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
  • 7705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 o9dqHm  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 $dAQ'\f7  
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, +*2wGAT  
o9)pOwk7;  
jk-hIl&  
tETT\y|'  
  class filler #%CbZw@hJ9  
  { Z:VqBqK  
public : {@1C,8n;  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} OR[6pr@  
} ; \Q+9sV 5,[  
808E)  
,3_;JT"5  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: R:zPU   
%G6ml,  
%Z@+K_X9x  
/+\m7IS  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); Ha l,%W~e  
mQmn&:R  
! 8q+W`{  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 )clSW  
;[%_sVIy  
RZm}%6##ZC  
'=!@s1;{[;  
二. 战前分析 _3UH"9g{  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 z;:c_y!f  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 }q1@[ aE  
>C"f'!oM,j  
p F\~T>  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); )ndcBwQc"  
  /* --------------------------------------------- */ ,}15Cse  
vector < int *> vp( 10 ); M17oAVN7D  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); BIf E+L(  
/* --------------------------------------------- */ 8$O=HE*  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); BZy&;P  
/* --------------------------------------------- */ VeO$n*O  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); iOpMU  
  /* --------------------------------------------- */ jEj#|w  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); BKDs3?&  
/* --------------------------------------------- */ {9sA'5  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); \|20E51B[  
I`"8}d@Jm  
J+f .r|?  
n}9vAvC  
看了之后,我们可以思考一些问题: 6AeX$>k+  
1._1, _2是什么? %4#,y(dO  
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。 RXa&*Jtr -  
2._1 = 1是在做什么? L(a&,cdh  
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。 O)nLV~X  
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。 Js7(TFQE  
" , c1z\  
>r%L=22+  
三. 动工 "KQ3EI/g  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: dR"H,$UH  
5Hvg%g-c  
:TU;%@7  
%M{qr!?uj  
template < typename T > z-|gw.y  
class assignment pKDP1S# <  
  { 1@Dp<Q  
T value; 3V:{_~~  
public : 44 bTx y  
assignment( const T & v) : value(v) {} }qy,/<R  
template < typename T2 > ~m^.&mv3/  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } ~ZeF5  
} ; (9:MIP  
6@pP aq6  
xW@y=l Cu  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 `ER">@&  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment O+I\Q?   
+jzwi3B`  
O]{3aMs!Y  
VU+`yQp  
  class holder IXb]\ )  
  { } ).rD  
public : mG4myQ?$  
template < typename T > XMb]&VvH  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const :uhU<H<,f  
  { 1e`/N+6u  
  return assignment < T > (t); x`8rR;N!  
} H..g2;D  
} ; P3|_R HIb  
5/j7C>  
PI{;3X}9$,  
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: ;J|sH>i  
JmDi{B?  
  static holder _1; Cz=HxU80J  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 E$5)]<p! <  
dQ6:c7hp>D  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); >ZMB}pt`  
而不用手动写一个函数对象。 4;anoqiG\  
M@$}Og  
/DOV/>@5%  
om%L>zfB  
四. 问题分析 );T0n  
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。 C^ngdba\  
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。 \l^L?69  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ,lK=m~  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 z3!j>X_w  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 U ObI&*2  
VwfeaDJw  
五. 问题1:一致性 ^):m^w.  
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?| $hexJzX  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ~B!O X  
W}&[p=PAS  
struct holder r0ml|PX  
  { FEqs4<}E  
  // *a_U2}N  
  template < typename T > M B]8iy8  
T &   operator ()( const T & r) const @Qw~z0PE<l  
  { ^(<Ecdz(  
  return (T & )r; e~ #;ux  
} t']d_Vcza  
} ; L ]HtmI  
1Rlg%G'  
这样的话assignment也必须相应改动: l ;"v&?  
@<]sW*s  
template < typename Left, typename Right > 3IXai)6U  
class assignment  k I {)"  
  { I9S=VFhZ`  
Left l; \Eq,4-q  
Right r; ^0A}iJL  
public : 9Q{-4yF9k  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} yV=Ku  
template < typename T2 > p=F!)TnJN  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } BJGL &N  
} ; 5,/rh,?  
3m RP.<=  
同时,holder的operator=也需要改动: I'&#pOB  
7.7aHt0  
template < typename T > L%G/%*7;c  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const VyQ@. Lm  
  { H CKD0xx  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); ;Du+C%  
} ? yL3XB>  
T(LqR?xOo  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 !|!k9~v!  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ^PwZP;On  
a=(D`lQ8  
return l(rhs) = r; @qP uYFnw  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 N?cvQR{r9  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: P2y`d9,Q  
l=EnK"aU  
template < typename Tp > =T_E]>FF9  
class constant_t XY1D<  
  { TJ k3z^.j  
  const Tp t; KGsS2  
public : P#^-{;Bu  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} X.~z:W+  
template < typename T > ze* =7  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const =Uy;8et  
  { tC;L A 4  
  return t; O~3<P3W  
} <sU?q<MC  
} ; WiDl[l"{9  
ckn0I  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 m |K"I3W$  
下面就可以修改holder的operator=了 -Ky<P<@ezm  
| .w'Z7(s  
template < typename T > _+c' z  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const Be~__pd  
  { nV/8u_  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); zKRt\;PW  
} 2~`lvx  
r~mZ?dI  
同时也要修改assignment的operator() t:MeSO  
R/!lDv!  
template < typename T2 > g]kM7,/M  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } &j}08aK%  
现在代码看起来就很一致了。 9;W 2zcN  
*\#/4_yB}  
六. 问题2:链式操作 -cDS+ *[  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 .h({P#QT  
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。 uD'yzR!]+  
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。 G6W_)YL  
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。 }s+ t*z  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct O} #Ic$38  
^?+qNbK  
template < typename T > |3LD"!rEx  
struct result_1 7rIz  
  { 4OX2GH=W  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; hc"l^a!7ic  
} ; AN193o   
kSW=DE|#}  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: L{pz)')I  
x*`S>_j27=  
template < typename T > }~I(e  
struct   ref F747K);_  
  { BZJ\tPSR  
typedef T & reference; =*0KH##%$  
} ; Bf5Z  
template < typename T > QR+xPY~  
struct   ref < T &> ,=_)tX^  
  { e>$d*~mwn  
typedef T & reference; Y"{L&H `  
} ; $7bLw)7  
W D/\f$4  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 7pllzy  
s=S9y7i(R  
template < typename T > q?R^~r  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const (M0"I1g|w  
  { `i!BXOOV{  
  return l(t) = r(t); Oy}^|MFfA  
} [Sr^CY P(  
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。 ?g{--'L  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 A&?8 rc  
K20,aWBq;3  
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 /gX=79  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Sb4^* $uz  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 0sMNp  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 hD> ]\u  
最后的布局是: f-.dL  
                Add t]3> X  
              /   \ 7$"A2x   
            Divide   5 a/\SPXQ/9  
            /   \ x5w5xw  
          _1     3 &nV/XLpG  
似乎一切都解决了?不。 lQS(\}N  
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。 ^cUmLzM  
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。 "h@=O c  
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: #r|qi tL3  
R\a6 #u3  
template < typename Right > FmtgH1u:=  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const =,B Dd$e  
Right & rt) const {})d}dEC  
  { ]Cc3}+(s  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); cMfJq}C<  
} +C}s"qrb@  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 9xN`  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 `@<~VWe5  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 dc dVB>D  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 FUP0X2P   
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 %A3ci[$g  
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? )krBj F.$  
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: B,q)<z6<  
bhl9:`s  
template < class Action > ]Sey|/@D  
class picker : public Action +=`*`eP:U  
  { {'-^CoR  
public : %{|67h  
picker( const Action & act) : Action(act) {} zH13 ~\  
  // all the operator overloaded 6Y%{ YQ}s|  
} ; .iV-Y*3<  
~eZ]LW])  
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。 O[|_~v:^  
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: zNO,vR[\  
wX4gyr  
template < typename Right > U>i}C_7g  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const /u&7!>,  
  { 0;L.h|R T(  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 6J]8BHJn+  
} :anR/  
$qR<_6j  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > k|^YYi= xF  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 KY%LqcC  
z41v5rB4  
template < typename T >   struct picker_maker (Fj"<  
  { |})v, o B  
typedef picker < constant_t < T >   > result; #Q1 |]  
} ; dC/@OV)0#  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > *7w,o?l  
  { G+1i~&uV  
typedef picker < T > result; kXgc'w6EhF  
} ; arc{:u.K  
w.(?O;  
下面总的结构就有了: |\U5m6q  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 r h c&#JS  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 V/+D]  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ydTd.`  
至此链式操作完美实现。 Sc?q}tt^C  
aF{1V \e  
Hva/C{Y  
七. 问题3 Ftdx+\O_i&  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 %,+&Kl I  
(@Kc(>(: Y  
template < typename T1, typename T2 > p=[SDk`  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const m@W>ku  
  { Eq=j+ch7  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 2@!B;6*8q  
} 48,uO !  
3ESrd"W=  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: /?1^&a  
d f j;e%H  
template < typename T1, typename T2 > ]m :Y|,:6  
struct result_2 n= q7*<l  
  { 6@;sOiN+  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; &W}6Xg(  
} ; '?$R YU,  
B2Kh~Xd  
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? %R<xe.X  
这个差事就留给了holder自己。 A`* l+M^z  
    2%/+r  
WIN3*z7oW  
template < int Order > q8}he~a  
class holder; NcX`*18  
template <> +q%b'!&Q  
class holder < 1 > .;)V;!  
  { l(HxZlHr  
public : TU*Y?D L  
template < typename T > j XYr&F  
  struct result_1 LvMA('4  
  { pV`/6 }  
  typedef T & result; '?6j.ms M  
} ; ZA\;9M=  
template < typename T1, typename T2 > xKkXr-yb`f  
  struct result_2 "TVmxE%(  
  { ~ \b~  
  typedef T1 & result; #S(b2LEc  
} ; 7u:QT2=&  
template < typename T > ,Fn-SrB:  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ?aguAqG$  
  { ;?y~ h$  
  return (T & )r; #itZ~tol  
} }tQ^ch;Q  
template < typename T1, typename T2 > _:%i6c*"  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ]!uId#OH  
  { C%|m[,Gx  
  return (T1 & )r1; }lP`3e  
} _Nh`-R%B)  
} ; iqFC~].)  
"8L v  
template <> rN,T}M= 2  
class holder < 2 > n7|,b- <  
  { Hp*N%  
public : qC B{dp/  
template < typename T > +p$lVnAt  
  struct result_1 SX&Q5:  
  { _}cD_$D  
  typedef T & result; J06 D_'{  
} ; yG;@S8zC  
template < typename T1, typename T2 > I]%Kd('  
  struct result_2 . I."q  
  { OlgM7Vrl  
  typedef T2 & result; {B4.G8%Z  
} ; ^v+p@k  
template < typename T > czsnPmNEI  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ^b4i9n,t1  
  { m ?*h\NaB  
  return (T & )r; 5?0~7^de  
} ff]fN:}V  
template < typename T1, typename T2 > r[wjE`Z/T  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !3{;oU%*  
  { g@.e%  
  return (T2 & )r2; 99"8d^{z  
} GE? \Vm  
} ; DG}s`'  
VB`% u=  
fYW9Zbov-  
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> >。 ]0g p.R  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: h"[:$~/UJ  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: T^A[m0mk  
@<&u;8y-Cn  
return l(i, j) = r(i, j); o$Y#C{wC%  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ErgWsAw-  
sLWVgD  
  return ( int & )i; HA[7)T N1E  
  return ( int & )j; 1vS-m x  
最后执行i = j; {vT9I4d8  
可见,参数被正确的选择了。 'dqecmB  
57q?:M=^  
V9Dq<y-y  
"y5bODq3t  
x[u6_6=q9  
八. 中期总结 qj4jM7  
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: w"W;PdH)  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 x&r f]R  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 d%RH]j4  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 9aX!<Z  
>nvnU`\  
ou{V/?rb  
:, 3S5!(y  
:^-\KE` 3  
<\ eRa{ef  
九. 简化 { `xC~B h  
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。 [KCR@__  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ^+0>,-)F  
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: ]re}EB\Rs  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 VGc.yM)& j  
  +-*/&|^等 bcT'!:  
2. 返回引用。 `5"3Cj"M  
  =,各种复合赋值等 ,9MNB3  
3. 返回固定类型。 KzJJ@D*4M]  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) Q- w_ @~  
4. 原样返回。 /`0>U  
  operator, >UV}^OO  
5. 返回解引用的类型。 RS#C4NG  
  operator*(单目) 3sW!ya-VZ  
6. 返回地址。 bnPhhsR  
  operator&(单目) "{trK?-8%  
7. 下表访问返回类型。 18p4]:L  
  operator[] Wc,`L$Jx  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 :D eJnE  
  operator<<和operator>> eNO[ikm  
+1@'2w{  
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。 ; .b^&h  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: &aa3BgxyE  
-%Rbd0gVH\  
template < typename Left > awjAv8tPO!  
struct value_return }Oqt=Wm  
  { kB%.i%9\\  
template < typename T > }8s&~f H  
  struct result_1 _g-0"a{-  
  { W Q9Q:F2  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; AX{7].)F  
} ; U9*< dR  
SBdd_Fn  
template < typename T1, typename T2 > ;*ni%|K  
  struct result_2 Wyow MFp  
  { hztqZ:  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; F/[m.!Eo  
} ; ~|N,{GaL  
} ; d+6q% U  
PHUeN]s#  
O1wo KkfV  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait jQ7-M4qO/  
==oJhB  
下面我们来剥离functor中的operator() fL("MDt  
首先operator里面的代码全是下面的形式: cd=K=P}p  
rq Uk_|Xa  
return l(t) op r(t) /0$405  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 8TK*VOf`  
return op l(t) gvD*^  
return op l(t1, t2) kP5G}Bp  
return l(t) op EziGkbpd@  
return l(t1, t2) op IGi9YpI&K  
return l(t)[r(t)] -@Urq>^v T  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Qpj[]c5  
ReL+V  
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: *B84Y.df  
单目: return f(l(t), r(t)); M*C1QQf\N  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); MmePhHf  
双目: return f(l(t)); a.RYRq4o  
return f(l(t1, t2)); &49WfctT  
下面就是f的实现,以operator/为例 $DtUTh3)  
z@V9%xF-3  
struct meta_divide t* p%!xsH  
  { /Ahh6=qQY  
template < typename T1, typename T2 > #&fu"W+D96  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) nR wf;K  
  { Aa]3jev  
  return t1 / t2; Q1x15pVku/  
} Aon.Y Z  
} ; s:(z;cj/  
'KT(;Vof  
这个工作可以让宏来做: _OS,zZ0  
[7g-M/jvY  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ FC||6vJth  
template < typename T1, typename T2 > \ N9y+P sh  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; W-Vc6cq  
以后可以直接用 ^4'!B +}F  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Fs(S!;  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 "dE[X` }=  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) )qOcx I  
H SGz-  
,A)Z .OWOq  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 ET 0(/Zz  
-YmIRocx  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 2JcP4!RD  
class unary_op : public Rettype 3 `mtc@*  
  { >,I'S2_Zl  
    Left l; D*?LcxX  
public : G;/l[mvh,  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} g+c%J#F=  
<P6d-+  
template < typename T > H* +7{;$  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const VZ y$0*  
      { {^^LeUd#V  
      return FuncType::execute(l(t)); !(viXV5  
    } zMBGpqdP  
x25zk4-  
    template < typename T1, typename T2 > 6l &!4r@}  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 98 ]pkqp4  
      { Yx,7e(AI`  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); G007[|  
    } <h}x7y?  
} ; xU}J6 Tv  
/L@6Ae  
+c, ^KHW  
同样还可以申明一个binary_op T:9M|mD  
bZK^q B  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > pjFj{  
class binary_op : public Rettype @Y>PtA&w*  
  { 0vBQzM Q  
    Left l; H*P+>j&  
Right r; Zk>m!F>,p  
public : a/3'!}&e  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} t~nW&]E  
inZ0iU9dy  
template < typename T > moh,aB#  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Kv<mDA!  
      { Y6d~hLC  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); 2V u?Y  
    } fX6pW%Q'6  
m\bmBK"I  
    template < typename T1, typename T2 >  H{Lt,#  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const f5l\3oL  
      { [p}~M-$V8Y  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ,dw\y/dn  
    } MpvGF7H  
} ; |W@Ko%om  
bAuiMw7!  
V[kn'QkWv  
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 0uPcEpIA  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 +7n vy^m  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) pGy k61  
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。 w(t1m]pF[  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! JO&RuAq  
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。。。 w'VuC82SZ  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 U5@B7v1  
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) \u(Gj]B#"  
下面是修改过的unary_op :(tKc3z  
~ b66 ;  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > qLc&.O.=  
class unary_op BI<9xl]a  
  { F$kiSjh9aJ  
Left l; 8}4.x3uw  
  =MD)F  
public : PxvxZJf$@  
e^\#DDm  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} `w8cV ?  
x!pd50-   
template < typename T > )1R[X!KQ7  
  struct result_1 Tyb'p9  
  { riaL[4c  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; f~TkU\Rh  
} ; 2Ur&_c6 P  
Aw4)=-LKO  
template < typename T1, typename T2 > x_?K6[G&}  
  struct result_2 ~i'!;'-_}  
  { ="%887e  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; "&^KnWk=  
} ; 7^UY%t  
;E5XH"L\  
template < typename T1, typename T2 > )FIFf;r  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >r,z^]-  
  { r<LWiM l?  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); :eB+t`M  
} AeN:wOm  
{_$['D^az  
template < typename T > yf R0vp<&  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const KM"?l<x0Y  
  { 7!m<d,]N  
  return OpClass::execute(lt(t)); '"rm66  
} 5nceOG8  
U~@;2\ o  
} ; >c5   
^gpd '*b  
xS+xUi  
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 eoQt87VCU  
好啦,现在才真正完美了。 ^nOh 8L;  
现在在picker里面就可以这么添加了: H_Sv,lwz;c  
P *PJ  
template < typename Right > CL-?Mi=Uc  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const g/P1lQ)  
  { *`/4KMrq  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); \9od*y  
} b'R]DS{8  
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。 .W2w/RayC  
\ :q@I]2  
Dvl\o;  
XH/!A`ZK  
]*U; }  
十. bind Q`Pe4CrWvu  
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。 +u\w4byl  
先来分析一下一段例子 +ek6}f#  
[)I W9E v  
FB>P39u  
int foo( int x, int y) { return x - y;} cd=H4:<T5  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 p?P.BU\CR  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 m6 xbO  
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。 M\IdQY-c  
我们来写个简单的。 oblw!)  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: n:s _2h(u  
对于函数对象类的版本: m c@Z+t'  
1Ak0A6E  
template < typename Func > een62-`  
struct functor_trait ^( 7l!  
  { rd[mC[ r  
typedef typename Func::result_type result_type; ];g ~)z  
} ; QqBQ[<_  
对于无参数函数的版本: <pS#wTsN4%  
wnLpf  
template < typename Ret > }v_|N"@  
struct functor_trait < Ret ( * )() > 8(S|=cR  
  { 0%IZ -])  
typedef Ret result_type; pjSM7PhQ  
} ; ^U,C])n  
对于单参数函数的版本: P#8lO%;  
,,#6SR(n  
template < typename Ret, typename V1 > 78?{;iNv  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > L6!Hv{ijn  
  { F4Cq85#  
typedef Ret result_type; }20tdD ~  
} ; 2@HmZ!|Q  
对于双参数函数的版本: f6Y-ss;'  
dI=&gz  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > &fkH\o7)  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > B/3xV:Gy  
  { ]lE5^<<  
typedef Ret result_type; aSHN*tP%y  
} ; uz=9L<$  
等等。。。 HoWK# Nz\  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy `G*fx=N  
MD,BGO?C  
template < typename Func > 9j5Z!Vsy  
struct func_return G-]_ d  
  { Cyg(~7]  
template < typename T > ozHL'H  
  struct result_1 wp4  .~E  
  { "tpD ->  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ;\ j'~AyCn  
} ; )QnsRW{D"  
g0;6}n  
template < typename T1, typename T2 > j^f54Ky.  
  struct result_2 Gs04)KJm<  
  { $h=v ;1"  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; vJx( lU`Y  
} ; (gcy3BX;  
} ; |&bucG=  
WBzPSnS2  
L` rrT   
最后一个单参数binder就很容易写出来了 EgzdRB\Cf  
{sq:vu@NC  
template < typename Func, typename aPicker > a/%qn-i|p  
class binder_1 s,Fts3+  
  { $V/Ke  
Func fn; b1."mT!p  
aPicker pk; G2|G}#E  
public : , BZ(-M  
0+e 0<'  
template < typename T > 2:yXeSeA  
  struct result_1 X1V~.k vt)  
  { hOdU%  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 2G3Hi;q18  
} ; ^R7X!tOq4  
YXdo&'Q<qX  
template < typename T1, typename T2 > ?D_}',Wx  
  struct result_2 :."+&gb  
  { gh^w !tH3  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 3 "Qg"\  
} ; ?TmVLny  
%?S[{ 4A&  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} v+<4?]EJ  
sdgI ,  
template < typename T > 5fmQ+2A C1  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const y4&x`|tv  
  { m-cw5lW  
  return fn(pk(t)); t [G7&ovj  
} 9p4SxMMO  
template < typename T1, typename T2 > :)+)L@By  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const M}=fdH  
  { uY3#,  
  return fn(pk(t1, t2)); Uqly|FS &n  
} Ms+SJ5Lg  
} ; !rG-[7K  
6eNBldP!  
bp}]'NA  
一目了然不是么? 3u;0,:X&  
最后实现bind }C~9 ?Y  
rvb@4-i>iI  
|H 5$VSw  
template < typename Func, typename aPicker > oj ,;9{-  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) z 5~X3k7  
  { Pb59RE:7V  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 8CvNcO;H0  
} h]VC<BD6S  
xZQyH  
2个以上参数的bind可以同理实现。 a%/x  
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。 {OS[0LB  
'BVI^H4  
十一. phoenix m?;/H  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: b%VZPKA;  
,}I m^~5  
for_each(v.begin(), v.end(), |n(b>.X  
( #!r>3W&  
do_ VQ+G.  
[ 9.6ni1a'  
  cout << _1 <<   " , " )2:U]d%pk  
] 6/Z_r0^O  
.while_( -- _1), IhK%.B{dZ  
cout << var( " \n " ) "|PX5  
) ~C?)- ]bF  
); KHeeB`V>J  
Enp;-wG:-  
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: 7--E$ !9O,  
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 +.*=Fn22  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 "!D,9AkZS  
那么我们就照着这个思路来实现吧: =:H EF;!  
`2q]ju  
&m TYMpA  
template < typename Cond, typename Actor > $ ]^Io)}f@  
class do_while 5R1? jlm  
  { (Q.I DDlr  
Cond cd; }|znQ3A2\l  
Actor act; l o- 42)  
public : j& L@L.d  
template < typename T > ~O3VX75f  
  struct result_1 SkU9iW(k  
  { N#X* 0i"  
  typedef int result_type; i> {0h3Y  
} ; @U =~ c9  
w+XwPpM0.n  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} [ o 6  
J@ 8OU  
template < typename T > g}*p(Tp9:  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )k4&S{=  
  { ~!/agLwY  
  do  ?H8dyQ5"  
    { ]tmMk7  
  act(t); veS) j?4  
  } "R% RI( y{  
  while (cd(t)); lKS 2OOYC`  
  return   0 ; : TqeVf  
} X*&Thmee  
} ; 9]I{GyH  
mCQ:< #  
~/2OK!M  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). B}N1}i+  
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。 IPt !gSp  
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。 z|$9%uz"  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 FY/F}C,o  
下面就是产生这个functor的类: U8<C4  
s/P+?8'9  
H9WXp&  
template < typename Actor > e&NJj:Ph*  
class do_while_actor GX*9R>  
  { &@D\4b,?nm  
Actor act; z<9Llew^e  
public : '7.4!I0'  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} ( F4c0  
 gq} c  
template < typename Cond > IL"N_ux~w~  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; H,LJ$ py  
} ; U~oGg$  
[Y^h)k{-$  
9 {IDw   
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 q&LCMnv"P  
最后,是那个do_ ylQ9Su>o  
A}_pJH  
p xW*kS  
class do_while_invoker R pT7Nr  
  { ao@CPB6N  
public : | S'mF6Y  
template < typename Actor > qtFHA+bO  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const lA4TWU (]  
  { n`T4P$pt  
  return do_while_actor < Actor > (act); Bz>5OuOVS\  
} U+!&~C^y  
} do_; WDt6{5T  
*0<)PJ T  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? F]s:`4  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 x1}Ono3"T  
最后来说说怎么处理break和continue Uyd'uC  
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。 pB7^l|\]  
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:
10+5=?,请输入中文答案:十五