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
  • 4660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 B ;$8<  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 v4aGL<SO  
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, pBkPn+@  
,u2<()`8D  
p2^OQK  
Hefqzu  
  class filler {!h[@f4  
  { >,vuC4v-  
public : .R5z>:A  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} j(JI$  
} ; E}2[P b)e  
<~w#sIh  
X ii#Qtd.  
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: IA `  
LJ3UB  
D I[Ee?  
'L/TaP/3  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); 8 K!a:{  
+Wc[ $,vk  
9k&$bC+Q  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 PQr N";+  
iSlVe~ef  
xW~@V)OH  
FG\?_G  
二. 战前分析 %xz02$k  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 ;7>--_?=  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 S(l^TF  
WcFZRy-erc  
\-yi#N  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 6I0MJpLW  
  /* --------------------------------------------- */ my6T@0R  
vector < int *> vp( 10 ); (eP)>G]  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); t:7jlD!d  
/* --------------------------------------------- */ WgB,,L,  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); owhht98y(  
/* --------------------------------------------- */ ta(x4fP_  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); gEu\X|7'  
  /* --------------------------------------------- */ \O~7X0 <W  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); 6}$cDk`dz  
/* --------------------------------------------- */ ' M!_k+e  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); Xy +|D#b  
vcHDFi  
dX=^>9hN/  
l1 S1CS  
看了之后,我们可以思考一些问题: K<tg+(3  
1._1, _2是什么? ]\lw^.%  
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。 E?uv&evPK7  
2._1 = 1是在做什么? CjGI}t  
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。 C2v7(  
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。 H<"j3qt  
_guY%2% yR  
~@;7}Aag  
三. 动工 #Uu"olX7  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: @gOgs  
cS"6%:hQ  
ZHJzh\?  
aXagiz\;  
template < typename T > Wwz{98,K  
class assignment (x@"Dp=MZW  
  { }1wuH  
T value; I_rVeMw=  
public : Fz% n!d  
assignment( const T & v) : value(v) {} XEI]T~  
template < typename T2 > ( 9l|^w["  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } K]l) z* I  
} ; plq\D.C  
T5h[{J^  
=Sq7U^(>  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 y8@!2O4  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment sBwgl9  
Ih0GzyU*4  
` g~-5Z~J  
AXCJFqk;  
  class holder J,7\/O(`A  
  { vY6|V$  
public : :?J$ +bm}  
template < typename T > ' e@}N)IX  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const 'Vd>"ti  
  { ?)&TewP  
  return assignment < T > (t); vKeK]  
} 7^F?key?  
} ; /<@tbZJ*8  
!IS ,[  
c LJCLKJ  
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: 'zaB5d~l  
]2jnY&a5  
  static holder _1; G r)+O  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ]rS+v^@QH  
C1J'. !  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); sAb|]Q((  
而不用手动写一个函数对象。 H;6V  
o>YR Kb  
2-4%h!  
qA30G~S  
四. 问题分析 O_ c K 4  
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。 0U<9=[~q7@  
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。 uD"Voh|]=  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 =ZQIpc  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 IYWD_}_ $  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 A{QS+fa/  
19S,>  
五. 问题1:一致性 '&Ku Ba  
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?| (:1 j-  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Vk"QcW  
= 4If7  
struct holder [,dsV d  
  { LYX+/@OU2  
  // >Ry4Cc  
  template < typename T > OQq7|dZu  
T &   operator ()( const T & r) const F2&KTK  
  { eXYR/j<8  
  return (T & )r; L`\ILJz  
} 6T-(GHzfHJ  
} ; #L"h >,b  
Buo1o&&  
这样的话assignment也必须相应改动: &e(de$}xt  
_heQ|'(  
template < typename Left, typename Right > Wq4?`{  
class assignment jHd~yCq  
  { pr2d}~q4{  
Left l; Lv_>cFJ}[  
Right r; }IV7dKzl  
public : cH#` f4  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} =<g\B?s]  
template < typename T2 > d+(~{xK:  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } Jd |hwvwFe  
} ; WIg"m[aIs  
NS1[-ng  
同时,holder的operator=也需要改动: ,MLPVDN*D  
#&2mu  
template < typename T > DeUDZL%/  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const ((y+FJH  
  { A1|:$tED+2  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); 'g#))y  
} 'D1@+FFU0  
X#J[Nn>  
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。 cX*^PSM  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ~&pk</Dl  
u$0>K,f  
return l(rhs) = r; eaI&DP  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 *}?^)z7w  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: MV/JZ;55  
.JzO f[g5  
template < typename Tp > qRU8uu   
class constant_t /XXW4_>  
  { `);`E_'U k  
  const Tp t; D@2Tx  
public : htjJ0>&  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} |h#mv~cF  
template < typename T > cv^^NgQ  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const `:8&m  
  { W>"i0p  
  return t; RGiA>Z:W  
} n_aKciF  
} ; P"- ,^?6  
'{J!5x?L^  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 #hai3>9|B  
下面就可以修改holder的operator=了 Hi ?],5,/  
AVi|JY)>  
template < typename T > cD{[rI E3  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const r6^DD$X  
  { 0c]Lm?&  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); 6gp3n;D  
} !_]WUQvV?  
O9opX\9  
同时也要修改assignment的operator() _h5@3>b3r  
5!AzEB  
template < typename T2 > i$ Zhk1  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } Xdjxt?*  
现在代码看起来就很一致了。 *bZV4}  
!D1F4v[c=  
六. 问题2:链式操作 ?^yZVmAo]  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 I3SLR  
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。 gSP|;Gy  
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。 xbIxtZm  
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。 2lGq6Au:  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct tnp]wZ  
PPohpdd)  
template < typename T > bzZEwMc6  
struct result_1 /$B<+;L!#  
  { 5H<rI?  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; N^)L@6  
} ; r|&qXb x  
fx9c1h9s  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: {dA#r>z\1  
5:O"T  
template < typename T > gllXJM^ -  
struct   ref = uOFaZ4  
  { 0`_Gj{:L  
typedef T & reference; 75{QBlf<  
} ; W$,c]/u|  
template < typename T > [/#;u*n  
struct   ref < T &> z7J#1q~:yY  
  { [*,`a]z-Q  
typedef T & reference; 27;*6/>,  
} ; &!~q#w1W-5  
e`Yx]3;u(  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: )u<sEF  
Lx2.E1?@  
template < typename T > NK d8XQ=%  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const #A?U_32z/2  
  { a?@j`@]ZR~  
  return l(t) = r(t); 8on2 BC2  
} p7 |~x@q+  
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。 :U?Kwv8s  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Q~uj:A]n<  
G:f]z;Xdp  
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 o-/Xa[yC  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 9!PJLI=D  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 l^&#fz  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 V7 c7(G  
最后的布局是: 2c}>} A4  
                Add MA"DP7e?v  
              /   \ M7En%sBp  
            Divide   5 7Sr7a {  
            /   \ pnDD9u-4;  
          _1     3 7ej"q  
似乎一切都解决了?不。 LR}b^QU7  
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。 ~`T3 i  
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。 \U,.!'+  
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: Dk8" H >*  
Z5\u9E"]  
template < typename Right > Zs)HzOP)9  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const kyz_r6  
Right & rt) const 5^[V%4y>  
  { WG< D+P  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); y1f&+y9e  
} zZseK  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 h@/c76}f6p  
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。 |UE&M3S  
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。 ,D>$N3;  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 jFnq{L t  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 9V("K  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? Q+gQ"l,95  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: >OmY  
eZT923tD  
template < class Action > +ImPNwrY  
class picker : public Action u9QvcD^'z  
  { umK~K!i  
public : uQ. m[y  
picker( const Action & act) : Action(act) {} 7zT]\AnO  
  // all the operator overloaded %6HDLG6@^}  
} ; r6QNs1f~.  
#%Uk}5;-  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。  !3}vl Y1  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: O0c#-K.f  
oj[Wzeg%  
template < typename Right > a";(C ,:0  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const ma vc$!y  
  { 4Rp2  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); h@t&n@8O?  
} u\.7#D>  
K6{{\r  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > o%5^dX&[  
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。 2t*@P"e!  
"\U$aaF  
template < typename T >   struct picker_maker o"J}@nF  
  { &Nt4dp`qj  
typedef picker < constant_t < T >   > result; Zm^4p{I%o*  
} ; 8ZE{GX.m2c  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > -(ABQgSO]  
  { },e f(  
typedef picker < T > result; D~G24k6b3  
} ; ?,O{,2}  
7xz|u\?_2  
下面总的结构就有了: ?(n|ykXwc  
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。 la[xbv   
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。 vn9_tL&  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 he;&KzEu  
至此链式操作完美实现。 MkF:1-=L  
Y FL9Q<  
Ir}r98lz  
七. 问题3 ,?P@ :S<8  
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。 %70sS].@  
)E'iC  
template < typename T1, typename T2 > g,@0 ;uVq  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +x\b- '  
  { ng;,;o.  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); lrPiaSO`I  
} kTL{?-  
:)SLi  
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: 0j F~cV  
!g-|@W  
template < typename T1, typename T2 > %tT&/F  
struct result_2 5^~%10=  
  { |x3.r t  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Gcna:w>6d  
} ; qe8dpI;  
OEnJ".&V  
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? 7aj|-gZ  
这个差事就留给了holder自己。 TW8E^k7  
    qCi6kEr  
w(zlHj  
template < int Order > S~.:B2=5K  
class holder; }Zu>?U  
template <> xv4_q-r[  
class holder < 1 > lU`]yL  
  {  K!VIY|U  
public : _=Ed>2M)no  
template < typename T > NjIe2)}'  
  struct result_1 8%nb1CA  
  { gBA UrY%]  
  typedef T & result; 6hv4D`d;o  
} ; W2e~!:w  
template < typename T1, typename T2 > SQ9s  
  struct result_2 t9685s  
  { tIR"y:U+  
  typedef T1 & result; ( 6|S42  
} ; XbsEO>_Z'A  
template < typename T > -K9bC3H  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const p,.+i[V  
  { ^p ?O1qTg  
  return (T & )r; *4"s,1?@BG  
} M^JRHpTn  
template < typename T1, typename T2 > d h#4/Wa,  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const rLw3\>y  
  { n7>CK?25  
  return (T1 & )r1; 6r4o47_t8#  
} ;cgc\xm>  
} ; @0S3`[/U  
S\RjP*H*  
template <> %8NAWDb{  
class holder < 2 > 9tvLj5~  
  { [XK Ke  
public : {%.FIw k  
template < typename T > Mn7nS:  
  struct result_1 St}j^i  
  { k\W%^Z  
  typedef T & result; [HGGXgN  
} ; .]}kOw:(#  
template < typename T1, typename T2 > ?kEcYD  
  struct result_2 m{4e+&S|  
  { L8("1_  
  typedef T2 & result; MQ>.^]B]o  
} ; {_t i*#  
template < typename T > ">PpC]Y1  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const phr6@TI  
  { KLK '_)|CT  
  return (T & )r; m_{OCHS+  
} P{v>o,a.  
template < typename T1, typename T2 > ;`Eie2y{M  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !g{9]"Z1T  
  { f|G,pDL x  
  return (T2 & )r2; @|! 9~F  
} FjYih>  
} ; %y ;E1pva  
69AgPAv<k  
H)tnxD0)  
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> >。 T|dQY~n~  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: +`4`OVE_#  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 1sKKmtgH  
b<o Uy  
return l(i, j) = r(i, j); 9N5ptdP.d  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) $Ay j4|_-  
\lwYDPY:  
  return ( int & )i; x-O9|%aRJ  
  return ( int & )j; ug*#rpb  
最后执行i = j; T 7`9[  
可见,参数被正确的选择了。 lIPy)25~  
D.elE:  
d1$3~Xl]  
fZ!fwg$  
iy_'D  
八. 中期总结 0?59o!@h  
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: | d}f\a`  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 dXR 70/  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 .zxP,]"l  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor aVsA5t\zi  
ip6$Z3[)  
oo sbf#V  
_): V7Zv  
Pl(+&k`}  
n46A  
九. 简化 [C 1o9c!  
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。 ^M36=~j  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 mv9k_7<  
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: YYfX@`\  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 S0?4}7`A  
  +-*/&|^等 J-C3k`%O  
2. 返回引用。 ,Y 1&[  
  =,各种复合赋值等 ` QC  
3. 返回固定类型。 Qx{k_ye`  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) $%~-p[)<(P  
4. 原样返回。 wBlfQ w-N  
  operator, {*WJ"9ujp]  
5. 返回解引用的类型。 \z>Re$:  
  operator*(单目) *K#7,*Oz  
6. 返回地址。 r~ gjn`W  
  operator&(单目) R'bmE:nL  
7. 下表访问返回类型。 I L dRN  
  operator[] BZAeg">3  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 nd)Z0%xo  
  operator<<和operator>> h!# (.P  
:EOx>Pf_9)  
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。 $50rj  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Uawf,57v<  
l !VPk"s  
template < typename Left > g%()8QxE1  
struct value_return l(X8 cHAi  
  { Bx R% \  
template < typename T > z"/Mva3|  
  struct result_1 4u} "ng   
  { |GPR3%9  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 27mGX\T  
} ; !O=?n<Ex"  
x:'M\c7  
template < typename T1, typename T2 > ~3k& =3d]  
  struct result_2 l|#WQXs*c{  
  { 9[qEJ$--  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ::13$g=T9s  
} ; v @zpF)|  
} ; "E`;8SZa  
%ux%=@%  
QoZ7l]^  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait -dX{ R_*  
|Z%I3-z_DS  
下面我们来剥离functor中的operator() Xk#"rM< Y  
首先operator里面的代码全是下面的形式: /Mk85C79  
@**@W[EM  
return l(t) op r(t) a& >(*PQ  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) z{h#l!Edh  
return op l(t) L<'8#J[_5  
return op l(t1, t2) En&bwLu:s  
return l(t) op uK6_HvHuy  
return l(t1, t2) op _?UW,5=O  
return l(t)[r(t)] DG_tmDT4  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ~ou1{NS  
kOfq6[JC  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ?f1PQ  
单目: return f(l(t), r(t)); *69 yB  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); rBBA`Ut@F  
双目: return f(l(t));  y!6+jrI  
return f(l(t1, t2)); mHTZ:84  
下面就是f的实现,以operator/为例 4%l @   
O6rrv,+_L  
struct meta_divide >dH5n$Gb  
  { rEI]{?eoF  
template < typename T1, typename T2 > YG2rJY+*  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) L #'N  
  { `c 3IS5  
  return t1 / t2; 8o' a  
} EJqzh i5  
} ; r()%s3$q  
|||uTfrJ  
这个工作可以让宏来做: xEK+NKTeV  
 & t b  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ tCnx:1  
template < typename T1, typename T2 > \ 99XbpP55  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; a }6Fj&hj  
以后可以直接用 KM$5ZbCF:  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ?VM#Nf\  
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 T';<;6J**  
(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。。。) c*nH=  
+ -e8MvP  
}gw `,i  
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 8J|pj4ce  
CbK&.a  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > F|._'i+B!  
class unary_op : public Rettype gcImk0NIY  
  { p/V  
    Left l; +3VDapfin  
public : _Q<wb8+/  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} S@suPkQ<>  
nJ/wtw  
template < typename T > F?j;3@z[A  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4m++>q  
      { ^+Ez[S{8  
      return FuncType::execute(l(t)); ejj|l   
    } >:l; W4j  
oo\0X  
    template < typename T1, typename T2 > YJgw%UVJ5m  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const JL~QE-pvD  
      { UA4Q9<>~  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); } g  WSV  
    } U\S%Jq*  
} ; uM0!,~&9|  
0x'-\)v>3  
i<D}"h|  
同样还可以申明一个binary_op %hK?\Pg3=E  
NN5V|# P}  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > &s!"pEZWck  
class binary_op : public Rettype eqbxf#H!  
  { l ' ]d&  
    Left l; Wpom{-  
Right r; 9kPwUAw  
public : oF/5mh__(K  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 9%\<x  
]d"4G7mu`l  
template < typename T > H[o'j@0  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const qB3{65  
      { fFXG;Q8&  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); =YX/]g|9K  
    } ]ABpOrg  
]Jj\**  
    template < typename T1, typename T2 > 9GS<d.#Nvc  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Cna@3)_  
      { %8H*}@n  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); TX{DZ#  
    } D={|&:`L e  
} ; Gy[;yLnX  
$Aww5G5e  
z602(mxGg  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 s-r$%9o5  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Ah)OyO6  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) *iF>}yhe  
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|=?-  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 7Z>u|L($m  
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。。。 GCrh4rxgg  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 |0(Z)s,  
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) b:7;zOtF  
下面是修改过的unary_op i;^ e6A>  
LBtVK, ?  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > c1wM"  
class unary_op aKaqi}IT  
  { ".| 9h  
Left l; >]"5K<-1  
  ~Dr/+h:^\  
public : gcr,?rE<  
zQ xZR}'  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} AO;`k]0e  
ZZTPAmIr  
template < typename T > _,b%t1v  
  struct result_1 7dX1.}M<(  
  { %iIryv;  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; _jef{j  
} ; A <iF37.  
e =& abu  
template < typename T1, typename T2 > ld94ek  
  struct result_2 7"=  
  { ,oDZ:";  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; g'Ft5fQ"o/  
} ; j._9;HifZ  
ltt%X].[  
template < typename T1, typename T2 > >82Q!HaH  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const E?&dZR  
  { 'q1)W'  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ?7G?uk]3,@  
} /exV6D r  
{Cs~5jYz  
template < typename T > N;D (_:^  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const po"M$4`9  
  {  >0+m  
  return OpClass::execute(lt(t)); 133lIX+(k  
} {i^ ?XdM  
y VQ qz  
} ; `a:@[0r0U  
Y,WcHE  
x{~-YzWho  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 5gI@~h S  
好啦,现在才真正完美了。 Pf)<6?T  
现在在picker里面就可以这么添加了: )aqu f<u@  
u4$d#0sA  
template < typename Right > dT,X8 "  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const i[d-n/)  
  { KBzEEvx/$  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); n_v c}ame  
} '. atbl  
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。 WKBPqfC  
gU>Y  
a%ec: %  
7H[#  
/.05rTpp  
十. bind QfU 0*W?r  
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。 GfQMdLy\Z  
先来分析一下一段例子 5#d"]7  
~n]:f7?I  
t>&$_CSWK  
int foo( int x, int y) { return x - y;}  ceVej'  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 ;^}cZ  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 lZ^XZjwoM  
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。 \I#lLP  
我们来写个简单的。 UN| "D]>/  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ]ZO^@sH  
对于函数对象类的版本: !i_5Xc H  
4OCz:t  
template < typename Func > LLgN%!&  
struct functor_trait ,0<|&D  
  { QEUg=*3W=  
typedef typename Func::result_type result_type; } 5OlX  
} ; Podm 3b  
对于无参数函数的版本: +qpD>5#  
ICq;jfML  
template < typename Ret > bvEk.~tC'  
struct functor_trait < Ret ( * )() > *KxV;H8/  
  { t]eB3)FX  
typedef Ret result_type; 1ErH \!  
} ; 9jaYmY]~  
对于单参数函数的版本: s26s:A3rh  
E'[pNU*"x-  
template < typename Ret, typename V1 > 28X)s!W'  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > }}grJh>tGg  
  { ^ 9;s nr  
typedef Ret result_type; "793R^Tz  
} ; &xH>U*c  
对于双参数函数的版本: f=~@e#U  
zCO5 `%14  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > *PL+)2ob  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > DKIDLf  
  { 3p!R4f)GN  
typedef Ret result_type; jE2ziK  
} ; J[LGa:``  
等等。。。 _z,/!>J  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Y0|~]J(B  
.vQ2w  
template < typename Func > Yz-b~D/=}  
struct func_return J9poqp@`MG  
  { MB^ b)\X  
template < typename T > $Ae/NwIlc  
  struct result_1 Gjy'30IF  
  { Duptles  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 'O\K Wj{  
} ; Dvd.Q/f  
f=/S]o4/3  
template < typename T1, typename T2 > (nBJ,v)  
  struct result_2 1%EY!14G+  
  { ?_<ZCH  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; &e,xN;  
} ; qf24l&}  
} ; _?q\tyf3  
?A62VV51CN  
Htsa<t F  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 (CZRX9TT1  
lzS"NHs<g(  
template < typename Func, typename aPicker > 1`aFL5[0$  
class binder_1 A.WJ#1i}E  
  { 1grrb&K  
Func fn; =N7N=xY  
aPicker pk; f+<-Jc  
public : 1RRvNZW  
)}WG`  
template < typename T > wy) Frg  
  struct result_1 ,8$;|#d  
  { m} Yf6:cr  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; S'E6#   
} ; 3kYUO-qw  
7qL]_u[^  
template < typename T1, typename T2 > fVf.u'.8  
  struct result_2 )%ja6Vg  
  { qY14LdC}~  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; {R1jysG tD  
} ; $ P#k|A  
o6vm(I%  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} xO?~@5  
*vBcT.|,  
template < typename T > ;2dhue  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const %j^=  
  { W4>8  
  return fn(pk(t)); GVEjB;  
} I[[rVts  
template < typename T1, typename T2 > x]a>Q),  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \n<N>j@3  
  { gvy%`SSW  
  return fn(pk(t1, t2)); 5[/ *UtB  
} Y=}b/[s6;  
} ; t}'Oh}CG  
5vP*oD  
cp.)K!$  
一目了然不是么? <'GI<Hc  
最后实现bind u :m]-'  
Q3oVl^q  
?'h@!F%R'  
template < typename Func, typename aPicker > =gfLl1wY[  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 38Wv&!  
  { /3+7a\|mKr  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); vkBngsS  
} 37lmB '~  
YJ!6)d?C.  
2个以上参数的bind可以同理实现。 X.T.^}=  
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。 YToRG7X#  
vZXyc *  
十一. phoenix y@_4OkR@  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: YO-O-NEP  
~^VcTSY@<L  
for_each(v.begin(), v.end(), s*]1d*B!  
( H%])>  
do_ O'idS`   
[ YtIJJH  
  cout << _1 <<   " , " <cepRjDn  
] iY*Xm,#  
.while_( -- _1), 9IIe:  
cout << var( " \n " ) @p `#y  
) TR: D  
);  "&C'K  
4H1s"mP<  
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: b(~NqV!i  
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 5RlJybN"o  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 %C)U F  
那么我们就照着这个思路来实现吧: KgKV(q=  
o'D6lkf0  
"t\rjFw  
template < typename Cond, typename Actor > 6dg[   
class do_while NrL%]dl3/  
  { QiwZk<rb  
Cond cd; eKLxNw5  
Actor act; PU-;Q@< E  
public : U15Hq*8Z  
template < typename T > yY,.GzIjCj  
  struct result_1 Ye1P5+W(  
  { [_H9l)  
  typedef int result_type; $9ON 3>  
} ; S!g&&RDx  
<y`yKXzBUV  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} T8qG9)~3  
Q7#Q6-Q  
template < typename T > Vr5a:u'  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const TWxMexiW  
  { ,P9B8oIq  
  do gk] r:p<O  
    { GH:Au  
  act(t); dd$\Q  
  } [ ra [~  
  while (cd(t)); x{ZcF=4  
  return   0 ; |t.WPp5,  
} (>)Y0ki}  
} ; fh,Y#.V`  
|/r@z[t  
];Z_S`JR  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). cJH7zumM)  
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。 I98wMV8  
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。 c?z% 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。 JDMaLo  
下面就是产生这个functor的类: `D GO~RMp9  
%*r P d>*  
!TG"AW  
template < typename Actor > 1uD}V7_y"  
class do_while_actor \>jK\j  
  { fxiq,o0  
Actor act; 1hRC Bwx  
public : \3Xt\1qN4  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} b!UT<:o  
{`1zVTp[<  
template < typename Cond > [i&tE.7  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; lUWjm%|  
} ; Q>z0?%B  
B"{CWH O  
%`g qV9a  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 6o6m"6  
最后,是那个do_ KXdls(ROP  
8(S'g+p  
D{G#|&;  
class do_while_invoker &os* @0h4  
  { P3N f<  
public : n){\KIU/O  
template < typename Actor > &, K;F'  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const ]Q)TqwYF  
  { %Cm4a49FNi  
  return do_while_actor < Actor > (act); L- =^GNh  
} [% 3{mAd  
} do_; 47t^{WrT  
[.6uw=;o  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? jPbL3"0A&  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 [ 9$>N  
最后来说说怎么处理break和continue 5@Rf]'1B0  
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。 0ED(e1K#B  
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
批量上传需要先选择文件,再选择上传
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五