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
  • 3955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 Z`86YYGK  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 _*n `*"  
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, w^("Pg`  
U=7nz|  
dsj}GgG?Z  
qS"#jxc==+  
  class filler ]T)<@bmL  
  { !dU$1:7  
public : t%J1(H  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} Iqn (NOq^[  
} ; 7!h> < sx  
IF-y/]  
Jz3,vV fQ:  
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: HTz`$9  
m(d|TwG{  
ez.a  
;<thEWH;Y  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); W amOg0  
iK+Vla`}  
Jp%5qBS^  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 F3]VSI6^E,  
Lq1?Y  
K#AexA  
<VQ)}HW;k  
二. 战前分析 1r_V$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。 -%gEND-AP  
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 eO(U):C2  
hqlQ-aytS  
Pqw<nyC.  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ^6R(K'E}  
  /* --------------------------------------------- */ Ir5|H|b<  
vector < int *> vp( 10 ); `C C=?E  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); &6 <a<S  
/* --------------------------------------------- */ h_+  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); PB7-`uz  
/* --------------------------------------------- */ 6>)nkD32g  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); Bf]Bi~w<  
  /* --------------------------------------------- */ "P54|XIJ\  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); ?FjnG_Uz`D  
/* --------------------------------------------- */ Wz"H.hf  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); PgGUs4[  
-zn_d]NV  
#.[eZ[  
KX 7 fgC  
看了之后,我们可以思考一些问题: B2P@9u|9  
1._1, _2是什么? @SpP"/)JY  
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。 ZTz07Jt  
2._1 = 1是在做什么? ; :q  
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。 m4m|?  
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。 4OQ,|Wm4G  
%=Z/Frd  
j*Pq<[~  
三. 动工 MpGG}J[y  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: "om7 : d  
3)6-S  
pMy:h   
"y&`,s5}  
template < typename T > .UNV &R0  
class assignment QkW'tU\^  
  { /*k_`3L  
T value; jl&Nphp  
public : wT6zeEV~*  
assignment( const T & v) : value(v) {} < F;+A{M)  
template < typename T2 > `]XI Q\ *  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } Iv*\8?07)  
} ; FVBAB>   
0V21_".S  
XD|g G  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 x: _[R{B  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment  k4dC  
B(94;,(  
ujS oWs  
h=:/9O{H  
  class holder b=_k)h+l  
  { eh `%E0b}  
public : %K-8DL8|(  
template < typename T > '&B4Ccn<V  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const H~nZ=`P9&  
  { FX|&o >S(8  
  return assignment < T > (t); {&mH fN  
} >h#w~@e::  
} ; Es)|#0m\x@  
Y$\|rD^f  
matna  
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: c>{QTI:]  
M3O !jN~  
  static holder _1; 2M'dT Xz  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 $*iovam>^]  
]VLseF  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 3oMHy5  
而不用手动写一个函数对象。 ZIc.MNq  
_UP fqC ?  
o!K DeY  
7#%Pry  
四. 问题分析 LlO8]b!P-^  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 @x+2b0 b  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 4}v|^_x-i  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ;-kDJ i  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 BR@m*JGajz  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 uHSnZ"#  
qx[c0X!  
五. 问题1:一致性 #o4tG  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| -dBWpT  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ]kTxVe  
U|%}B(  
struct holder +jwHYfAK)  
  { H4AT>}ri  
  // tLa%8@;'$  
  template < typename T > |oXd4  
T &   operator ()( const T & r) const v#/Gxk9eX  
  { @|c])  
  return (T & )r; 35e{{Gn)v  
} vBl:&99[/  
} ; pF8 #H~  
xi(\=LbhY  
这样的话assignment也必须相应改动: o25rKC=o  
Lm2) 3;ei  
template < typename Left, typename Right > &t AYF_}  
class assignment -R:_o1"  
  { cS9jGD92  
Left l;  3}8o 9  
Right r; 0~^RHb.NA8  
public : G_S>{<[  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} G#7(6:=;,`  
template < typename T2 > ud$-A  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } E6-*2U)k+  
} ; ufL<L;Z\;  
R~k`KuY@!  
同时,holder的operator=也需要改动: WXY'%G  
C\GP}:[T3  
template < typename T >  |50sGJE(  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const ([dd)QU  
  { X$ ZVY2  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); A!B.+p[ G  
} V&s|IoTR  
za@/4z  
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。 qGV_oa74  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 V>`ANZ4  
Fds 11 /c7  
return l(rhs) = r; gE#'Zv{7  
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。 KZw~Ch}b9  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: g gx_h  
\xCCJWek  
template < typename Tp > h&$h<zL[  
class constant_t yEI@^8]s  
  { ezp%8IZ;  
  const Tp t; $3g{9)}  
public : lbBWOx/|  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} i#`q<+/q  
template < typename T > \H@1VgmR;  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const c_D(%Vf5  
  { ?!U[~Gq  
  return t; @I`^\oJ  
} | :-i[G?n  
} ; F`QViZ'n>#  
nOGTeKjEJ  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 !{t|z=Qg  
下面就可以修改holder的operator=了 #;j:;LRU  
WI/tWj0  
template < typename T > <Kv$3y  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const o'!=x$Ky  
  { P.,U>m  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); d}h{#va*  
} w>&*-}XX  
'|zrzU=  
同时也要修改assignment的operator() 5FoZ$I  
hu.o$sV3;  
template < typename T2 > :lcq3iFn  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } .+/d08]  
现在代码看起来就很一致了。 d}[cX9U/  
v\Uk?V5T  
六. 问题2:链式操作 +1!iwmch>  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Kf[d@ L  
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。 rR> X<  
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。  S=(O6+U  
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。 o[Jzx2A<  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Go)$LC0Mi  
}|kFHodo  
template < typename T > k||t<&`Ze  
struct result_1 S' j g#*$  
  { 3N2d V6u  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ;/j2(O^  
} ; >CqzC8JF  
ukW&\  
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: FQDf?d5  
9Rnypzds  
template < typename T > }aVZ\PDg  
struct   ref 3 !@  
  { "d_wu#fO)  
typedef T & reference; kt/,& oKI  
} ; s{Z)<n03  
template < typename T > MY^{[ #Q  
struct   ref < T &> :CyHo6o9  
  { J,2V&WuV0r  
typedef T & reference; D0r viO  
} ; FPDTw8" B;  
CI'RuR3y]Z  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: vjuFVJwL  
50^ux:Uv+N  
template < typename T >  p+h$]CH  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const D(AH3`*|#  
  { ;Y?MbD  
  return l(t) = r(t); hJ@vlMW  
} a[-!X7,IU  
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。 69g{oo  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 `t~jHe4!Y  
!*N9PUM  
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 <1D|TrP  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ]%' AZ`8  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 m+TAaK  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 1UP=(8j/  
最后的布局是: tJ\ $%  
                Add hH8&g%{2  
              /   \ $ F2Uv\7=  
            Divide   5 dZU#lg  
            /   \ c{1;x)L  
          _1     3 ^,>w`8  
似乎一切都解决了?不。 o|kykxcq  
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。 5X)8Nwbc  
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。 fK J-/{|  
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: @NiuT%#c  
#).$o~1ht!  
template < typename Right > fjh|V9H  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const C$OVN$lL`8  
Right & rt) const 2%W;#oi?  
  { D0D=;k   
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); BzzC|  
} UlYFloZ  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 4Z"}W!A  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 m@td[^O-  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 =RQF::[h  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 52w@.]  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 a5 D|#9  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? G,u=ngZ]  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: R6+)&:Ab{R  
q&3 ;e4  
template < class Action > HN7CcE+l  
class picker : public Action +[7~:e}DZ  
  { :GXF=Df  
public : pHV^K v#  
picker( const Action & act) : Action(act) {} r;#"j%z  
  // all the operator overloaded !6!)H8rX  
} ; _fHC+lwN  
B/twak\  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 bdg6B7%Q  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: ^#9385  
X0lPRk53(  
template < typename Right > u_(~zs.N]  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const ;tjOEmIiU  
  { "o5]:]h)  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 36 "n7  
} cb}"giXQTB  
(Xd8'-G$m  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ujU,O%.n  
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。 |N.2iN:  
SH%NYjj  
template < typename T >   struct picker_maker Y{YbKKM  
  { 2HE@!*z9H  
typedef picker < constant_t < T >   > result; Pe`(9&iT.  
} ; C8U3+ s  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > sg2;"E@  
  { i}-uK,^  
typedef picker < T > result; AI|vL4*Xd  
} ; "4N&T#  
=+zDE0Qs  
下面总的结构就有了: smP4KC"I(d  
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。 VmS_(bM  
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。 |7qt/z  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 iQ'*QbP'Z  
至此链式操作完美实现。 Q_5 l.M/9]  
Qs6<(zaqkt  
,2@o`R.27  
七. 问题3 3_(_yEKx  
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。 qE[S>/R"  
3JnpI,By  
template < typename T1, typename T2 > |cvU2JI@  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Y t(D  
  { 9]4Q@%  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 0U '"@A \  
} lSxb:$g  
Br1R++]  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: {)[o*+9  
pSs*Z6c)@  
template < typename T1, typename T2 > pgU [di  
struct result_2 ij" ~]I  
  { ]PXM;w  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; A;oHji#*  
} ; ci0A!wWD  
['d9sEv.  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? |Y9>kXMl  
这个差事就留给了holder自己。 i'IT,jz !  
    slQn  
Pfd1[~,  
template < int Order > FuhmLm'p  
class holder; broLC5hbQU  
template <> rB>ge]$.  
class holder < 1 > >!963>DR  
  { &>sbsx\y  
public : As:O|!F  
template < typename T > *dl hRa  
  struct result_1 8&<mg;H,  
  { jK|n^5\  
  typedef T & result; e4z`:%vy  
} ; Q6h+.  
template < typename T1, typename T2 > <kh.fu@.Q  
  struct result_2 -F5B Jk  
  { honh 'j  
  typedef T1 & result; X1j8tg  
} ; iT]t`7R  
template < typename T > Rh>B# \  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const -ng1RA>  
  { mRk)5{  
  return (T & )r; +QChD*  
} i8]EIXbMX  
template < typename T1, typename T2 > gabfb#  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const G|6qL  
  { 77>oQ~q  
  return (T1 & )r1; 8mI(0m'  
} Y;i=c6  
} ; o) )` "^  
c6h?b[]  
template <> <,i4Ua  
class holder < 2 > 5'2kP{;  
  { KC/O EJ`  
public : {6i|"5_j  
template < typename T > ~?Zib1f)  
  struct result_1 PR:k--)D  
  { oC0ndp~+&  
  typedef T & result; 56V|=MzX]  
} ; HD j6E"  
template < typename T1, typename T2 > FI.te3i?7  
  struct result_2 O?uICnmi6  
  {  a"Qf  
  typedef T2 & result; @]3 \*&R}  
} ; Xw H>F7HPe  
template < typename T > %M6 OLq!K  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 4G&`&fff]  
  { \Kl20?  
  return (T & )r; S?~0)EXj(  
} /%@;t@BK4  
template < typename T1, typename T2 > >eJ <-3L;  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 1J?v\S$ma`  
  { 5EYGA\  
  return (T2 & )r2; .9~j%] q  
} c(Q@5@1y:  
} ; Dqy`7?Kn  
#QNN;&L]R  
#2tmi1 ya  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 H& |/|\8F  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: %>KbaM1b  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: pMfb(D"  
wQxI({k@  
return l(i, j) = r(i, j); 1@]&iZ]  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ?f?5Kye  
C'6I< YX  
  return ( int & )i; '$ei3  
  return ( int & )j; YxF@1_g  
最后执行i = j; j.E=WLKV*  
可见,参数被正确的选择了。 #GzALF97  
nrac )W  
1lw%RM  
t"=5MaQk-  
)+ .=z  
八. 中期总结 yRXML\Ge  
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: mjeJoMvN)H  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 b3A0o*  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 R1];P*>%gZ  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor BT7{]2?&V  
gInh+XZs  
* EWWN?d  
"\|P6H  
<4}m:  
Exb64n-_=  
九. 简化 EU[\D;  
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。 Gwd38  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 #p}GWS)  
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: K[[~G1Z  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ee {ToK  
  +-*/&|^等 +B*]RL[th  
2. 返回引用。 kwjO5 OC8  
  =,各种复合赋值等 [.#nM  
3. 返回固定类型。 [ZWAXl $  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) 'D\X$^J^  
4. 原样返回。 ,s8/6n#  
  operator, +_GS@)L`%  
5. 返回解引用的类型。 3^8Cc(bk  
  operator*(单目) *.W3V;K  
6. 返回地址。 -.Wcz|  
  operator&(单目) W!{RJWe  
7. 下表访问返回类型。 D<WnPLA$g  
  operator[] :[0 R F^2}  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 5kGniG?T#  
  operator<<和operator>> F0$w9p  
ale'-V)5  
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。 Fp\;j\pfw  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: )qy?x7   
bP18w0>,  
template < typename Left > 2KLMFI.F  
struct value_return ibkB>n{(  
  { U,g8:M xHK  
template < typename T > H4g8 1V=  
  struct result_1 ~[;r) g\  
  { ~P3b5 -  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; BH:A]#_{  
} ; (`(D $%  
J[ZHAnmPH  
template < typename T1, typename T2 > :nx+(xgw  
  struct result_2 L FWp}#%  
  { OZ&/&?!XE  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ~$J ;yo~  
} ; yqN`R\d  
} ; 2Q6;SF"Z  
L}h_\1  
K(;qd Ir  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait pGs?Y81  
[)"\Aq  
下面我们来剥离functor中的operator() }0'LKwIR  
首先operator里面的代码全是下面的形式: |]7c&`  
-1Q24jrO-  
return l(t) op r(t) Xm#W}Y'  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) SBxpJsW >  
return op l(t) #pvq9fss,}  
return op l(t1, t2) [F6 )Z[uG  
return l(t) op 'K7\[if{  
return l(t1, t2) op En\@d@j<u  
return l(t)[r(t)] r=Xo;d*TE  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ebBi zc=  
Oiib2Ov  
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: #b^6>  
单目: return f(l(t), r(t)); UarLxPQ  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); T]th3*  
双目: return f(l(t)); '+9<[]  
return f(l(t1, t2)); orjtwF>^  
下面就是f的实现,以operator/为例 p9"dm{  
UT;%I_i!'  
struct meta_divide Bsa;,  
  { NBk0P*SI  
template < typename T1, typename T2 > ?I+{S  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) iT'doF  
  { $_S-R 3L\  
  return t1 / t2; #)'Iqaq7  
} ^yW['H6V  
} ; d6n_Hpxw^  
xJ>5 ol  
这个工作可以让宏来做: D!.c??   
Y(UK:LZ'  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ?t 'V5$k\  
template < typename T1, typename T2 > \ Im6gWDdq@6  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; v0 C+DKi  
以后可以直接用 |]G%b[  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) <|r|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  }u8(7  
(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。。。) uWJJ\  
u8c@q'_  
Sr \y1nt  
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 ;"M6}5dQ4  
2"D4q(@  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > k A3K   
class unary_op : public Rettype t oGiG|L  
  { w[X-Q+7p(t  
    Left l; }u;K<<h:  
public : x,C8):\t`B  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} LK}g<!o(  
6Z|h>H5 a  
template < typename T > f2e;N[D  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const D$>!vD'  
      { t=B1yvE "  
      return FuncType::execute(l(t)); |%|03}Q  
    } p_I^7 $  
sU>IETo  
    template < typename T1, typename T2 > P*KIk~J  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const t+v %%N_  
      { NgTB4I 8P  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); +,,(8=5 g  
    } -Cyo2wk  
} ; {py%-W  
xX-r<:'tmi  
Krae^z9R  
同样还可以申明一个binary_op C:J frg`  
YrnC'o`  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > DgT]Nty@b  
class binary_op : public Rettype 5Npxs&Ea  
  { a,w|r#x]  
    Left l; ;`oK5  
Right r; fg LY{  
public : NVRzthg%c_  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ^]sb=Amw  
e,|gr"$/  
template < typename T > /3M8 ;>@u  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 5n?P}kca)  
      { [W3X$r~-  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); vv.E6D^x(  
    } !=eNr<:V.  
r#OPW7mhE  
    template < typename T1, typename T2 > .e7tq\k  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const i.^ytbH  
      { Rq|6d M6H  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); loIb}8  
    } a <C?- g|  
} ; JOuyEPy  
opH!sa@U  
Lf(( zk:pt  
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 3RaW\cWzg  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 _^W;J/He  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) U;W9`JT<.f  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 :(]fC~G~  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! P!]uJ8bi  
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。。。  ,]EhDW6  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 F `7 v  
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) g ` s|]VNt  
下面是修改过的unary_op 0 h A:=r  
=.z;:0]'n  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Wxj_DTi[1"  
class unary_op bL xZ 5C7t  
  { a Vu!Qk=Z/  
Left l; "}v.>L<P  
  5QiQDQT}5  
public : !'H$08Ql}  
 2yJ{B   
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 2VRGTx  
R%KF/1;/  
template < typename T > b*Y Wd3  
  struct result_1 qHZDo[  
  { %>$<s<y  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; O &<p 8  
} ; ]L~NYe9  
{_N9<i{T  
template < typename T1, typename T2 > d@ K-ZMq  
  struct result_2 O2>c|=#  
  { 5TJd9:\Af  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; bY#BK_8 :  
} ; Dy.i^`7\  
MS\vrq'_  
template < typename T1, typename T2 > ?=9'?K/~a  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4`i8m  
  { )I&.6l!#  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ~)f^y!PMQ  
} ./ {79  
FGi7KV=N  
template < typename T > U5kKT.M  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ['o ueOg  
  { {3x>kRaKci  
  return OpClass::execute(lt(t)); l L;5*@  
} Nbr$G=U  
4fs d5#  
} ; o,WjM[e  
9 " q-Bb  
hY.i`sp*/  
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 3q'AgiW  
好啦,现在才真正完美了。 d~~kJKK  
现在在picker里面就可以这么添加了: e4` L8  
^Oi L&p;r  
template < typename Right > e%[*NX/  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const At\(/Z y  
  { 1<G+KC[F  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); x.-d)]a!  
} ?Ujg.xo\  
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。 gl+d0<R zw  
ZjmQ  
/-p!|T}w  
K#+?oFo:  
{|u"I@M*O  
十. bind ^i%S}VK  
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。 GS>[A b+  
先来分析一下一段例子 d#v@NuO6 h  
CIIjZ)T  
h&i*=&<HP6  
int foo( int x, int y) { return x - y;} yIL=jzm`7  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 cuN]}=D  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 tQ{/9bN?P  
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。 ;+wB!/k,  
我们来写个简单的。 nmU1xv_  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: '|4+< #  
对于函数对象类的版本: {[2o  
WrGA7&!+  
template < typename Func > Qel)%|dOn  
struct functor_trait i"G'#n~e  
  { ?z1v_Jh  
typedef typename Func::result_type result_type; Oin9lg-jR  
} ; (j'\h/  
对于无参数函数的版本: r""rJzFz'  
3Cj)upc  
template < typename Ret > I&+.IK_  
struct functor_trait < Ret ( * )() > w&?XsO@0W  
  { nW)+-Wxq  
typedef Ret result_type; /i"hViCrlG  
} ; &q>8D'  
对于单参数函数的版本: 6=;:[  
$/M-@3wro  
template < typename Ret, typename V1 > Z i6s0Uck  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > V8/d27\  
  { fLe~X!#HF  
typedef Ret result_type; Z oXz@/T  
} ; n>}Y@{<]/  
对于双参数函数的版本: `r}_92Tt  
fc+-/!v  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > itzUq,T  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > FC1rwXL(  
  { jUm-!SK}q  
typedef Ret result_type; A5Hx $.Z  
} ; 6nk }k]Ji  
等等。。。 RU ~na/3  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy #tR:W?!  
K}CgFBk  
template < typename Func > ? uYO]!VC  
struct func_return ;NA5G:eQ  
  { `9r{z;UQ  
template < typename T > )5b_>Uy  
  struct result_1 \( s `=(t  
  { FFqK tj's  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; =c@hE'{  
} ; \< .BN;t{  
y[XD=j  
template < typename T1, typename T2 > st) is4  
  struct result_2 XKTDBaON  
  { */e$S[5  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; "0!h- bQN  
} ; yF)J7a:U  
} ;  zjUQ]  
Gt&yz"?D  
%"f85VfZ  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 9Q1%+zjjMq  
sg,\!'  
template < typename Func, typename aPicker > ^^v3iCT  
class binder_1 J,Ki2'=  
  { 50MM05aC  
Func fn; Tm`@5  
aPicker pk; rT` sY  
public : xq;>||B  
]S%_&ZMCM  
template < typename T > FXr^ 4B}  
  struct result_1 ^(TCUY~f&  
  { J920A^)j!  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 0HWSdf|w  
} ; 3g;Y  
d7kE}{,  
template < typename T1, typename T2 > / <(|4e  
  struct result_2 ~3 bV~H#~m  
  { {Z/iYHv~#c  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Xgx/ubca0  
} ; 1e[?}q]*  
x~5,v5R^]  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} qA '^b~  
\r IOnZ.WK  
template < typename T > ~S('\h)1  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ^Z)7Z% O  
  { W$jRS  
  return fn(pk(t)); )"\= _E#  
} W%+02_/)  
template < typename T1, typename T2 > -dovk?'Gj  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const y7pBcyWTE=  
  { OFr"RGW"  
  return fn(pk(t1, t2)); gqv+|:#  
} IER;d\_V<  
} ; ;cVK2'  
igQzL*X  
=-oP,$k  
一目了然不是么? yr},pB  
最后实现bind p^Ey6,!8]D  
m u9,vH  
@2"uJ6o  
template < typename Func, typename aPicker > Ct `)R  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) O h e^{:  
  { (.$$U3\  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 5{yg  
} }$<v  
Z><+4 '  
2个以上参数的bind可以同理实现。 C5(XZscq  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 # fF5O2E'3  
Vl$RMW@Ds  
十一. phoenix ~EmK;[Z  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: |\Gkhi>;  
N $>Ml!J  
for_each(v.begin(), v.end(), ulALGzPh  
( \'=svJ   
do_ P6%qNR/ x  
[ $|7"9W}m*  
  cout << _1 <<   " , " VJ#ys _W  
] tfHr'Qy BC  
.while_( -- _1), O_ r-(wE4  
cout << var( " \n " ) I0l3"5X a  
) @8c@H#H  
); y3( ~8n  
rWWp P<  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: "zw{m+7f,  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor ]iTP5~8U  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 ;LgMi5dN  
那么我们就照着这个思路来实现吧: T ^eD  
yE N3/-S+  
I8i|tQz  
template < typename Cond, typename Actor > V #vkj  
class do_while )P R`irw  
  { <,O| fY%  
Cond cd; yUcU-pQ  
Actor act; 4%}iKoT   
public : R}(Rv3>Xx  
template < typename T > u L v  
  struct result_1 .&5 3sJ0{  
  { R1hmJ  
  typedef int result_type; A]iT uu5p  
} ; kK6t|Yn&  
,MHK|8!  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 1WaQWZ:=  
dgQ<>+9]6  
template < typename T > @RB^m(> 5  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const L|{vkkBo  
  { -^_^ByJe  
  do : HU|BJ>  
    { [2Y@O7;n I  
  act(t); @sa_/LH!K  
  } <b~~X`Z  
  while (cd(t)); 'xuxMav6m  
  return   0 ; w?_'sP{pd  
} fvta<  
} ; }x6)}sz7  
"w 4^i!\  
LTx,oa:ma  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). @}^VA9ULK  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 ~d<&OL  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 Z!q$d/1  
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。 .,VLQ btg  
下面就是产生这个functor的类: `E;xI v|  
uYO$gRem  
-m ,Y6  
template < typename Actor > j7Zv"Vq@  
class do_while_actor h+_:zWU  
  { `}ZtK574  
Actor act; 18~jUYMV  
public : 9h+T O_T@F  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} q(EN]W],  
Ta3* G  
template < typename Cond > Y x66Xy  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; o=![+g  
} ; #3>jgluM'  
 ^0{t  
Kl?C[  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 WOgkv(5KN  
最后,是那个do_ Nj?Q{ztS  
E i2M~/  
3 %BI+1&T_  
class do_while_invoker F1}d@^K 7d  
  { o]]tH  
public : m+dQBsz\  
template < typename Actor > g^:`h VV  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const RHd no C  
  { 1LSD,t|  
  return do_while_actor < Actor > (act); ,9KnC=_y  
} $qpW?<>,0  
} do_; lQgavP W!  
Ii3F|Vb G  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? 1#|lt\T  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 O|Y`:xvc  
最后来说说怎么处理break和continue J}-e9vK-#  
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。 4F -<j!  
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:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八