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
  • 5274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 I:bi8D6  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 *%\z#Bje@  
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 .ooy5(  
m~#98ZJ^  
F.^1|+96  
>$?$&+e}  
  class filler Z?CmD ;W  
  { q\[f$==p  
public : >%'|@75K  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} ^'6!)y#  
} ; yC6XO&:g  
~.yt  
4^  $  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: r Fdq \BSi  
wUW+S5"K  
'SvYZ0ot  
5Y_)%u  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); [bH6>{3u  
 K7 U`  
D~U 4K-  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 0bS\VUB(  
%j{gZTz-  
]rXRon='  
W?5^cEF  
二. 战前分析 T>.*c6I b  
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。 Abd&p N  
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 -:AknQq  
*<"xF'C  
pRc@0^G  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); _{C:aIl[2  
  /* --------------------------------------------- */ yzgDdAM  
vector < int *> vp( 10 ); O-}{%)[ F  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); d7N}-nsB  
/* --------------------------------------------- */ /\_0daUx  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); oCXBek?\  
/* --------------------------------------------- */ rRly0H  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); $ R,7#7bG  
  /* --------------------------------------------- */ 31Y+bxQ  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); PIsMx-i0  
/* --------------------------------------------- */ bL]*K$  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); 89k9#i X  
RU>T?2  
~4`LOROC  
 -*M/,O  
看了之后,我们可以思考一些问题: 'k{pWfn=<  
1._1, _2是什么? 8{(;s$H~  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 59F AhEg  
2._1 = 1是在做什么? {ajaM'x  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 0!eZ&.h?4  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 oV&AJ=|\  
q1.w8$  
y4w{8;Mh  
三. 动工 t+|c)"\5h  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: (kK6=Mrf  
^8ZVB.Fv  
a=.A/;|0*  
"z1\I\ ^  
template < typename T > $*\[I{Zau}  
class assignment jyb/aov  
  { Pp*|EW 1  
T value; WIa4!\Ky!  
public : `h+sSIko  
assignment( const T & v) : value(v) {} !X e  
template < typename T2 > wm%9>mA%  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } OjCTTz  
} ; >RG }u  
 ?; ZTJ  
z v*hA/  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 2$V]XSe  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ^dJ/>?1  
yCwBZ/C  
Nv{r`J.  
Cb%?s  
  class holder oe=^CeW"  
  { 2,{m>fF  
public : E=_M=5]  
template < typename T > Mm;kB/ 1  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const b*+Od8r  
  { /U4F\pZl  
  return assignment < T > (t); A36dj  
} K@)Hm\*  
} ; /59jkcA+  
Gg]>S#^3  
n{s `XyH  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: .J6Oiv.E  
!_3R dS  
  static holder _1; zYvf}L&]h  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 8$xd;+`y'  
mJ2>#j;5f  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); u]lf~EE  
而不用手动写一个函数对象。 s5_[[:c=^  
'vq-~y5^#  
Mj&q"G  
j7IX"O%f\  
四. 问题分析 0 XxU1w8\V  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 s"7wG!yf  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 bS=aFl#  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 l}:&}  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 TRW{` b[  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 "CI#2tnL7  
}1 = V`N(  
五. 问题1:一致性 oJE~dY$Q  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| TcPYDAa  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5V;BimI  
)kfj+/  
struct holder NokAP|<y  
  { zy"wQPEE  
  // 56T<s+X>  
  template < typename T > kq&xH;9=.  
T &   operator ()( const T & r) const +Wrj%}+  
  { ,_ }  
  return (T & )r; e<2?O  
} `O4Ysk72x9  
} ; TUuw  
q1Gc0{+)  
这样的话assignment也必须相应改动: \bNN]=  
xfZ.  
template < typename Left, typename Right > 9y"R,  
class assignment z UN&L7D  
  { 8,d<&3D  
Left l; .-2i9Bh6  
Right r; dF$a52LS  
public : cy T,tN  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Eh/B[u7T[  
template < typename T2 > =aR'S\<  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } >={?H?C  
} ; s$Z zS2d  
xXkP(^ Y  
同时,holder的operator=也需要改动: `p0+j  
/R\]tl#2j  
template < typename T > QT)D|]bH  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const "5:^aC]  
  { b{q-o <Q  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); b|F4E{{D^  
} g$$i WC!S<  
M#ED49Dh>  
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。 D_mdX9-~  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 vcm66J.14  
8s^CE[TA  
return l(rhs) = r; Awy-kou[C  
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。 qYjR  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: GF]V$5.ps  
7 L2$(d4  
template < typename Tp > mNhVLB  
class constant_t .H;[s  
  { 9+><:(,  
  const Tp t; r:.3P  
public : b'F#Y9  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} D&0y0lxI@  
template < typename T > TrA&yXXL  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const l`"i'P   
  { otaB$Bb  
  return t; \o}m]v i  
} A9qbE  
} ; v w(X9xa  
,c }R*\  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 )*6 ]m1  
下面就可以修改holder的operator=了 aLa{zB  
kC:GEY<N:Q  
template < typename T > }e[;~g\&  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const W\f u0^  
  { N1dv}!/*.+  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); LcL|'S)  
} "`WcE/(  
A6-K~z^  
同时也要修改assignment的operator() N_<wiwI<  
bp"@vlv  
template < typename T2 > pHO,][VZ  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } m][i-|@M  
现在代码看起来就很一致了。 o!bIaeEaU  
NHI(}Ea|]  
六. 问题2:链式操作 Js{X33^Ju  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 y$-;6zk\]  
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。 0_\@!#-sml  
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。 x$p_mWC  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 M`m-@z  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct DNYJR]>  
D=ZH? d  
template < typename T > "}/$xOl"  
struct result_1 :&59N^So|  
  { VAGQR&T?  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 9UbD =}W  
} ; C|or2  
#>[BSgW  
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: X1LwIa>  
_o,Mji|  
template < typename T > c_p7vvI&c0  
struct   ref 60RYw9d%0  
  { Ep }{m<8c  
typedef T & reference; ) H HBf<  
} ; [yFf(>B  
template < typename T > QV&yVH=Xs  
struct   ref < T &> #H8% BZyV  
  { >s*ZT%TF  
typedef T & reference; >v\t> [9t  
} ; 5}v<?<l9\  
TDqH"q0  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: )7`2FLG  
a8Va3Y  
template < typename T > o'#ow(X  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const A.[~}ywH  
  { ],.1=iY  
  return l(t) = r(t); DAvF ND$=  
} ()cqax4  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 ON()2@Y4  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 gjbSB6[  
vZ0K1UTEXY  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 e"I+5r",  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: hv4om+  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 8l<4OgoK  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 4nvi7  
最后的布局是: SAQ|1I#"/  
                Add  MjjN  
              /   \ /);S?7u.  
            Divide   5 o$Jop"To  
            /   \ JI5%fU%O#n  
          _1     3 k/lU]~PE  
似乎一切都解决了?不。 39!$x[  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 ;5cN o&  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 f[wA ]&  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: |L}1@0i  
)0\"8}!  
template < typename Right > |``rSEXYs  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const .5s#JL  
Right & rt) const gS VWv9+  
  { _Qh :*j!  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); *i`t4N A  
} }HLs.k4-;  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 PKxI09B  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 YU]|N 'mL2  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 zxD~W"R:s  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 KFuP gp  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 ^F="'/Pq[  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? dm:2:A8^  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: dX^d\ wX  
AuW-XK.  
template < class Action > *hV$\CLT.  
class picker : public Action _G62E $=  
  { !:^?GN#~x  
public : lL<LJ :L  
picker( const Action & act) : Action(act) {} kM JA#{<  
  // all the operator overloaded \OlB (%E7  
} ; 9CNeMoA$p:  
R?Ou=p .  
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。 >@ :m#d  
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: !yQ%^g`  
{0Jpf[.f  
template < typename Right > J? 4E Hl  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const ^T< HD  
  { 2m8|0E|@  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); j=U^+jAn  
} Z !81\5  
bd$``(b`v  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > j8cXv  
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。 t(.jJ>|+*  
<aR sogu"P  
template < typename T >   struct picker_maker x o{y9VS  
  { V/dL-;W;  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 7.W$6U5  
} ; -TT{4\%s  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > 1Z_2s2`p  
  { &W*do  
typedef picker < T > result; %p}xW V.  
} ; |!?lwBs4  
~:xR0dqx  
下面总的结构就有了: `=.A]) >  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 CU+H`-+"J  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 86f8b{_e"  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 <t"KNKI  
至此链式操作完美实现。 PJn|  
eelkK,4  
}Nc Ed;  
七. 问题3 ?`+G0VT  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 Sa 8T'%W  
S0]JeP+3!  
template < typename T1, typename T2 > |e+r|i]  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Evy_I+l  
  { 'u84d=*l  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); "">{8  
} >V$ S\"  
/V"6Q'D  
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: $a.,; :  
&^hLFd7j/  
template < typename T1, typename T2 > !M(3[(Ni  
struct result_2 1Pp2wpD4iC  
  { " Z2D@l  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; fpA%:V  
} ; .*~t2 :  
m.b}A'GT  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? \<kQ::o1y  
这个差事就留给了holder自己。 ph~ d%/^jI  
    3DX@ggE2  
4SNDKFw  
template < int Order > #DkdFy %`  
class holder; s*9lYk0  
template <> mrGfu:r  
class holder < 1 > >MLP mER  
  { h{/lW#[  
public : ur| vh5  
template < typename T > R\Of ,  
  struct result_1 r-'CB  
  { Xwz'h;Ks_  
  typedef T & result; QnH;+k ln  
} ; 0wpGIT!2  
template < typename T1, typename T2 > o56UlN  
  struct result_2 iu.$P-s  
  { d]I3zS IC  
  typedef T1 & result; i~i ?M)  
} ; >mUSRf4  
template < typename T > lDVw2J'p  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const }Q-%ij2  
  { ^tRy6zG  
  return (T & )r; l", X  
} 16|miK[@  
template < typename T1, typename T2 > o! Y61S(  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const xWxgv;Ah  
  { Rl[SqmnI)@  
  return (T1 & )r1; kR]AW60OE  
} 2=`}:&0l  
} ; t+IrQf,P[  
W@p27Tiq  
template <> Dwbt^{N ^  
class holder < 2 > n^2'O:V s  
  { FC q&-  
public : rL23^}+^`  
template < typename T > `-yiVUp1:z  
  struct result_1 W+'f|J=  
  { eQ80Kf~  
  typedef T & result; 5XF&yYWq  
} ; wfq}NK;  
template < typename T1, typename T2 > /=gU  
  struct result_2 ,c6c=di  
  { Z11I1)%s  
  typedef T2 & result; :)j& t>aP  
} ; 5{\;7(  
template < typename T > fIii  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const N/8_0]Gf  
  { txFcV  
  return (T & )r; }@<Ru  
} 6e4A| <  
template < typename T1, typename T2 > VmP5`):?b  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const /ULO#CN?;  
  { $LHF=tYS  
  return (T2 & )r2; 7i0;Ss*  
} r [4dGt  
} ; ,nGZ( EBD  
K'zBDrkW-x  
o)sX?IiC  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 h{.x:pPXy  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: .&;:X )  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: GN=-dLN  
~4=XYYcka  
return l(i, j) = r(i, j); ZL+46fj  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int)  G4{TJ,~  
sHm :G_  
  return ( int & )i; CW'<Nh  
  return ( int & )j; 4R28S]Gb  
最后执行i = j; B/gI~e0  
可见,参数被正确的选择了。 m?O"LGBB =  
x%OJ3Qjj=  
Z/+H  
sZ%wQqy~k  
{PS|q?  
八. 中期总结 N7#,x9+E  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: M6:$ 0(r  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 CooOBk  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 oRQ( l I>  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor m:5x"o7)ln  
vg-'MG  
KYC<*1k  
U{PFeR,Uk  
8c'5P  
)( W%Hmi  
九. 简化 an,JV0  
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。 +{[E Ow  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 #waK^B)<a  
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: f ( ug3(j  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 0*50uK=5  
  +-*/&|^等 nAk;a|Q  
2. 返回引用。 0wZAsG"Bg  
  =,各种复合赋值等 Py~N.@(:1u  
3. 返回固定类型。 wOrpp3I  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) lobC G  
4. 原样返回。 G%MdZg&i  
  operator, :Aa5,{v _  
5. 返回解引用的类型。 E?(:9#02  
  operator*(单目) RjxFlKs8  
6. 返回地址。 T9?8@p\}(  
  operator&(单目) +W+o~BE  
7. 下表访问返回类型。 Hto+spW  
  operator[] UM}MK  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 2O(= 2X  
  operator<<和operator>> u= Vt3%q  
o(stXa  
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。 J+ uz{  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: YP`/dX"4  
FO:k >F  
template < typename Left > | Zj=E$  
struct value_return 534DAhpD=.  
  { ZC97Z sE  
template < typename T > cD'|zH]  
  struct result_1 glomwny  
  { 2CRgOFR  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ! i8'gq'q  
} ; <O3,b:vw  
(5GjtFojY|  
template < typename T1, typename T2 > " +A8w  
  struct result_2 'MQJt2QU9{  
  { *6wt+twH  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ~=t K17i  
} ; zU2Mno  
} ; "b[w%KYyl  
(/jZ &4T  
]6].l$%z#  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait u}|+p+  
ozkmZ;  
下面我们来剥离functor中的operator() |3C5"R3ZGO  
首先operator里面的代码全是下面的形式: W3A9uk6  
% U|4%P  
return l(t) op r(t) [orS-H7^  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) fzr0dcNgM  
return op l(t) >k8FUf(c  
return op l(t1, t2) 2h#_n'DV  
return l(t) op 5GwzG<.\^_  
return l(t1, t2) op bE1@RL  
return l(t)[r(t)] 5OC{_-  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] !Q=xIS  
^oDSU7j5,  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: UF;iw  
单目: return f(l(t), r(t)); zXGi  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); k3UKGP1  
双目: return f(l(t)); zh Vkn]z~*  
return f(l(t1, t2)); Qsg([K  
下面就是f的实现,以operator/为例 wZb7 7  
Qq<+QL|  
struct meta_divide ; mwU>l,4  
  { -J^t#R^$`  
template < typename T1, typename T2 > (3N;-   
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) LfX[(FP  
  { l {t! LTf;  
  return t1 / t2; yZY.B {  
} jfjT::f>l  
} ; &6^QFqqW`-  
,IRy. qy  
这个工作可以让宏来做: )26_7.|  
*eAzk2  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ .$-GGvN]  
template < typename T1, typename T2 > \ C/YjMYwKgv  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; kmM- >v  
以后可以直接用 b$N&sZ  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) c;7`]}fGu  
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 9Bi{X_.9  
(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。。。) ;mSJZYnT  
L)3JTNiB  
^ ^k]2oG  
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 %ql2 XAY  
d[y(u<Vl  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > nZ/pi$7  
class unary_op : public Rettype H",q-.!  
  { Mb'Tx  
    Left l; ;fZ9:WB  
public : p~17cH4~-f  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} Mcqym8,q|3  
:NXM.@jJ="  
template < typename T > ,_I#+XiXY  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1Ts$kdO  
      { \kG;T=H  
      return FuncType::execute(l(t)); ?K= X[  
    } %Mr^~7nN  
!@9G9<NK  
    template < typename T1, typename T2 > ,Kwtp)EX  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6HRr 4NDcj  
      { ,L$, d  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); Y(6p&I  
    } 9K4Jg]?  
} ; 8'o6:  
b9TsuY  
O^sOv!!RH/  
同样还可以申明一个binary_op xMHu:,ND  
|6!L\/}M%  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Gk]6WLi  
class binary_op : public Rettype tlcNGPa  
  { 5'S~PQka*  
    Left l; {!NX u  
Right r; [6f(3|"  
public : {R}Kt;L:Ut  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} E[2xo/H  
l G $s(  
template < typename T > #SqU>R  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const I3d!!L2ma  
      { _ cm^Fi5  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); ^e(*{K;8  
    } 5?XIp6%x  
o>Q=V 0?  
    template < typename T1, typename T2 > OtZc;c  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;ji[ "b  
      { PiF&0;  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); agj_l}=gO  
    } I:edLg1T  
} ; XY!0yAK(!  
%IK[d#HO  
Yqb3g(0   
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 =jkiM_<h  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Jo4iWJpK  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) \7] SG  
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。 H1-eMDe  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ")D5ulb\  
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。。。 UQ}#=[)2e  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 vY!'@W  
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) FS7@6I2Ts  
下面是修改过的unary_op oP_}C[  
1)hO!%  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > tPaNhm[-q7  
class unary_op =_Ip0FfK!  
  { ayr CLv  
Left l; ;%!]C0 ?  
  $HP<C>^Z8  
public : I8Q!`K J  
o e,yCdPs  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Xhp={p;  
^~7ouA  
template < typename T > 9z kRwrQ  
  struct result_1 f]48>LRE8  
  { PdSYFJM  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Z \>mAtm  
} ; ?<STl-]&  
SYwB #|  
template < typename T1, typename T2 > GL'l "L  
  struct result_2 `%Dz 8Z  
  { 8C8,Q\WV(~  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; q}cm"lO$  
} ; jKr>Ig=$tA  
4x|\xg( l  
template < typename T1, typename T2 > 4KB>O)YNg'  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const W[t0hbV w  
  { 1h#e-Oyff  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); L)X[$:  
} 7~!F3WT{  
nd,2EX<bE  
template < typename T > <5o oML]nP  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const F}c}I8Ao  
  { /q5!p0fH*  
  return OpClass::execute(lt(t)); ;|pw;-  
} Jsf"h-)P  
qyL!>kZr@  
} ; 1C+d&U  
Z7dyPR  
Q/`W[Et  
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 V,&A? Y  
好啦,现在才真正完美了。 |vtj0 ,[  
现在在picker里面就可以这么添加了: wyB  
$[V-M\q  
template < typename Right > PnZY%+[I  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const #AF.1;(k  
  { =fK6P6'B  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); yR1v3D4E  
} d-`z1'  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 :: s k)  
0SV4p.  
"Pa  y2  
b=XXp`h~a  
q aG8:  
十. bind dy3fZ(=q^  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 T\w{&3ONm  
先来分析一下一段例子 }6!m Q  
_~bG[lX!  
mr>dZ)  
int foo( int x, int y) { return x - y;} ffR<G&"n~b  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 z!aU85y  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 nrKir  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 +g&M@8XO&  
我们来写个简单的。 Vp1Ff  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: _*++xF1  
对于函数对象类的版本: cYz|Ux  
Wo{4*~f  
template < typename Func > nQ#NW8*Fs  
struct functor_trait ZoR6f\2M  
  { { t@7r  
typedef typename Func::result_type result_type; 6[Wv g  
} ; DLO2$d  
对于无参数函数的版本: Ie(M9QMp  
cC]lO  
template < typename Ret > Q!{,^Qb  
struct functor_trait < Ret ( * )() > ?*&5`Xh  
  { yOO@v6jO)  
typedef Ret result_type; ,"5][RsOn  
} ; RMlx[nsq  
对于单参数函数的版本: LwcAF g|  
E|y  
template < typename Ret, typename V1 > h-6x! 6pm  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > v+C%t!dx  
  { 0t%`jY~%  
typedef Ret result_type; upiYo(sN.  
} ; 3;F up4!4}  
对于双参数函数的版本: ` >[Offhd  
$l_\9J913  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ZMGC@4^F  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > gWfMUl  
  { pkc*toW  
typedef Ret result_type; g`dAj4B  
} ; W1ql[DqE{  
等等。。。 bMGXx>x  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy yH0vESgv  
S]?I7_  
template < typename Func > gwDVWhq  
struct func_return !M}ZK(  
  { YL/B7^fd8  
template < typename T > Hb\['VhzM  
  struct result_1 b1EY6'R2  
  { A`*Sx"~jdx  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; :@~mN7O*  
} ; byPqPSY  
\?vn0;R4  
template < typename T1, typename T2 > !d&SVS^mo  
  struct result_2 y>0Gmr  
  { Jk57| )/  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; T@d4NF#  
} ; O@a7MzJ  
} ; O+t'E9Fa  
Mp06A.j[  
?@QcKQ@  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ~^l;~&  
 NmTo/5s  
template < typename Func, typename aPicker > ZQAiuea  
class binder_1 yT[)V[}  
  { ,6aF~p;wI|  
Func fn; [y"Yi PK  
aPicker pk; yC[Q-P*rG  
public : d 9]zB-A  
u24XuSe$  
template < typename T > .dj}y jd]f  
  struct result_1 &;U F,  
  { s1p<F,  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ~|{_Go{ Q  
} ; W Haf}.V  
XI"IEwB  
template < typename T1, typename T2 > _O&P!hI  
  struct result_2 ol}}c6  
  { ~Xc1y!"9*  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; a\KM^jrCD  
} ; @_?Uowc8  
60l!3o"p!  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 8:K_S a%  
k0 D):  
template < typename T > vd/BO  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const mteQRgC  
  { .2y @@g  
  return fn(pk(t)); o1H6E1$=  
} &_' evZ8  
template < typename T1, typename T2 > f7Gs1{  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /*G bl  
  { yO@@-)$[y  
  return fn(pk(t1, t2)); SVPksr  
} Rb0{W]opt+  
} ; 9{%/I   
D4*_/,}  
NKRm#  
一目了然不是么? p{&o{+c  
最后实现bind f]2;s#cu  
.f|)od[  
k<RaC=   
template < typename Func, typename aPicker > dwb^z+   
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) T*k}E  
  { VRg y  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); $<L@B|}F)  
} hJ?PV@xy  
XE#$|Z  
2个以上参数的bind可以同理实现。 ycf)*0k  
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。 2B+qS'OT  
T%E/k# )q  
十一. phoenix 9ZDbZc  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: [}5mi?v  
E`|vu*l7  
for_each(v.begin(), v.end(), 3S @)Ans  
( Q1(4l?X@  
do_ ]Mvpec_B  
[ o+}G/*O8  
  cout << _1 <<   " , " PB~ r7O]  
] ak{XLzn  
.while_( -- _1), 3~Ll<8fv  
cout << var( " \n " ) \T?6TDZ]  
) l!:L<B  
); H>%L@Btw  
.&n! 4F'  
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: hJ75(I *j  
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 AmrVxn4  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 v=DC3oh-  
那么我们就照着这个思路来实现吧: Sx1OY0)s  
[J55%N;#1  
2rHQ7  
template < typename Cond, typename Actor > 27MwZz  
class do_while I~nz~U:ak  
  { 4j zjrG  
Cond cd; BW ux!  
Actor act; ;_0frX  
public : 9)uJ\NMy  
template < typename T > I/u>Gt  
  struct result_1 R`,|08E  
  { r(rT.D&  
  typedef int result_type; B &3sV+  
} ; TY?O$d2b3  
Az/B/BLB  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} !t?5U_on  
dV /Es  
template < typename T > fr}.#~{5Y  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1?G%&X@ X  
  { x+v&3YF  
  do G[n;%c~`+  
    { 7/iN`3Bz  
  act(t); cH707?p/I  
  } "`h.8=-  
  while (cd(t)); >O0<u  
  return   0 ; qRq4PQ@  
} %CqG/ol  
} ; H|/"'t OZ  
;D@F  
%g69kizoWi  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). Pfd%[C/vdm  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 'r1X6?d J  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 qC q?`0&#  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 "G Jhx/zt  
下面就是产生这个functor的类: s+^1\  
Tq?f5swsI  
7| `_5e  
template < typename Actor > t{`uN  
class do_while_actor VBW][f  
  { 3ouo4tf$H.  
Actor act; "]q0|ZdOwH  
public : M XuHA?  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} vzF6e eaD  
Q |hBGH9:B  
template < typename Cond > 5@n|uJA  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; Q8_5g$X\  
} ; u++a0>N  
#A:^XAU1Z@  
F4:5 >*:  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 <3Rq!w/  
最后,是那个do_ q(BRJ(  
;Mr Q1  
\"$q=%vD  
class do_while_invoker HUbXJsSP  
  { M7#CMLy  
public : 6=x]20  
template < typename Actor > hMgk+4*  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const Fxn=+Xgg  
  { SQN{/")T  
  return do_while_actor < Actor > (act); <~e*YrJ?-  
} 5f75r  
} do_; hTPvt  
%D7'7E8.  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? 2#8PM-3"  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 T0cm+|S  
最后来说说怎么处理break和continue dvglh?7d  
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。 !:~C/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