVRO{  
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: E1 | >O  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 5g x9W\a ?  
  +-*/&|^等 98c##NV(7|  
2. 返回引用。 knX*fp  
  =,各种复合赋值等 Ffv v8x  
3. 返回固定类型。 8vk*",  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) fX:)mLnO/  
4. 原样返回。 mYU7b8x_  
  operator, v?BVUH>#9  
5. 返回解引用的类型。 zC@ ziH>{]  
  operator*(单目) 4t C-msTf  
6. 返回地址。 A-=B#UF  
  operator&(单目) `.MY" g9  
7. 下表访问返回类型。 ]"ZL<?3g  
  operator[] .o27uB.  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 '}nH\?(  
  operator<<和operator>> S.: m$s  
U@ ;W^Mt  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 gY\g+df-  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: yN'< iTh  
`[OJ)tHE  
template < typename Left > ZWtlOP#]  
struct value_return /w!!jj^  
  { 8fG$><@  
template < typename T > bqo+ b{i\  
  struct result_1 O#}d!}SIp  
  { [N35.O6P6u  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; F!>92H~3G  
} ; gI~4A,  
AQUl:0!  
template < typename T1, typename T2 > "8.to=Lx  
  struct result_2 _f"HUKGN  
  { /~8<;N>,+  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; %^`b)   
} ; ^~p^N <  
} ; {6y@;Fd  
wqB 5KxO  
3Y;<Q>roT  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 9_$i.@L 1  
T%[&[8{8  
下面我们来剥离functor中的operator() bOB<m4  
首先operator里面的代码全是下面的形式: @]{+9m8G@  
QbN7sg~~  
return l(t) op r(t) zL^`r)H  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Kyr3)1#J  
return op l(t) O_E\(So  
return op l(t1, t2) 0x N1Xm0d  
return l(t) op u{asKUce\  
return l(t1, t2) op 6\+ ZTw  
return l(t)[r(t)] jD<fu  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] M1Frn n  
%Voq"}}N  
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: Y=NXfTc  
单目: return f(l(t), r(t)); ;Dw6pmZ  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); \*wQ%_N5  
双目: return f(l(t)); ~ z< &vQ=  
return f(l(t1, t2)); #`g..3ey  
下面就是f的实现,以operator/为例 E$4_.Z8sRw  
|v Gb,&3  
struct meta_divide (Yv)%2  
  { "X[sW%# F  
template < typename T1, typename T2 > /Ezx'h3Q  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) A^%li^qz  
  { 4lb(qKea  
  return t1 / t2; %8L>|QOX  
} ?Nbc#0pb7  
} ; >~%EB?8  
 Y ,  
这个工作可以让宏来做: GKk> ;X-  
hoj('P2a#n  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ |}?o=bO  
template < typename T1, typename T2 > \ CnXl 7"  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Q.b<YRZ  
以后可以直接用 'XbrO|%  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) >u-6,[(5X*  
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 K> rZJ[a  
(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。。。) P3W<a4 ==  
^zfO=XN  
l%f &vOcd  
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 ].!^BYNht  
eZck$]P(6H  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 7 6} a  
class unary_op : public Rettype `R\nw)xq  
  { Miw*L;u@W  
    Left l; xn &$qLB  
public : @)IHd6 R  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} qH8d3?1XO  
TwaK>t96[  
template < typename T > ZaZm$.s n  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _MI8P/  
      { 46(=*iT&V  
      return FuncType::execute(l(t)); 4Y>J,c  
    } _Yms]QEZ  
}+m")=1{  
    template < typename T1, typename T2 > Sc?UjEs  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const O:I"<w9_1  
      { xMpQPTte  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); /A4^l]H;+3  
    } &Q>tV+*  
} ; k^%Kw(/  
rsGQ :c  
^^;#Si  
同样还可以申明一个binary_op 9_4bw9 A  
nYvx[ zq?^  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8M~^/Zc  
class binary_op : public Rettype }~akVh`3  
  { ov9+6'zya  
    Left l; VJf|r#2  
Right r; Uc[ @]  
public : ?x\tE]  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} $oo`]R_   
K8R}2K-Y  
template < typename T > !Z}d^$  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const CI}zu;4|  
      { 4H]~]?F&  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); sN_c4"\q  
    } bzC| aUGM  
'LyEdlC]  
    template < typename T1, typename T2 > tx9;8K3  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const X9S` #N  
      { 2d:5~fEJp  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); cU[^[;4J<  
    } X%sMna)  
} ; 6!;eJYj,  
H?a1XEY/  
l`wF;W!  
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 m) -D rbE  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 c?/R=/H  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) FD*) @4<o  
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。 oLh 2:c  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ]}za  
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。。。 JK/VIu&!  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 }iE!( l  
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{$X :Z  
下面是修改过的unary_op zF([{5r[!)  
o]jPG  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ?r}'0dW  
class unary_op YR? ujN  
  { bZKlQ<sI  
Left l; 6]D%|R,Q#}  
  h@H8oZ[  
public : iu$:_W_  
OBm#E}  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Ig{ 3>vB  
er44s^$  
template < typename T > cOz/zD f5  
  struct result_1 7+Z%#G~T  
  { g)M"Cx.  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; hUo}n>Aa  
} ; >69-[#P!  
6 *GR_sMm  
template < typename T1, typename T2 > Ks>l=5~v|  
  struct result_2 S5(VdMd"^  
  { kHhxR;ymA7  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; {)5tov1  
} ; n]Z() "D  
!^FR a{b  
template < typename T1, typename T2 > (=eJceE!  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const P =jRof$  
  { :5DL&,,Q3  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ":meys6t#  
} Gkr?M^@K  
}9FAM@x1K&  
template < typename T > 0hB9D{`,{  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const +WTO_J7  
  { Gdu5 &]H#6  
  return OpClass::execute(lt(t)); )a=58r07  
} Ix59(g  
~ _G W  
} ; |~d8j'rt  
TaqqEL  
.VG5 / 6zp  
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 rQLl[a  
好啦,现在才真正完美了。 02RZ>m+  
现在在picker里面就可以这么添加了: CUI\:a-   
^lP;JT?  
template < typename Right > +f"q^RIU  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const 6M^NZ0~J  
  { _B6W:k|-7l  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); iU1yJ=  
} /9o gg  
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。 hziPHuK9,  
vvwQ/iJO4Q  
\\d!z-NOk?  
"+sl(A3`U  
A(84cmq!q  
十. bind p2I9t|  
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。 l RM7s(^l  
先来分析一下一段例子 Iss)7I  
ON-zhT?v  
0vjlSHS;`.  
int foo( int x, int y) { return x - y;} .kf FaK  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 *2^+QKDG  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 S"Z.M _  
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。 ;Im%L=q9GL  
我们来写个简单的。 E},^,65  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: h( V:-D  
对于函数对象类的版本: ]; Z[V  
<oKoz0!  
template < typename Func > 8ZN"-]*  
struct functor_trait !+H)N  
  { >X58 zlxk  
typedef typename Func::result_type result_type; sgfci{~  
} ; 9h/JW_  
对于无参数函数的版本: }|9!|Q  
?qJt4Om  
template < typename Ret > Vm]xV_FOd  
struct functor_trait < Ret ( * )() > R|g50Q  
  { |EZ\+!8N:{  
typedef Ret result_type; J-U5_>S  
} ; (ptk!u6  
对于单参数函数的版本: m#Dae\w&  
/BQB7vL  
template < typename Ret, typename V1 > *$ kpSph  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 4^3lG1^YY  
  { \ 3XG8J  
typedef Ret result_type; (`)ZR %i  
} ; H-C$Jy)f"  
对于双参数函数的版本: n1    
~Iz{@Ep*  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > d9Uv/VGp  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > N_liKhq  
  { k esuM3  
typedef Ret result_type; C;\R 62'  
} ; 6 6C_XT  
等等。。。 1a]QNl_x  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy !L3\B_#  
wi-F@})f#  
template < typename Func > >`=9So_J  
struct func_return k; (r:k^  
  { R|'ftFebB.  
template < typename T > &\m=|S  
  struct result_1 ,p)Qu%'  
  { 9NC?J@&B  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; <X "_S'O  
} ; 4d63+iM+}  
]9lR:V sw  
template < typename T1, typename T2 > H#:Aby-d}  
  struct result_2 w<SFs#Z  
  { IcJQC  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; :v B9z  
} ; &B?*|M`)k  
} ; F&u)wI'  
wB+X@AA  
;2}wrX  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ZbfpMZ g  
l>*L Am5  
template < typename Func, typename aPicker >  wzf  
class binder_1 pB:/oHV  
  { 0Z1';A3  
Func fn; Id^)WEK4  
aPicker pk; ,(;]8G-Yj  
public : | {Tq/  
W4p4[&c|  
template < typename T > Qpocj:  
  struct result_1 $nqVE{ksV  
  { YLv5[pV  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; VM}7 ~  
} ; ;:1o|>mX  
c|s7 cG$+-  
template < typename T1, typename T2 > w`_"R6  
  struct result_2 }!QVcu"+t/  
  { ?p& ( Af)  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; :kKdda<g#  
} ; ?bGk%jjHXM  
h|%a}])G)  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} zGtv(gwk  
ht_'GBS)  
template < typename T > '1"vwXJ"  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const jK\AVjn  
  { XsGc!  o  
  return fn(pk(t)); C;I:?4  
} ^t Y _ q  
template < typename T1, typename T2 > Y2aN<>f  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8}K4M(  
  { LV@tt&|N  
  return fn(pk(t1, t2)); x4XCR,-  
} dLbSvK<(I  
} ; s<{) X$  
S*V!t=  
q,T4- E  
一目了然不是么? .&2~g A  
最后实现bind g4^3H3Pd  
+?v2MsF']  
*nSKIDw  
template < typename Func, typename aPicker > uc Ph*M  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) B &e'n<  
  { *~kHH  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); |f3 :9(p  
} O,Ej m<nt  
s"~3.J  
2个以上参数的bind可以同理实现。 O+"a 0:GM  
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。  vg8Yc  
}"M5"?  
十一. phoenix k]rc -c-  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: [Om,Q<  
a5?Yh<cJ  
for_each(v.begin(), v.end(), ^&KpvQNW_  
( H;MyT Vl  
do_ (bAw>  
[ d' l|oeS  
  cout << _1 <<   " , " CU@}{}Yl  
] dWP<,Z>  
.while_( -- _1), TTGWOC  
cout << var( " \n " ) \)i,`bz  
) 5Z`f .}^w  
); H'}6Mw%ra  
jI%glO'2  
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: *iVE O  
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 (_=R<:  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 {uurLEe?  
那么我们就照着这个思路来实现吧: "R]wPF5u  
'"T9y=9]s  
;_#<a*f  
template < typename Cond, typename Actor > M9~6ry-_  
class do_while ;tC$O~X  
  { Y|S>{$W  
Cond cd; V[0 ZNT&  
Actor act; F *1w8+  
public : |t~*!0>3  
template < typename T > nP_)PDTFp  
  struct result_1 ART0o7B  
  { BS3{TGn  
  typedef int result_type; m(`O>zS  
} ; 6+4SMf3  
<c$rfjM+JU  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} iKu4s  
L_q3m-x0h  
template < typename T > WAf"|  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const C{~O!^2G  
  { 7^<6|>j4  
  do 3mhjwgP<nn  
    { 9Dp0Pi?29  
  act(t); MlR ]+]  
  } -vv_6Z L[  
  while (cd(t)); W;?e@}  
  return   0 ; OZEbs 7  
} intl?&wC  
} ; xlH3t&i7  
:!JQ<kV  
mbns%%GJU  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). 3vdFO: j  
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。 4v` G/w  
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。 CSY-{  
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。 R6TT1Ka3c  
下面就是产生这个functor的类: 7^syu;DT9Y  
t N4-<6  
/ ;+Mz*  
template < typename Actor >  U4qk<!  
class do_while_actor R_b4S%jhx  
  { b! r%4Ah  
Actor act; qkqtPbQ 7  
public : c Qe3  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} A4(k<<xjE  
l,Fn_zO  
template < typename Cond > HPg%v |  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; N`~f77G  
} ; F\^\,hy  
+ViL"  
E u<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。 - ,?LS w  
最后,是那个do_ $%4<q0-  
%y7ZcH'  
K0D|p$v  
class do_while_invoker zB/VS_^^W:  
  { o]]sm}3N  
public : tu(^D23  
template < typename Actor > \01 kK)  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const r&IDTS#  
  { DP;:%L}  
  return do_while_actor < Actor > (act); j+e~ tCcN/  
} t+K1ArQc  
} do_; :^U>n{   
UA(4mbz+  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? @v3)N[|d  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 z$L e,+  
最后来说说怎么处理break和continue vK`HgRQ(C  
显然break的语义超出了我们的能力范围,然而却是有一个东西很适合模拟其行为,那就是异常。 '$rCV,3q  
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
温馨提示:欢迎交流讨论,请勿纯表情、纯引用!
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八