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
  • 6939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 ND>}t#^$  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Y')+/<Q2E  
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, n21J7;\/+  
L?fv5 S3  
!w Bmf&=  
.$iIr:Tc>  
  class filler SH.'E Hd  
  { U<b!$"P9  
public : 2}twt  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} icmDPq  
} ; |sh  U  
3[rB:cE/  
[6|vx},N  
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: NL 37Y{b  
`upNP/,  
k s}o9[D3  
51vK>  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); :y)'qv[  
FcA0 \`0M  
p* @L1  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 i`~y %y  
J"y@n ~*0  
bBX~ZWw  
jVz1`\Nje  
二. 战前分析 '<Gqu_-  
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。 @j6D#./7j  
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 ~a$% a  
)zN )7  
$gNCS:VG*  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); KB5{l%>  
  /* --------------------------------------------- */ |zMQe}R@%  
vector < int *> vp( 10 ); 8~i@7~ J  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); VA0TY/{ ]  
/* --------------------------------------------- */ (`xc3-,  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); qU}DOL|  
/* --------------------------------------------- */ 5 Jhl4p}w  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); /Q!F/HY3ZS  
  /* --------------------------------------------- */ PewLg<?,G4  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); abND#t  
/* --------------------------------------------- */ [H6>]&  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); S,H{\c  
s@$AYZm_  
>BX_Bou  
5+UiAc$  
看了之后,我们可以思考一些问题: dY,'6 JzC  
1._1, _2是什么? vl<J-+|0C  
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。 7XNfH@  
2._1 = 1是在做什么? TO.NCO\x  
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。 vXF\PMf  
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。 &a`-NRU#  
II91Ia  
AOe~VW  
三. 动工 f As:[  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: bbJa,}R  
yS*PS='P  
<LJ$GiU  
A-W7!0  
template < typename T > `Ao: }  
class assignment >HFJm&lQ  
  { 3{ci]h`:y8  
T value; 1jL?z6S  
public : 1pV"< ,t  
assignment( const T & v) : value(v) {} R/#*~tPi8  
template < typename T2 > f_7p.H6\  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } `&_qK~&/X  
} ; 073(xAkL{  
x\jHk}Buj  
8^{BuUA  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 7v-C-u[E`  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Lg^m?~{  
9hv\%_>o  
ty78)XI  
Cn,jLy  
  class holder =8iM,Vl3  
  { !rWib` %  
public : s+[=nau('w  
template < typename T > {t 7 M  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const h+Dok#g  
  { cZu:dwE  
  return assignment < T > (t); <fw[7=_)^  
} +,MzD'(D  
} ; "\9@gfsp)  
[ACYd/  
G2Apm`/ y  
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: te|VKYN%}[  
aQ)9<LsI  
  static holder _1; `drvu?F  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 vmoqsdZ/  
C.@zVt  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); lY1m%  
而不用手动写一个函数对象。 oqj3Q 1  
={fi&j  
IOA{l N6  
4nY2v['m0  
四. 问题分析 GB+G1w  
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。 ~ e"^-x  
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。 h*d,AJz &.  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 yR`-rJb V  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ~DJ/sY2/  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ;'h7 j*6  
r=9*2X#  
五. 问题1:一致性 )S%mKdOm $  
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?| t`LH\]6@  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 u7/M>YJ`T  
{[$p}#7Y  
struct holder !B\\:k]aO^  
  { G67BQG\av  
  // ?832#a?FZ;  
  template < typename T > pS%Az)3RZ  
T &   operator ()( const T & r) const $exu}%  
  { mz#(\p=T  
  return (T & )r; hE=cgO`QU  
} %pMW5]H  
} ; $]Q_x?  
zYep V  
这样的话assignment也必须相应改动: TqlUe@E  
u%|VmM>  
template < typename Left, typename Right > X)yTx8v4  
class assignment S&VN</p  
  { ]\jhtC=2  
Left l; MVdE7P  
Right r; 7DI8r|~  
public : q)P<lKi  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} $/D@=P kc  
template < typename T2 > _ pJU~8  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } 7.5G4  
} ; C }!$'C|  
^)SvH  
同时,holder的operator=也需要改动: Z?GC+hG`  
mV;7SBoT  
template < typename T > 6@T_1  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const 2<y -cQ?>  
  { Yux7kD\c  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); ;w1h)  
} S4|)N,#  
-F*j`  
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。 iBZ+gsSP  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 &o?pZ(\C  
PKwx)! Rz  
return l(rhs) = r; Kkd7D_bZ*  
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。 ]-R8W/fDn  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: p0@iGyd  
7Fq|Zc`P  
template < typename Tp > M~@\x]p >  
class constant_t akNJL\b  
  { i3kI{8h  
  const Tp t; M5<5 (l  
public : rp _G.C  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} X=DJOepH'  
template < typename T > *fjarZu  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const UP,(zKTA  
  { '8}\! i&  
  return t; cd:O@)i  
} AD8~  
} ; A\=:h  AQ  
0AaN  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 %~6+=*(\  
下面就可以修改holder的operator=了 "r[Ea|  
}$b/g  
template < typename T > /WM : Bj   
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const >CYg\vas!  
  { i4->XvC  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); h<6r+*T' p  
} E[$['0  
@ #V31im"N  
同时也要修改assignment的operator() T *$uc,  
%D&FnTa  
template < typename T2 > #Uudx~b  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } oVLz7Y[JE  
现在代码看起来就很一致了。 0a(*/u  
{xOu*8J  
六. 问题2:链式操作 B$7lL  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 YGxdYwBwf  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 (+4=A k  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 ZI5UQH/  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 <,LeFy\zW  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 4=1lyw  
.}Xkr+ +]  
template < typename T > P~?u2,.E[  
struct result_1 #ReW#?P%b/  
  { d *H-l3N  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; |px4a"  
} ; ;1"K79  
>0512_J+  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: T nPC\.x  
.&* Tj}p  
template < typename T > KnbP@!+c  
struct   ref gg6&Fzp  
  { Qy15TJ  
typedef T & reference; q/]tJ{FI  
} ; DrW]`%Ql  
template < typename T > FxD"z3D  
struct   ref < T &> z.{y VQE  
  { b5yb~;0  
typedef T & reference; RPLr7Lb  
} ; 7\jH?Zi  
J\2F%kBej?  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: TzPVO>s  
N\H(AzMw  
template < typename T > K<N0%c~  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const m 81\cg  
  { % 3FI>\3  
  return l(t) = r(t); !3Pl]S~6!  
} /wIZ '  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 sz}Nal$AC  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 @89mj{  
&\1Dy}:  
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 :?lSa6de  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: } 1c5#Ym  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 C?b Mj[$  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 X2o5Hc)l<  
最后的布局是: rvOR[T>  
                Add rNI3_|a  
              /   \ 4 9#I  
            Divide   5 aHb,4 wY  
            /   \ sYXVSNonm  
          _1     3 yQ&;#`!'  
似乎一切都解决了?不。 t6~|T_]  
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。 lJq %me;4m  
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。 i++ F&r[  
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: <Qwi 0$  
bv|v9_i  
template < typename Right > 1no$|n#  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const @ '<lD*W  
Right & rt) const =. OW sFv  
  { *r(iegO$  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); R|tjvp-[}  
} ;m;wSp  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 igz&7U8gg  
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。 GfVMj7{  
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。 k \]@  
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。 Be-gGJG  
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。 eeuAo&L&  
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+nh  
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: ]_#[o S  
GVFD_;j'  
template < class Action > EEF}Wf$f  
class picker : public Action W*VQ"CW{^]  
  { >N44&W  
public : ? BBDk  
picker( const Action & act) : Action(act) {} M*@MkN*u&  
  // all the operator overloaded e?F r/n  
} ; Be?mIwc_g  
,P5HR+h  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 yUBic~S  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: <sd Qvlx$-  
XMuZ 'I  
template < typename Right > im*XS@Uj  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const s2&UeYbIs  
  { arDY@o~  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); {jr>Z"/q  
} w)3LYF  
w=O:|Xu#*  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > n j1 cqh  
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。 mnG\UK,k  
RkC?(p  
template < typename T >   struct picker_maker aiUn bP  
  { %K?~$;Z.  
typedef picker < constant_t < T >   > result; cjH ~H8  
} ; 9KCnitU  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > <w08p*?  
  {  M3u[E  
typedef picker < T > result; 0(0Ep(Vj  
} ; uy7)9w  
V@T G"YF  
下面总的结构就有了: sE]eIN  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 `5h$@  
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。 IzkZ^;(N  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 awMm&8cIM  
至此链式操作完美实现。 |A &Nv~.)  
&Gxk~p<  
`[Kh[|  
七. 问题3 J6\<>5 A?  
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>-Iv _  
{hVSVx8ZL  
template < typename T1, typename T2 > <9B43  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Vs m06Rj{  
  { rt t?4  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 3Qn! `  
} b abDLaC@  
<@e6zQG  
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: 0^tF_."Y  
k|a{ |2p  
template < typename T1, typename T2 > )p ,-TtV  
struct result_2 hoeOdWI pf  
  { i^="*t\i  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; /C_O/N  
} ; ;LthdY()n(  
O^|,Cbon6  
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? C+O`3wPZp  
这个差事就留给了holder自己。 nn5S7!  
    YIt:_][*  
5v!Uec'+  
template < int Order > Km pX^Se[  
class holder; NS<lmWx+  
template <> V/J[~mN9  
class holder < 1 > \fh.D/@  
  { ]TqcV8Q~  
public : sK}Ru?a)  
template < typename T > %%kl R{  
  struct result_1 ;/ >~|@  
  { G2rxr  
  typedef T & result; V<nh+Q3<d  
} ; UV@<55)K  
template < typename T1, typename T2 > ?RrJYj1  
  struct result_2 ?9 2+(s  
  { Y~gpiL3u  
  typedef T1 & result; vAU^<$D27  
} ; >TwOL  
template < typename T > ~r&Q\G  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const "fS9Nx3  
  { _U/etlDTO  
  return (T & )r; 2-UZ|y  
} X[grV e  
template < typename T1, typename T2 > T\. 8og  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const E=HS'XKu[K  
  { }MuXN<DDb  
  return (T1 & )r1; v#=WdaNz  
} Xgr|~(^  
} ; R# mZYg  
0Rrz   
template <> z[] AH#h  
class holder < 2 > es&+5  
  { eAm7*2  
public : &Lk@Xq1  
template < typename T > Sg')w1  
  struct result_1 32YE%  
  { q>!T*BQ  
  typedef T & result; tgc&DT; E  
} ; 7s>d/F3*  
template < typename T1, typename T2 > sW|u}8`  
  struct result_2 ;MNEe% TJ  
  { A7~)h}~   
  typedef T2 & result; OlMCF.W#3  
} ; AY,6Ddw  
template < typename T > a5]~%xdK  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 9CUMqaY2  
  { 8I NVn'G  
  return (T & )r; }# w>>{Q  
} ^EZ)NG=e5  
template < typename T1, typename T2 > ;bkS0Vmg  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const E(8O3*=  
  { =]U[   
  return (T2 & )r2; V4/eGh_T  
} ,Sghi&Ky  
} ; F''4j8  
z8vF QO\I"  
FSc7 30rM  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 P^VV8Z>\&  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: HgduH::\#  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: "c1vW<;  
%D e<H*  
return l(i, j) = r(i, j); \'BKI;  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) qd!$nr  
|;9OvR> A  
  return ( int & )i; 2!{CNt.-  
  return ( int & )j; PN+,M50;1  
最后执行i = j; 3_vggK%  
可见,参数被正确的选择了。 in(n[K  
9bqfZ"6nXY  
Zff-Hl  
]V><gZ  
%6kD^K-  
八. 中期总结 j%~UU0(J  
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: 6;[iX`LL  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 q+|Dm<Ug  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 [<8<+lH=P  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor )wSsxX7:  
>SSF:hI"J  
D#^v=U  
$].< /  
Gd:fWz(  
;y4 "wBX  
九. 简化 [G t|Qp[   
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。 s:wLEj+  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 cg$7`/U  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: mZMLDs:  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 }SUe 4r&4}  
  +-*/&|^等 jpOi Eo  
2. 返回引用。 > *vI:MG8  
  =,各种复合赋值等 ?%*Zgk!l7  
3. 返回固定类型。 f0MHh5  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) R"=G?d)  
4. 原样返回。 @qg=lt|(F  
  operator, 1fEV^5I  
5. 返回解引用的类型。 V"T;3@N/4  
  operator*(单目) cnhYrX^  
6. 返回地址。 5 F H#)  
  operator&(单目) kmo3<'j{  
7. 下表访问返回类型。 -L1{0{Z  
  operator[] ;Q? Qwda  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 N ?0V0B  
  operator<<和operator>> rs 7R5 F  
LT:KZ|U9  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。   7&l  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 0Oe@0L%^3"  
Z</$~ T  
template < typename Left > ]UFf-  
struct value_return 7NoB   
  { 0dXZd2oK@  
template < typename T > 6dq5f?w]  
  struct result_1 A3M)yWq  
  { 0m51nw~B  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; a"#5JcR3  
} ; j.AAY?L  
<7?MutHM-  
template < typename T1, typename T2 > H[!by)H  
  struct result_2 >E[cl\5$E  
  { 6M259*ME  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; %hcY [F<  
} ; 6 )xm?RK  
} ; spd>.Cm`  
?ry`+nx  
#L BZ%%v  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait !63x^# kg  
9J0m  
下面我们来剥离functor中的operator() U,aV {qz  
首先operator里面的代码全是下面的形式: ^ 8egn|  
au0)yg*V1  
return l(t) op r(t) >qAQNX  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) H.!M_aJH  
return op l(t) Sf lHSMFw  
return op l(t1, t2) b_cD >A  
return l(t) op <:>a51HBX  
return l(t1, t2) op :2K0/@<x  
return l(t)[r(t)] Z`q?pE>R  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] @/B&R^aVZ  
b.;F)(  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ks 3<zW(  
单目: return f(l(t), r(t)); mi<V(M~p  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ~ hYG%  
双目: return f(l(t)); 5w iU4-{  
return f(l(t1, t2)); VT;$:>! +  
下面就是f的实现,以operator/为例 0alm/or  
v34XcA  
struct meta_divide v7xc01x  
  { N\<M4 fn  
template < typename T1, typename T2 > W@#)8];>  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ? vk;b!  
  { 3QU<vdtr  
  return t1 / t2; O62H4oT  
} V. \do"m  
} ; ?5jkb  
OpUC98p?@  
这个工作可以让宏来做: trtI^^/%  
Z5_U D  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ DHgEhf]  
template < typename T1, typename T2 > \ qZCA16  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ZIkXy*<(  
以后可以直接用 |V%Qp5 XJ  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) $(.[b][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 ZU7,=B=  
(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。。。) /&cb`^"U^  
r Fdq \BSi  
<gQw4  
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 'SvYZ0ot  
5Y_)%u  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > %0$$tS +  
class unary_op : public Rettype q<D'"7#.  
  { ![{>f6{J  
    Left l; W@JmG`Sy  
public : :a[L-lr`e  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} :W-"UW,  
g}P.ksM  
template < typename T > k0!b@ c  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const :TX!lbCq  
      { .)ZK42Qd  
      return FuncType::execute(l(t)); !imm17XQ\  
    } lLS`Ln)"  
*";,HG?|Iz  
    template < typename T1, typename T2 > Ql3hq.E  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~t.*B& A  
      { E@Q+[~H}  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); ^MKvZ DOP  
    } 9ZeTS~i  
} ; D CcM~  
'8}*erAg  
ja#E}`wC4  
同样还可以申明一个binary_op W;eHDQ|  
W`C2zbC  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ^ejU=0+cN  
class binary_op : public Rettype %Z}A+Rv+*m  
  { XGbtmmQG  
    Left l; _U|s!60'  
Right r; |Q?IV5%$  
public : pg [F{T<  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} xQ-]Iw5  
-c~nmPEG6  
template < typename T > {: T'2+OH>  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const gH(,>}{^K  
      { K8ecSs}}J  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); b'3w.%^  
    }  (/-2bO  
/{."*jK  
    template < typename T1, typename T2 > <A;R%\V  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const w|O MT>.  
      { v\'E o* 4  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Pp*|EW 1  
    } Q]uxZ;}aF  
} ; `h+sSIko  
Fi14_{  
[x kbzJ  
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 #9F=+[L  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 j[.R|I|  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) >MauuL,.j  
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。 4'cdV0]  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! t"cGv32b  
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。。。 Pe EC|&x  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 C1:efa<wV  
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) `$ql>k-6C  
下面是修改过的unary_op ogtKj"a  
4@&8jZ)a  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 'j 'bhG  
class unary_op  {F+7> X  
  { {r?O>KDQf(  
Left l; jSsbLa@  
  :,h47'0A  
public : PmZ-H>  
y)0r%=  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} vUk <z*  
n{s `XyH  
template < typename T > [y7BHikX)  
  struct result_1 !_3R dS  
  { dq+VW}[EO  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Z@nWx]iz  
} ; AcqsXBKd  
O(2)A>}  
template < typename T1, typename T2 > -NHA{?6r  
  struct result_2 swss#?.se  
  { s5F,*<  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; s2FJ^4  
} ; sgW*0o  
{dM18;  
template < typename T1, typename T2 > fI9 TzpV  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const "g;^R/sfq  
  { b)"bX}  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 9D#"Ey  
} V^Z"FwWk  
6 9_etv  
template < typename T > A.8{LY;  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const -r)Q|U  
  { A>8"8=C  
  return OpClass::execute(lt(t)); hK5BOq!y  
} [xe(FFl+  
g <S&sYF5  
} ; L  #c*)  
Q(=} PF  
h; ?=:(  
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 `dO)}}| y  
好啦,现在才真正完美了。 Xxhzzm-B  
现在在picker里面就可以这么添加了: 00X~/'!  
Wnm?a!j5  
template < typename Right > a NhI<.v  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const 7D PKKvQ  
  { ByqB4Hv2  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); $9k7A 8K  
} f_2tMiy 5  
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。 P(D0ru  
IhoV80b  
s tvI  
yxP(|  
n]c6nX:'  
十. bind 0%$E^`  
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。 {>$i)B  
先来分析一下一段例子 p B*8D  
US3rkkgDO  
lM oi5q  
int foo( int x, int y) { return x - y;} TJjcX?:(  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 :)hS-*P  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 +0) s {?  
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。 \ t4:(Jp 3  
我们来写个简单的。 nQbF~   
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: "5:^aC]  
对于函数对象类的版本: b{q-o <Q  
b|F4E{{D^  
template < typename Func > g$$i WC!S<  
struct functor_trait M#ED49Dh>  
  { D_mdX9-~  
typedef typename Func::result_type result_type; U-!+Cxjs  
} ; Zt;3HY=y  
对于无参数函数的版本: B'<k*9=Nv8  
[\+"<;m$  
template < typename Ret > iG*@(  
struct functor_trait < Ret ( * )() > i8t%v  
  { mNhVLB  
typedef Ret result_type; |-t>_+. J'  
} ; 1o5n1 A  
对于单参数函数的版本: av|r^zc  
2wCTd:e:  
template < typename Ret, typename V1 > kYMKVR  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > H5wzzSV!:B  
  { 9HJrMX  
typedef Ret result_type; g+'=#NS}  
} ; ^I2+$  
对于双参数函数的版本: D2<(V,h9  
#2AKO/  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > XL SYE   
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > W:s`;8iM$  
  { ++{,1wY\  
typedef Ret result_type; g>].m8DZ'  
} ; /*Xr^X6  
等等。。。 ?VUW.-  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 2L?jp:$;X  
}_,1i3Rip  
template < typename Func > W%$sA}O  
struct func_return %#7NCdk;S  
  { i b$2qy  
template < typename T > |KH981  
  struct result_1 }C6RgE.6<  
  { ]nmVT~lBe"  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; =Rv!c+?  
} ; Q)vf>LwC2S  
)o4B^kq  
template < typename T1, typename T2 > ^xz*%2@  
  struct result_2 O>FE-0rW}e  
  { S: b-+w|*  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; <WPLjgtn3  
} ; b{X,0a{*  
} ; _4+'@u #  
E+'P|~>oX  
F`C$F!GE  
最后一个单参数binder就很容易写出来了  Y7q=]  
B}O M:0  
template < typename Func, typename aPicker > Xx)PyO  
class binder_1 b# v+_7  
  { e$ pXnMx7  
Func fn; LHJ}I5zv  
aPicker pk; ^)wTCkH&y  
public : ON r}{T%@/  
Xo,}S\wcn  
template < typename T > #H8% BZyV  
  struct result_1 >s*ZT%TF  
  { >v\t> [9t  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; g$CWGB*%lm  
} ; RH^!7W*  
)7`2FLG  
template < typename T1, typename T2 > 3fdx&}v/  
  struct result_2 -(ev68'}W  
  { YoU|)6Of   
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ],.1=iY  
} ; DAvF ND$=  
()cqax4  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ?^f=7e8]  
gjbSB6[  
template < typename T > tV'>9YVdG  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const  MjjN  
  { /);S?7u.  
  return fn(pk(t)); SO!|wag$  
} o$Jop"To  
template < typename T1, typename T2 > ,\]`X7r  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const WciL zx/  
  { k/lU]~PE  
  return fn(pk(t1, t2)); 39!$x[  
} ;5cN o&  
} ; ZUg ~8VVe  
Q)lN7oD  
mBtXa|PJ  
一目了然不是么? ]i)g!J8f-  
最后实现bind sFrerv&0  
%k+G-oT5  
W08rGY  
template < typename Func, typename aPicker > RkMs!M   
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 9^4BqAWYrV  
  { $F#eD 0|  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 5w^6bw){  
} j92X"yB  
d~hN`ff  
2个以上参数的bind可以同理实现。 Vs"1:gi&  
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。 \H&8.<HJ  
dm(Xy'*iQ  
十一. phoenix VnU/_# n  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: c04;2gR  
;1[a*z<l&s  
for_each(v.begin(), v.end(), $yoIz.?V  
( &%=]lP]  
do_ *mVQN1  
[ s^vw]D  
  cout << _1 <<   " , " y' r I1eF  
] 4S 7#B  
.while_( -- _1), S A\_U::T  
cout << var( " \n " ) azCod1aL{  
) m|by^40A(  
); pl4:>4l/  
Tu[I84  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: C" 2K U*  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor g^mnYg5  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 SJai<>k h  
那么我们就照着这个思路来实现吧: ~!iZn  
Acl?w }Y  
JjC& io  
template < typename Cond, typename Actor > iTu~Y<'m  
class do_while c|2+J :}p  
  { ^VOA69n>$  
Cond cd; -TT{4\%s  
Actor act; 1Z_2s2`p  
public : &W*do  
template < typename T > q L-Ni  
  struct result_1 a<W.}0ZY  
  { #*~3gMI{=  
  typedef int result_type; =3H*%  
} ; $p)e.ZMgE  
\; FE@  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} hf1h*x^J  
esk~\!d  
template < typename T > yBYZ?gc  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const PHh4ZFl]_I  
  { bQ`|G(g-d  
  do TOge!Q>a  
    { F`e o3z  
  act(t); a)qlrtCl  
  } 9\S,$A{{*  
  while (cd(t)); ,T;T %/ S  
  return   0 ; mJYG k_ua  
} $MYAYj9r)  
} ; 0qSf7"3f  
&^hLFd7j/  
<KEVA?0>  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). 1Pp2wpD4iC  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 " Z2D@l  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 Gl]z@ZXWIw  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 Bgf'Hm% r  
下面就是产生这个functor的类: g><i tA?  
xhw0YDGzf  
3cSP1=$*  
template < typename Actor > *Me&> "N"  
class do_while_actor HU47 S  
  { (p!w`MSv  
Actor act; zk^uS#  
public : +zINnX  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} `7$Sga6M  
('oA{,#L  
template < typename Cond > j9g0k<eg  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; K4vOy_wT  
} ;  8\Uy  
gaC [%M  
.qfU^AHA  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 Zk<Y+!  
最后,是那个do_ 8k9q@FSln  
k* e $_  
]uZaj?%J<  
class do_while_invoker Dk#4^`qp1  
  { pdq5EUdS  
public : SpA-E/el  
template < typename Actor > |rL#HG  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const O3En+m~3n)  
  { m_C#fR /I  
  return do_while_actor < Actor > (act); \L:+k `  
} Sh;Z\nj  
} do_; u_'XUJ32!  
)tp;2rJ/  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? 3\Tqs  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 3( o~|%  
最后来说说怎么处理break和continue E! mxa  
显然break的语义超出了我们的能力范围,然而却是有一个东西很适合模拟其行为,那就是异常。 |,lw$k93  
具体实现手法这里就不罗嗦了。
[ 此贴被ヾ1.嗰rёn在2006-06-11 23:23重新编辑 ]
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
描述
快速回复

您目前还是游客,请 登录注册
如果您提交过一次失败了,可以用”恢复数据”来恢复帖子内容
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八