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
  • 7971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 K' `qR  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 k"cMAu.  
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, )-!)D  
|OCiq|#  
f> Jj5he/  
Rs"=o>Qu  
  class filler 6 agG*x  
  { 8a 8a:d  
public : k@lJ8(i^qU  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} \0 h>!u  
} ; iT==aJ=~/&  
V WZpEi  
2o<*rH  
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: I"czo9Yspd  
W8^A{l4  
&T,,fz$  
I1>f2/$z*  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); Cydo~/  
u|}\Af  
u~uz=Yse  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 L@T/4e./  
Kt*b) <  
:'wxm3f  
H6`k%O*  
二. 战前分析 TfZM0Wz  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 K Ha,6X  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 Yf9E0po  
R4;1LZ8XzS  
wp1O*)/q  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); qc,EazmU  
  /* --------------------------------------------- */ xwsl$Rj  
vector < int *> vp( 10 ); agwbjkU/  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 7WmLC  
/* --------------------------------------------- */ H][TH2H1  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); :MF`q.:X  
/* --------------------------------------------- */ ku m@cA  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); f3! Oc  
  /* --------------------------------------------- */ xSN;vrLHR  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); N~/X.D4e#  
/* --------------------------------------------- */ E8kD#tL  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); IIY_Q9in  
Ag0w8F  
V z  
Qc*p+N+$  
看了之后,我们可以思考一些问题: !b!An; ',  
1._1, _2是什么? BTr oe=R  
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。 Ux',ma1JK  
2._1 = 1是在做什么? ( ww4(  
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。 KB~[nZs7  
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。 'vVt^h2  
}\<=B%{  
7#"NKxb  
三. 动工 :|5 m"X\  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: cu}(\a  
UUWRC1EtI  
>b\|%=(x!*  
v0) %S  
template < typename T > E!}'cxb^  
class assignment g0biw?  
  { o0No"8DnjH  
T value; l,Q`;v5|  
public : 31^/9lb  
assignment( const T & v) : value(v) {} 90+Vw`Gz=  
template < typename T2 > /'{vDxZf R  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } <fBJ@>  
} ; tBzE(vW  
[K #$W  
XO?WxL9k]  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 L>/$l(  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment zZ-/S~l  
aO1.9! <v  
8HLL3H0  
T$MXsq  
  class holder ph b ;D  
  { |g{50 r'=  
public : J ##a;6@  
template < typename T > 5w>TCx  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const V$DB4YM1k  
  { ]E"J^mflGK  
  return assignment < T > (t); do^=Oq07$  
} c[M4l  
} ; JQ}4{k  
]EF"QLNN(  
'uz o[>p  
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: R $<{"b  
!2AD/dtt   
  static holder _1; 4S>#>(n7=  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Q3+%8zZI  
zhow\l2t}  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); a++gwl  
而不用手动写一个函数对象。 @)Vb?|3  
.&]3wB~  
2va[= >_  
p?Ux1S  
四. 问题分析 ]{i0?c  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 =zAFsRoD_B  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 ?8grK  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ecl6>PS$'  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 M1P;x._n  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 cyd_xB5K  
A#q.)8  
五. 问题1:一致性 lu>G=uCJ  
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?| k:/Z6TLk3  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ^`xS| Sq1D  
]D@aMC$#  
struct holder ' $yy  
  { 2@_3V_  
  // vbd ;Je"  
  template < typename T > \0}bOHqEH  
T &   operator ()( const T & r) const u$nmnd`g  
  { pT+OPOSR  
  return (T & )r; 4avkyFj!h  
} '9vsv\A&  
} ; OFv-bb*YZ  
;X;x.pi   
这样的话assignment也必须相应改动: Z1W%fT  
VZamR}x  
template < typename Left, typename Right > dXn$XGF%R  
class assignment -k>k<bDAI  
  { r.LOj6c  
Left l; CPsl/.$tC  
Right r; {1UU `d  
public : [xfg6  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} p `oB._ R  
template < typename T2 > ,lCFe0>k!=  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } +c]D2@ctG  
} ; S~z$ =IiB  
H,;ZFg/v8  
同时,holder的operator=也需要改动: n~>b}DY  
-H\j-k  
template < typename T > 9nO&d(r g  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const ^|U5@u_  
  { c-7Zk!LfD  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); &2y9J2aA  
} OI/]Y7D[Oq  
IO?a.L:6U  
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。 g~|x^d^;|  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 =<M>fJ)  
o}wRgG  
return l(rhs) = r; [D?xd/G  
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。 %PR,TWe  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: e7Gb7c~  
D][I#v h  
template < typename Tp > f e6Op  
class constant_t D@{m  
  { d`?EEO  
  const Tp t; $WE _aNfja  
public : %0815 5M  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} l)KN5V  
template < typename T > SzG %%CXH_  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const (7~vOWs:[  
  { `yhc,5M  
  return t; ][OkydE  
} `x L@%  
} ; geM`O|Np  
sSiZG  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Z>NA 9:  
下面就可以修改holder的operator=了 F')E)tV  
\"yR[.Q?   
template < typename T > T sJ71  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const /3"S_KE1@+  
  { &7,/^ >">  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); M-!#-l  
} Z +<Y.*6  
FNl^ lj`Y  
同时也要修改assignment的operator() rhQO#_`  
gs@^u#O  
template < typename T2 > z;0]T=g  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } [ifQLsHA  
现在代码看起来就很一致了。 OWN|W,  
%z @T /  
六. 问题2:链式操作 "VsS-b^P  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 HqOnZ>D  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 Oh}@c~7;  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 T(qHi?Y  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 (ke<^sv7!  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct b]8\% =d  
I= z+`o8  
template < typename T > .lc gM  
struct result_1 3fop.%(  
  { wz:w6q  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; }u5J<*:bZ  
} ; \\"CgH-  
.= 8Es#  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: !\&4,l(  
H/G;hk  
template < typename T > yg4ILL  
struct   ref G_5NS<JE"S  
  { +A_jm!tJS(  
typedef T & reference; 1@<>GDB9  
} ; .9!&x0;  
template < typename T > *EtC4sP  
struct   ref < T &> Gg7ZSB 7  
  { =\<!kJ\yH  
typedef T & reference; OBPiLCq  
} ; ht5:kt`F  
7nPm{=B G  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: wi:d!,P`e  
Rk{2ZUeg  
template < typename T >  hP 1;$  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const C4C!-12  
  { pq5bK0N Q  
  return l(t) = r(t); rHtX4;f+><  
} +d6Jrd*  
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。 sy9YdPPE  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Y9(BxDP_+Y  
ewinG-hX_  
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 *-_joAWTG  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: IG@@CH  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 (b1rd  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 =u&NdMy  
最后的布局是: W!Rr_'yFe)  
                Add 7.v{=UP  
              /   \ ~HgN'#Y?  
            Divide   5 ZW8;?# _  
            /   \ DZ;2aH  
          _1     3 (WS<6j[q  
似乎一切都解决了?不。 'seuO!5  
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。 -(.\> F  
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。 -_Iuvw  
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: O$peCv   
S>?B)  
template < typename Right > *WXqN!:  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const %u$dN9cw  
Right & rt) const ]GHx<5Q:\  
  { i0&] Ig|;  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); [6Nzz]yy  
} i>rsq[l  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ; >>/}Jw\  
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。 P,Rqv)}X  
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。 mZ t:  
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。 ,%]s:vk[u  
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。 0EP8MRSR  
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? c\eT`.ENk  
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: u]Y NF[]  
DWJkN4}o  
template < class Action > /K#J63 ,  
class picker : public Action :!gzx n  
  { t~]oJ5%  
public : e%DF9}M  
picker( const Action & act) : Action(act) {} ~;Xkt G:  
  // all the operator overloaded I*i$!$Bx2  
} ; b(gcnSzM2  
m-!z(vcn  
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。 |teDe6 \m  
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: 2$%0~Z5  
SxCzI$SGu  
template < typename Right > ,_t}\7  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const -wV0Nv(V8  
  { 38q0iAH  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 'r?OzFtxh  
} [ w1"  
\ 8X8N CM  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > (vf5qF^  
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。 1]XIF?_D m  
c'6$`nC  
template < typename T >   struct picker_maker F1o"H/:n  
  { ?rH=<#@  
typedef picker < constant_t < T >   > result; j k}m  
} ; #8jH_bi  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > \OXKK<^$uK  
  { oE4hGt5x{  
typedef picker < T > result; 7dU7cc  
} ; _A/ ]m4  
k-vxKrjZ/  
下面总的结构就有了: ;R?9|:7  
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。 ui6B  
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。 r\66]u[  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 D+  **o  
至此链式操作完美实现。 M+TF0c  
!bCLi>8  
&9'JHF!l  
七. 问题3 >(HUW^T/9z  
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。 +nslS:(  
I2=Kq{  
template < typename T1, typename T2 > R OQIw  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const #8d$%F))  
  { p{Gg,.f!HM  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); wbId}!  
} WH$ Ls('  
oYN# T=Xi  
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: S.OGLLprp  
xX.Ox  
template < typename T1, typename T2 > Mhw\i&*U  
struct result_2 v)2@;Q  
  { bqg\V8h  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; {#y HL  
} ; M O/-?@w  
E|.D  
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? | Y1<P^  
这个差事就留给了holder自己。 i=<(fq  
    h(G(U_V-Od  
G:rM_q9\u  
template < int Order >  '[#uf/~W  
class holder; P5P<-T{-c  
template <> n1W}h@>8  
class holder < 1 > &WHEPdD  
  { 6%_d m'  
public : 0\U28zbMJw  
template < typename T > M$gy J!Pb  
  struct result_1 f i!wrvO  
  { <`9:hPp0  
  typedef T & result; \rf1#Em  
} ; t>v']a +k  
template < typename T1, typename T2 > EH$wW l^  
  struct result_2 i,,>@R  
  { z[ ;{p.W  
  typedef T1 & result;  . yu  
} ; LVLh&9  
template < typename T > j{P,(-  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const :7!/FBd  
  { 8LwbOR"  
  return (T & )r; 9H3#8T] ;  
} GW{Nc !)  
template < typename T1, typename T2 > ^HL#)fK2I  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Rb~Kyy$  
  { I|O~F e.  
  return (T1 & )r1; FM7N|] m  
} "=f*Lk@[  
} ; D_9/|:N:  
M=N`&m\  
template <> =8dCk\/  
class holder < 2 > R4JO)<'K&  
  { nhCB ])u8l  
public : M3F8@|2  
template < typename T > a<gzI  
  struct result_1 n(f&uV_):  
  { a3lo;Cfp  
  typedef T & result; :({lXGc}4?  
} ; i]$7w! r&  
template < typename T1, typename T2 > 65J'u N  
  struct result_2 x{ZVq 4  
  { uX0wg  
  typedef T2 & result; cdIy[ 1  
} ; xSOL4  
template < typename T > ;. :UfW  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const @,aL'2G  
  { $~~=SOd0  
  return (T & )r; 3.d=1|E  
} d=4MqX r  
template < typename T1, typename T2 > d$2{_6  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const cW GU?cv}  
  { 3iEcLhe"4  
  return (T2 & )r2; BS|-E6E<  
} dadMwe_l0  
} ; $uLzC]  
VBCj.dw  
8w*fg6,=  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 n`:l`n>N$  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: MA-$aN_(  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: s_*eX N  
&gEu%s^wR  
return l(i, j) = r(i, j); Vd1K{rH#  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Om1z  
q3P3euK3  
  return ( int & )i; 8m*\"_S{  
  return ( int & )j; W>Rv  
最后执行i = j; m9B3]H  
可见,参数被正确的选择了。 2\5@_U^)h  
mmKrmM*1  
I] "$h]T  
RY~)MS _C  
B6pz1P?e}  
八. 中期总结 Sl_zO?/PF  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事:  #b"IX`5  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 YJ6vyG>%C  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ' R@<4Ib|  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor */+s^{W7  
Y3zO7*-@  
;_SS3q  
1Ev+':%  
IIR?@/q  
2b"5/$|6  
九. 简化 4*,q 1yK  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 Sd\@Q% }o\  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 h1gb&?w5P  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: &4%J35~  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 [qI*]  
  +-*/&|^等 jh?7+(Cw  
2. 返回引用。 SmLYxH3F  
  =,各种复合赋值等 y-X'eCUz  
3. 返回固定类型。 uHIWbF<0oo  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) s+w<!`-  
4. 原样返回。 w0I /  
  operator, {pg@JA  
5. 返回解引用的类型。 0*"j:V  
  operator*(单目) =dw1Q  
6. 返回地址。 AP7W)S  
  operator&(单目) 7w$R-Y/E  
7. 下表访问返回类型。 lKD@2  
  operator[] Uy1xNb/d  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 [ O)Zof  
  operator<<和operator>> ;VH]TKkk  
jlP7'xt1%  
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。 ,q HG1#^  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ).S<{zm7  
9]w0zUOL6  
template < typename Left > ^U?(g0<"  
struct value_return 9M=K@a  
  { c\'pA^m 6  
template < typename T > ri;M7rg`.{  
  struct result_1 Zs{R O  
  { ykeUS zz2  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Y_B 4s-  
} ; iL gt_@g  
{.OoOqq9  
template < typename T1, typename T2 > (R}X( u  
  struct result_2 Om"3Q/&  
  { Mfr#IzNHN  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; Ny'v/+nQ  
} ; c+{4C3z  
} ; K{ P#[X*5  
y~=hM   
i+Dgw  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait cs M|VNE>  
S}f<@-16P  
下面我们来剥离functor中的operator() )89jP088V  
首先operator里面的代码全是下面的形式: rQm  
8'[wa  
return l(t) op r(t) -8jqC6mQ  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) \@3  
return op l(t) &NQR*Tn  
return op l(t1, t2) fYjsSUnf  
return l(t) op ]."c4S_)|  
return l(t1, t2) op W>bW1h  
return l(t)[r(t)] UhTr<(@  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] k f!/9  
jq)|7_N  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: wg.fo:Q  
单目: return f(l(t), r(t)); PZR%8 m}]u  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); @R&D["!  
双目: return f(l(t)); |Z^g\l.j{  
return f(l(t1, t2)); ` W>B8  
下面就是f的实现,以operator/为例 q$rA-`jw  
vUs7#*  
struct meta_divide O*{H;7Pv  
  { ^z;,deoGh  
template < typename T1, typename T2 > tuUXW5!/  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ;T+U&U0d|  
  { <xjv7`G7  
  return t1 / t2; Lp)8SmN  
} 7YjucPH#  
} ; f4T0Y["QA  
%pkq ?9  
这个工作可以让宏来做: I?g__u=n~  
@qy*R'+  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ b[;3KmUB  
template < typename T1, typename T2 > \ 'aP*++^   
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; }2A1Yt:^P  
以后可以直接用 ==Mi1Q#5C  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 5 hadA>d  
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 Hk*cO;c  
(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。。。) }n%R l\p  
m Ap|?n/K  
n{r#K_  
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 $ ].k6,%{p  
<^_Vl8%  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > o'C.,ic?C  
class unary_op : public Rettype U hhmG+  
  { XWQ0V  
    Left l; >#U <#  
public : }cej5/*  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} v@uaf=x-  
{4aY}= -Q*  
template < typename T > Q]5^Eiq8  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 67\Ojl~(1  
      { H8]^f=  
      return FuncType::execute(l(t)); %O=V4%"m\  
    } Zt2@?w;  
9Pp|d"6]y  
    template < typename T1, typename T2 > M6*{#Y?  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const tZCe?n]  
      { fP1OH&Ar  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); sVdK^|j  
    } ('6g)@=\U  
} ; 3e6Y  
q;zf|'&*7C  
tq:tY}:4  
同样还可以申明一个binary_op  5vF}F^  
9r+O!kF(  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > q+n1~AT  
class binary_op : public Rettype UdW(\%  
  { y*b.eO  
    Left l; c_bVF 'Bz  
Right r; q[OTaSQ~u^  
public : .7gE^  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Qb't*2c%  
r82o[+$u0K  
template < typename T > _+ 04M)q0  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const }t%>_  
      { _d| 62VS  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); ;;'a--'"  
    } wV[V#KpX8-  
k\#-6evT  
    template < typename T1, typename T2 > )| x%o(n  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const zL},`:(.  
      { L0mnU)Q}C  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); j"IM,=  
    } 51M^yG&M  
} ; 99Yo1Q 0  
~d%;~_n  
)ozcr^  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 )ClMw!ZrU  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 2vkB<[tSs  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) >6I.%!jU  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 !UMo4}Y  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! &u1g7# #  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 V9E6W*IE  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Lkl|4L   
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) '#N5i  
下面是修改过的unary_op #jLaIXms  
?S&w0}R  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > sVZZp  
class unary_op ljJz#+H2_  
  { \_*MJ)h)X  
Left l; -[pCP_`)u  
  HD:%Yv  
public : |N$?_<H  
<P^hYj-swh  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} mheU#&|  
1n`1o-&l-  
template < typename T > .^LL9{?  
  struct result_1 q^N0abzgP  
  { ;sChxQ=.^  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; <m>l-]  
} ; PNJe&q0*  
f>8B'%]  
template < typename T1, typename T2 > [t.%&#baF  
  struct result_2 )t,{YGY#  
  { O5^J!(.O\Z  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; iTLW<wG  
} ; {b,2;w}95  
9PKoNd^e  
template < typename T1, typename T2 > H9~%#&fF  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const m(Y.X=EZr  
  { -jVaS w t  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Be{/2jU%  
} 98A(jsj  
Dr6s ^}}~n  
template < typename T > 7rdw`  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {x[;5TM  
  { X7H'Uk9:  
  return OpClass::execute(lt(t)); `8Jq~u6_Z  
} Vm~qk  
/esVuz  
} ; >:jM}*dnL  
-MrtliepW*  
E q=wdI  
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 zkh hN"bX  
好啦,现在才真正完美了。 sOl>5:D6  
现在在picker里面就可以这么添加了: oSn! "<x  
Q sg/ V]  
template < typename Right > 5 o#<`_=J  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const PEW4J{(W  
  { xJ~ gT  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); `S\zqF<  
} .kc"E  
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。 I7fb}j`/  
*#1y6^  
fVDDYo2\  
I /On3"U%  
SE^j=1  
十. bind j,C,5l=  
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。 j0iAU1~_VX  
先来分析一下一段例子 |DE%SVZB  
!/j,hO4Z4  
w; 4jx(  
int foo( int x, int y) { return x - y;} iiX\it$s  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 %kh#{*q$  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 Q(510)  
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。 GIm " )}W  
我们来写个简单的。 46bl>yk9<  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: \.H9$C$  
对于函数对象类的版本: g@~!kh,TH  
](W5.a,-$L  
template < typename Func > bVoU|`c  
struct functor_trait 76-jMcGi  
  { {~bIA!kAFI  
typedef typename Func::result_type result_type; 4^DVW*OiI  
} ; XXW]0{k:y  
对于无参数函数的版本: wG1y,u'  
;} lT  
template < typename Ret > KVB0IXZC~  
struct functor_trait < Ret ( * )() > w 66 v\x~  
  { u8YB)kG  
typedef Ret result_type; <S1??  
} ; A8pj~I/*-  
对于单参数函数的版本: T[;; 9z  
1 -ZJT  
template < typename Ret, typename V1 > }zFf0.82  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Y[Q @WdE9  
  { _1^8xFe2  
typedef Ret result_type; mZ~qG5@/F  
} ; }I]j&\  
对于双参数函数的版本: n /QfdAg  
} q%jO  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 2_;]  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > HH)"]E5  
  { 9W!8gCs  
typedef Ret result_type; <B6[i*&  
} ; c $0_R;4/  
等等。。。 P+<BOG|m  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ^P`NMSw  
wV\%R,bZj  
template < typename Func > iF!mV5#  
struct func_return Sd},_Kh  
  { /X4yB"J>  
template < typename T > zfhTc=(/  
  struct result_1 .K IVf8)"  
  { =/FF1jQ  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type;  gH %y  
} ; w |_GV}#_  
2fJ{LC  
template < typename T1, typename T2 > v:KX9A.  
  struct result_2 b'i'GJBQ+$  
  { .~3kGf":  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Q1Ux!$_  
} ; E&*: jDg  
} ; pb#mg^8  
b"``D ?  
KP3n^ $~  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 x97L6!  
!tEe\K\e  
template < typename Func, typename aPicker > 9)+@0fG)  
class binder_1 -G9|n#zCU  
  { G.g|jP'n  
Func fn; iq?l#}]  
aPicker pk; eNRs&^  
public : n~tqO!q  
{<2>6 _z  
template < typename T > hd B |#t  
  struct result_1 #,L~w  
  { XS?gn.o\  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; "PMQyzl  
} ; +t98 @  
ak;6z]f8[  
template < typename T1, typename T2 > n@!wp/J,  
  struct result_2 %KtU1A(["  
  { !}y1CA  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; hSB?@I4s<\  
} ; $Pxb1E  
d?A}qA[(  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} -v+&pG?m  
B5ea(j  
template < typename T > MRfb[p3Cx  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const -DP*q3  
  { !9;)N,  
  return fn(pk(t)); =O!|IAe#  
} /.R<,/gj  
template < typename T1, typename T2 > X\Y}oa."A  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const F8<"AI  
  { V1B(|P  
  return fn(pk(t1, t2)); _qn?2u3mnR  
} \M{[f=6llh  
} ; @w\I qr  
3e%nA8?  
NjX[;e-u  
一目了然不是么? 2Il8f  
最后实现bind AF}gSNX  
s~^}F+n  
~.^AL}zm_  
template < typename Func, typename aPicker > ?cKZ_c  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) VWx]1\  
  { %MZP)k,&U  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ` #OSl  
} Xc*U+M >U  
d"E^SBO&  
2个以上参数的bind可以同理实现。 0*8TS7.3  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 C!+I>J{4f  
qmglb:"  
十一. phoenix Ooc\1lX  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: Z^yNLF*&V  
" .4,."  
for_each(v.begin(), v.end(), m^V5*JIh  
( _V2xA88  
do_ |A\a4f 'G  
[ j.m(ltGh  
  cout << _1 <<   " , " #Exp51  
] ;),"M{"v  
.while_( -- _1), [Wi 1|]X"G  
cout << var( " \n " ) IXpc,l `  
) jq-l5})h  
); eF~dQ4RZ  
;W]\rft[  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: VwyVEZt  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor yVX8e I  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 m&*JMA;^  
那么我们就照着这个思路来实现吧: d%_OT0Ei  
s?2$ue&-f  
~g6 3qs  
template < typename Cond, typename Actor > g^7MMlY%  
class do_while o*5U:'=5}  
  { IgIYguQ   
Cond cd; /mA,F;   
Actor act; PL X>-7@  
public : =-"c*^$]  
template < typename T > NX[4PKJ0C  
  struct result_1 v+G=E2Lhv  
  { -F@L}|  
  typedef int result_type; aC%&U4OS  
} ; @n -r-Q  
t)f-mQz)  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} hI},~af  
:e<7d8E5n{  
template < typename T > b[I8iSkfi  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const l(;Kij  
  { */^QH@P  
  do cPDQ1qre!  
    { `R"~v/x  
  act(t); jYRP8 Yi  
  } I_1e?\  
  while (cd(t)); I%j_"r9-I  
  return   0 ; PPkx4S_>  
} >UDd @  
} ; ~PnTaAPJ  
Fv74bC %  
h[o6-f<D  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). 1vzb8.  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 #bX9Tu0  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 99xEm  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 -fS.9+k0/  
下面就是产生这个functor的类: 2ZcKK8X;7  
zK|i='XSf  
PjKEC N  
template < typename Actor > ^r6!l.  
class do_while_actor [F!Y%Zp  
  { w[tmCn+  
Actor act; }e2VY  
public : vS\Nd1~?  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} ]hos+;4p  
+{<#(}  
template < typename Cond > ^D%FX!$  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; ziPR>iz-  
} ; ",6M)3{|c  
#>lG7Ns|4  
br-]fE.be  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 AN!s{7V3  
最后,是那个do_ Ae]sGU|?'  
7x);x/#8Z  
JjaoOe  
class do_while_invoker i4Lc$20?d  
  { [e[<p\]  
public : I9h ?;(  
template < typename Actor > H0m|1 7  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const tW WWx~k  
  { Wbr+ KX8)  
  return do_while_actor < Actor > (act); (T`E!A0I\?  
} yY?b.ty  
} do_; Gx`Lks  
/ 0 O=(  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? Bn@(zHG+5&  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 C|pdv  
最后来说说怎么处理break和continue Xs: 3'ua  
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。 8YC_3Yi%  
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 或 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