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
  • 5015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 DY87NS*HF  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ~VF?T~Kr_  
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, tgrZs8?  
!6+V  
OH5#.${O  
u])MI6LF  
  class filler I\82_t8  
  { 2$ \#BG  
public : (>om.FM  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} Nm0|U.<  
} ; cl'qw##  
zL+M-2hV  
yA<\?Ps  
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]~UOl  
7YU}-gi  
Eo{js?1G_  
1i|5ii*vc  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); U&gl$/4U@  
|uA /72  
{'zs4)vw  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 L<N=,~  
$I3}% '`+  
QJH~YV\%  
IkLcL8P^  
二. 战前分析 E-#}.}i5  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 qEPC]es|T  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 LkJ-M=y  
U$IB_a2  
i~*#z&4A+  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); #|}EPD9$  
  /* --------------------------------------------- */ PkdL] !:  
vector < int *> vp( 10 ); Kx,<-]4  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ,NU`aG-  
/* --------------------------------------------- */ *i7|~q/u  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); K&iU+  
/* --------------------------------------------- */ rge/qUr/^  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); :LR>U;2  
  /* --------------------------------------------- */ SDW!9jm>R  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); @(e/Y/  
/* --------------------------------------------- */ eq36mIo  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); lLL)S  
k`,>52  
flU?6\_UC  
?w"zW6U  
看了之后,我们可以思考一些问题: Mg {=(No  
1._1, _2是什么? }$'T=ay&  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 h\OMWJ~  
2._1 = 1是在做什么? .u9,w  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 0qo :M3  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 D +9l$**a  
~jOk?^6  
HS 1zA  
三. 动工 1:q5h*  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ~0gHh  
]AB4w+6!  
@avG*Mr^  
p!~V@l  
template < typename T > X~g~U|B@  
class assignment ,A!0:+  
  { 8}!WJ2[R  
T value; 'di(5  
public : /.[78:G\,  
assignment( const T & v) : value(v) {} hW-?j&yJ?  
template < typename T2 > e:RgCDWL  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } j|ZhGerp  
} ; JE/Kf<  
!&vPG>V  
[Xo[J?w],2  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 eq$.np  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Jm*wlN [>  
rTtxmw0  
b*"%E, ?  
+T]D\];D  
  class holder &qae+p?  
  { [#C(^J*@c  
public : m3 W  
template < typename T > 5'[b:YC  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const 05o 1  
  { /gq VXDY+`  
  return assignment < T > (t); *TP>)o  
} 45tQ$jr`1  
} ; 18gApRa  
96S#Q*6+R  
S/7?6y~  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: QNgfvy  
4Yya+[RY  
  static holder _1; }:hN}*H  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 rl](0"Y0 t  
6Y&`mgMF'  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 1gDsL  
而不用手动写一个函数对象。 c^EU &q{4  
F>s5<pKAX  
Fhk`qh'i  
@j=Q$k.GF  
四. 问题分析 'o]8UD(  
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。 zP|^) h5  
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。 Y4I;-&d's  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 58o'Q  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ]}0QrD  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 &Z 6s\r%  
tkKiuh?m  
五. 问题1:一致性 C0%yGLh&  
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?| SK;c D>)  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 qv.s-@l8  
3DS&-rN  
struct holder gano>W0  
  { d\v1R-V  
  // fu $<*Sa2  
  template < typename T > <#F@OU  
T &   operator ()( const T & r) const TnQ"c)ta  
  { X6SWcJtSw  
  return (T & )r; J>p6')Y6~  
} nv/'C=+L  
} ; $ucA.9pJ  
?_nbaFQK3  
这样的话assignment也必须相应改动: :SvgXMY@  
z6;6 o!ej  
template < typename Left, typename Right > ^n&_JQIXb  
class assignment B'8/`0^n5  
  { V(3=j)#  
Left l; 'CA{>\F$F+  
Right r; ~"nF$DB  
public : 6-J%Z%yT #  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 'j(F=9)  
template < typename T2 > 'Uu!K!  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } yttaZhK^u  
} ; kBg8:bo~  
EE$\8Gx']!  
同时,holder的operator=也需要改动: *Sp_s_tS  
kqQT^6S   
template < typename T > T1=T  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const ZfP$6%;_  
  { SZ(]su:  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); (]N- HN]v  
} qPF`=#  
U;#9^<^  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 T1#r>3c\  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 :kQydCuK  
NWS3-iZ|8  
return l(rhs) = r; < wi9   
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 y$[:Kh,  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ;9$71E  
@jY=b<  
template < typename Tp > &$g{i:)Z  
class constant_t ;7E c'nC4  
  { 2xK v;  
  const Tp t; <sli!rv  
public : F(KsB5OY?  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} w?:tce   
template < typename T > f@Yo]FU  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const ?!HU$>  
  { O_\%8*;  
  return t; uN8RG_Mb  
} W.CbNou  
} ; mLm?yb:  
7!U^?0?/  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 `i<omZ[aT  
下面就可以修改holder的operator=了 y ~n1S~5cI  
xM)6'= x6  
template < typename T > O+OUcMa,  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const ACOn}yH  
  { YpI|=mv  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); v6P2v  
} o2~P vef  
Dl@Jj?zc  
同时也要修改assignment的operator() `3yK<-  
Z@,[a  
template < typename T2 > #f<3[BLx  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } S`8Iu[Ma  
现在代码看起来就很一致了。 76cLf~|d~  
T:Nc^QP|tm  
六. 问题2:链式操作 T/]f5/  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 .tcdqL-'  
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。 nO+R >8,Q  
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。 @ Fkhida  
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。 rld8hFj  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct VYjt/\ Z  
{B-*w%}HU  
template < typename T > #MFIsx)r  
struct result_1 =;"=o5g_  
  { EKus0"|  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ^B:;uyG]M  
} ; VwOcWKD  
JED\"(d(  
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: < 1[K1'7h  
T~L&c  
template < typename T > e|N~tUVrrN  
struct   ref >L ')0<!&  
  { O,JS*jXl  
typedef T & reference; GZ^Qt*5 {  
} ; YPW UncV  
template < typename T > XY#.?<"Q8  
struct   ref < T &> mv 7W03  
  { dXfLN<nD>U  
typedef T & reference; 0j;q^>  
} ; yd=b!\}WJ  
5] LfJh+"n  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: z]7/Gc,j  
LcZ|A;it  
template < typename T > " T9UedZ  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const !2h ZtX  
  { 6?'7`p  
  return l(t) = r(t); t{s*,X\b  
} k!Q{u2  
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。 eR0$CTSw  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 flT6y-d  
XO+rg&Pu  
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 "9 f+F  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: "([/G?QAG  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 h+ud[atk.  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Z?xRSi2~7  
最后的布局是: IVY)pS"pR"  
                Add @{W"mc+  
              /   \ | kP utB  
            Divide   5 PD&gC88  
            /   \ hHHQmK<r  
          _1     3 axpZ`BUc  
似乎一切都解决了?不。 )+R n[MMp  
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。 @S=9@3m{w;  
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。 K`2(Q  
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: <v'&Pk<  
)U=]HpuzI  
template < typename Right > sM+~x<}0  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const Ek1c>s,t  
Right & rt) const AgZ?Ry  
  { GC:q6}  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); @$~IPg[J  
} n}I?.r@e  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 &gPP# D6A  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 &O^-,n  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 Z"RgqNf  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 *~>p;*  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 X'-Yz7J?o  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? X =%8*_  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 7f4O~4.[i  
:eSsqt9]9  
template < class Action > &7oL2 Wf  
class picker : public Action 7[w<v(Rc  
  { vFB^h1k~.M  
public : ZP5 !O[Ut  
picker( const Action & act) : Action(act) {} IzJq:G.  
  // all the operator overloaded B0%=! &  
} ; 9 h?'zyX B  
[iEz?1.,  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 S>r",S  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: >=|p30\b  
;0Pv49q  
template < typename Right > nQoQNB  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const J|].h  
  { ?*%_:fB  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); |/vJ+aKq  
} ykx^RmD`~  
marZA'u%B1  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Z Cjw)To(  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 U2A 82;Z  
L-!1ybB^  
template < typename T >   struct picker_maker S YDE`-  
  { r:;.?f@  
typedef picker < constant_t < T >   > result; F,{mF2U*$  
} ; s<)lC;#e  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > 5OppK(Oi*C  
  { ZGDT 6,  
typedef picker < T > result; @J"tM.  
} ; uO`MA% z<  
O|~C qb  
下面总的结构就有了: EgU#r@7I  
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。 =jJEl=*S  
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。 C!*.jvhT  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 k%sH09   
至此链式操作完美实现。 2h'Wu qO  
BUJ\[/  
`}$o<CJ  
七. 问题3 %KXiB6<4  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 {VL@U$'oI  
pX ^^0  
template < typename T1, typename T2 > QCF'/G  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^w.hI5ua)  
  { &J*M  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 1XMR7liE  
} 8&)v%TX  
^Aq0<  
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: G$+v |z  
$KO2+^%y  
template < typename T1, typename T2 > LWN {  
struct result_2 jb -kg</A  
  { 67YC;J]n=z  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; o^\Pt<~W  
} ; \ph.c*c  
uv27Vos  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? YR9fw  
这个差事就留给了holder自己。 A913*O: \  
    { K]5[bMT  
{O^u^a\m  
template < int Order > !qj[$x-ns  
class holder; <4"-tYa  
template <> La;G S  
class holder < 1 > Aw |;C  
  { }OL"38P  
public : l9Ir@.m  
template < typename T > @#)` -]g  
  struct result_1 "y,YC M`  
  { Xq*^6*E-}  
  typedef T & result; o@Oz a  
} ; o)AwM"  
template < typename T1, typename T2 > s|]g@cz an  
  struct result_2 DAB9-[y+  
  { [|DKBJ  
  typedef T1 & result; 8AuBs;i  
} ; ] 3"t]U'f  
template < typename T > c+9L6}D  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 2 }r=DAe0  
  { <EpL<K%  
  return (T & )r; rp||#v0l!w  
} f'^uuO#x  
template < typename T1, typename T2 > d,b4q&^X8  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 5^u$zfR  
  {  uZS:  
  return (T1 & )r1; CJBf5I3  
} GiV %Hcx  
} ; zTF{ g+  
O?JJE8~']  
template <> Q+ ^ &  
class holder < 2 > -n|bi cP  
  { 1cLtTE  
public : d(T4Kd$r  
template < typename T > {r,U ik-nL  
  struct result_1 wA=r ]BT  
  { N{;!xI v  
  typedef T & result; ;sZG=y@  
} ; s[yWBew  
template < typename T1, typename T2 > Cbw *? 9d  
  struct result_2 &A QqI  
  { fu/8r%:h  
  typedef T2 & result; p,Ff, FfH  
} ; l_vGp  
template < typename T > z8Q!~NN-K  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const *qd:f!Q3  
  { <'a~Y3B"o  
  return (T & )r; 0 &zp  
} EKwQ$?I  
template < typename T1, typename T2 > I0Pw~Jj{  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const lkn|>U[  
  { 0bg"Q4  
  return (T2 & )r2; 94u{k1d x  
} .+9hm|  
} ; *@2Bh4  
B0fOAP1  
MtLWpi u@[  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 XO <wK  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Z*%;;&?  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: CLR1 CGnn7  
O VV@  
return l(i, j) = r(i, j); m[9.'@ ye  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) : \+xXb{  
>XD?zF)6  
  return ( int & )i; {3~VLdy  
  return ( int & )j; ?+yr7_f3*  
最后执行i = j; %tCv-aX4  
可见,参数被正确的选择了。 RgJ@J/p"  
Ys"wG B>  
3Vb4zZsl  
> H!sD\b  
b_0THy.Z  
八. 中期总结 X z+%Ym  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: *o6}>;  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 rf.pT+g.P  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 \Pg~j\;F]  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 3nq?Y8yac  
{VgE0 7r  
IC`3%^  
diq}\'f  
D'"  T'@  
BuJo W@)  
九. 简化 NB-dlv1  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 oxwbq=a6yV  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 gq+SM  i=  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: 1K72}Gj)ZL  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 @IT[-d  
  +-*/&|^等 j]Auun  
2. 返回引用。 o>el"0rn.h  
  =,各种复合赋值等 z5+Pi:1w  
3. 返回固定类型。 a~$XD(w^  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) b+rxin".  
4. 原样返回。 dwOfEYC  
  operator, I _nQTWcm  
5. 返回解引用的类型。 y>o:5':;'  
  operator*(单目) UXm_-/&b9  
6. 返回地址。 ,d"T2Hy  
  operator&(单目) &<&tdShI  
7. 下表访问返回类型。 L.n@;*  
  operator[] ]'.qRTz'\t  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 \CB^9-V3  
  operator<<和operator>> !np_B0`  
N$fP\h^AR  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 'gwh:  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: T:^.; ZY  
ak(s@@k  
template < typename Left > -(vHy/Hz.  
struct value_return )nUdU = m  
  { LdUz;sb  
template < typename T > 2/-m-5A  
  struct result_1 xIdb9hm<  
  { JrP`u4f_  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; QiCia#_  
} ; 6pt,]FlU  
qe]D4K8`Q3  
template < typename T1, typename T2 > I?T !  
  struct result_2 {^]qaQ[5N  
  { * #yF`_p  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; K\xz|Gq  
} ; V@'Xj .ze  
} ; *G"hjc$L  
X3:1KDVsV  
O4rjGTRF  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait I4Do$&9<D  
CD1Ma8I8  
下面我们来剥离functor中的operator() }8'_M/u\  
首先operator里面的代码全是下面的形式: 3u@,OE  
SSe;&Jk2d  
return l(t) op r(t) +y| B"}x  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) l)r\SE1  
return op l(t) y-pdAkDh  
return op l(t1, t2) :zW? O#aL-  
return l(t) op /xn|d#4  
return l(t1, t2) op 2> a&m>  
return l(t)[r(t)] ,xwiJfG; ]  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] #  X (2  
1P)K@j  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: pH~\~  
单目: return f(l(t), r(t)); VL#:oyWA  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); z,Xj$wl  
双目: return f(l(t)); I:dUHN+@L5  
return f(l(t1, t2)); &A:&2sP8  
下面就是f的实现,以operator/为例 Dj/Hz\  
T;u;r@R/  
struct meta_divide P@y)K!{Nk  
  { l;M,=ctB(  
template < typename T1, typename T2 > Zma;An6  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) C(>!?-.  
  { xI,3(A.  
  return t1 / t2; @!;A^<{ka  
} PqspoH 0OI  
} ; rtPo)#t  
)xp3 ElH  
这个工作可以让宏来做: 3MQHoxX  
WUS%4LL(  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ _'p/8K5)=  
template < typename T1, typename T2 > \ =CzGI|pb  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; :k9T`Aa]  
以后可以直接用 9>{fsy  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) `;mgJD  
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 m%9Yo%l~  
(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。。。) _DR@P(0>_  
(N/u@M  
=Ti!9_~  
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 + S+!:IB  
 II'.vp  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > u<j;+-]8h  
class unary_op : public Rettype >{AE@@PB^  
  { SX,$ $43  
    Left l; 'c~SE>  
public : C\{A|'l!x  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} c{^1`(#?  
Up Z 9g"  
template < typename T > "Lvk?k )hx  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const E}Cz(5  
      { 7a[6@  
      return FuncType::execute(l(t)); p$"~v A .  
    } !S~)U{SSK  
D)MFii1J~  
    template < typename T1, typename T2 > (jKqwVs.:  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Az8b_:=  
      { )]n>.ZmLCB  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); rzdQLan  
    } 1PVZGZxAgv  
} ; 27}:f?2hbJ  
?* ~4~ZE E  
(YJ2- X~  
同样还可以申明一个binary_op H2iIBGu|L  
k8G4CFg}wP  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > oW OR7)?r  
class binary_op : public Rettype !I|_vJ@<  
  { ; FI'nL  
    Left l; HRTNIx  
Right r; Qfp4}a=  
public : O:v#M]   
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} '*[7O2\%/  
\[!{tbK`2  
template < typename T >  }<kl3{)  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ke@OG! M/  
      { j7d^g a-`  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); R;,5LS&*a  
    } shGUG;  
_I)TO_L;  
    template < typename T1, typename T2 > b73}|4v  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ,&Zp^  
      { =ZS Yg K  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); .NWsr*Tel  
    } A46dtFD{  
} ; CUB;0J(  
5> dA7j^v  
Gy+c/gK  
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 yfwR``F  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 wo62R&ac  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Obu 6k[BE.  
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。 =2*2 $  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! _e8Gt6>  
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。。。 nUs=PD3)  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 &n]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) BZOl&G(  
下面是修改过的unary_op Ww~C[8q  
^69(V LK  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Yq/vym-O5  
class unary_op aeYz;&K  
  { 2./ z6jXW_  
Left l; EWl9rF@I  
  ">B&dNrt  
public : s o: o b}  
}.u[';q ]S  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} E690'\)31  
3p-SpUvp  
template < typename T > .: wg@Z  
  struct result_1 /=V!lRs  
  { gjiS+N[  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; J;V#a=I  
} ; !#1UTa  
ld%#.~Q  
template < typename T1, typename T2 > 7h. [eMLPB  
  struct result_2 /2r&ga&  
  { W`[7|8(6!  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Q(WfWifu-|  
} ; 3]NKAPY  
PTpfa*t  
template < typename T1, typename T2 > >7?Lq<H  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;Srzka2  
  { uI)z4Z  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 17:7w  
} Vs>e"czfm/  
t|&hXh{  
template < typename T > 3"HEXJMc  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ieOw&  
  { {6}$XLV3l  
  return OpClass::execute(lt(t)); (-o}'l'mo  
} zYis~ +  
D.F1^9Q  
} ; 3ug>,1:6-  
2_6@&2  
s ldcI@Z  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug pBVzmQF  
好啦,现在才真正完美了。 ASS<XNP  
现在在picker里面就可以这么添加了: 80U(q/H%9  
)Zvn{  
template < typename Right > mphs^k< Z  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const 1<]?@[l<  
  { 7*+tG7I @  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); JFRbW Q0  
} U d+6=Us{  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 U,< ?]h  
O/l/$pe  
P$__c{1\  
[ 7{cf`C  
! 4 "$O@U4  
十. bind efyGjfoO  
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。 V' sq'XB  
先来分析一下一段例子 M\08 7k  
SR4 mbQ:  
j3o?B  
int foo( int x, int y) { return x - y;} }.A \;FDyj  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 {o %OG/!1  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 R|\kk?,u  
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。 9KL)5_6 M  
我们来写个简单的。 tac_MtW?  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 3|Y.+W  
对于函数对象类的版本: ;%/}(&E2  
;0dl  
template < typename Func > Jk`0yJi$q  
struct functor_trait $B )jSxSy  
  { GS GaYq  
typedef typename Func::result_type result_type; cS",Bw\  
} ; 5n=~l[O  
对于无参数函数的版本: wWJM./y  
-+Ox/>k  
template < typename Ret > ocj^mxh =O  
struct functor_trait < Ret ( * )() > tY`%vI [  
  { ZjgfkZAS  
typedef Ret result_type; r#mH[|@W~  
} ; G'iE`4`2  
对于单参数函数的版本: tRR<4}4R  
_]kw |[)  
template < typename Ret, typename V1 > ?J5E.7o  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > T mH5+  
  { zrA =?[  
typedef Ret result_type; P9gAt4i  
} ; d`xDv$QZ  
对于双参数函数的版本: *kNXju  
y#J8Yv8  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ?[8s`caK.  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 8J0#lu  
  { &*qAB)* *  
typedef Ret result_type; ou\~^  
} ; kybDw{(}gc  
等等。。。 jrO{A3<E  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy B5qlU4km&  
Tu=~iQ  
template < typename Func > fp$U%uj  
struct func_return 2()/l9.O'  
  { YZc{\~d  
template < typename T > 1{CVd m<9  
  struct result_1 nhB.>ReAi  
  { TdrRg''@  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; m>^#:JK  
} ; BKfoeN)%  
VBg M7d  
template < typename T1, typename T2 > r4pR[G._  
  struct result_2 5eX+9niY  
  { @=6$ImU  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; "IzM:  
} ; e~G um  
} ; p~<d8n4UH  
O<+x=>_  
>'{'v[qR[G  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 b59NMGn  
4^K<RSYs  
template < typename Func, typename aPicker > jY $3   
class binder_1 _vOSOnU  
  { Vdb X4^V  
Func fn; #D Oui]  
aPicker pk; M~djX} #\  
public : jGKI|v4U(  
;<s0~B#9}  
template < typename T > g$9s} \6B  
  struct result_1 KiMEd373-  
  { &}b-aAt  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ft Rza  
} ; 9:CM#N~?o  
q=/ck  
template < typename T1, typename T2 > O.'\GM  
  struct result_2 b[my5O l  
  { ka| 8 _C^z  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; FrQRHbp3  
} ; hR~~k~84  
-Z&9pI(3R~  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} F'JceU  
a*{ -r]  
template < typename T > @l@erCw@  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const +r 8/\'u-  
  { f26hB;n  
  return fn(pk(t)); Jrw R:_+|  
}  kSU]~x  
template < typename T1, typename T2 > '>dx~v %  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const fqD1Ej  
  { JX2@i8[~  
  return fn(pk(t1, t2)); u|M_O5^  
} oGqbk x  
} ; YjwC8#$  
[UYE.$Y#(  
PG'+vl  
一目了然不是么? kTS #>uS  
最后实现bind ~cW,B}  
hD>cxo  
E9v_6d[  
template < typename Func, typename aPicker > F@kd[>/[  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) = GZ,P (  
  { >jg"y  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); OVU+V 0w1a  
} rI;tMNs  
g+/m:(7[s|  
2个以上参数的bind可以同理实现。 |Fp+9U  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 Tj,1]_`=V$  
lb<D,&+  
十一. phoenix 61&A`  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 4Y4QR[>IU3  
n_MY69W  
for_each(v.begin(), v.end(), 9*j$U$:'  
( [BKX$A:Y  
do_  j#YPo  
[ (2p<I)t  
  cout << _1 <<   " , " 3YJa3fflK  
] q# t&\M.U  
.while_( -- _1), S3.76&  
cout << var( " \n " ) geSH3I   
) }(Dt,F`  
); *_!}g ]  
hScC< =W  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: .{ r %C4q9  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor @_C?M5v  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 ^Qa!{9o[  
那么我们就照着这个思路来实现吧: xHi.N*~D  
m}o4Vr;"  
;]sbz4?  
template < typename Cond, typename Actor > &u~#bDh  
class do_while clO9l=g  
  { h!q_''*;  
Cond cd; "vN~7%  
Actor act; h YEUiQ  
public : .GOF0puiM  
template < typename T > &ub0t9R  
  struct result_1 @w5x;uB|%G  
  { ]U)Yg  
  typedef int result_type; 9a3mN(<  
} ; } +ZZO0  
U@<]>.$  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} U6yZKK  
ud:5_*  
template < typename T > >Eqr/~Q  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const H&E3RU> `  
  { ^%jk.*  
  do F%^)oQT+c  
    { s8iB>-dk  
  act(t); fH*1.0f]6  
  } 9KGi%UIFvn  
  while (cd(t)); 4g^Xe-  
  return   0 ; ]@9ZUtU,;N  
} 0mi$_Ld+  
} ; vvmG46IgZ  
6Us*zKgW  
U3b&/z|b?  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). }?^5L7n  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 +X|^ ~)tMJ  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。  "DsL$D2e  
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。 8q_"aa,`  
下面就是产生这个functor的类: (~OP)F).  
n>\2_$uDI  
@z1pE@7jK  
template < typename Actor > [ F7ru4"{  
class do_while_actor s?~lMm' !  
  { ]x:>!y  
Actor act; A#KfG1K>  
public : %8$ldNhV  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} q3}WO] TBj  
~1.B fOR8  
template < typename Cond > g8L{xwx<  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; 1%`Nu ]D  
} ;  G%5ZG$as  
lXOT>$qR<  
qEajT"?  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 {dXmSuO  
最后,是那个do_ }(/\vTn*1  
g=L80$1  
(,OF<<OH  
class do_while_invoker ^g N/5  
  { \k>1q/T0V  
public : ;\(X;kQi  
template < typename Actor > .-4]FGg3  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const bd)'1;p  
  { i$JN s)I%  
  return do_while_actor < Actor > (act); X(JE]6_  
} <tto8Y j  
} do_; p4^&G/'  
`Y_G*b.Rm  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? 8Ai\T_l  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 7-A/2/G<  
最后来说说怎么处理break和continue nR`)kORc  
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。 >vKOG@I  
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
温馨提示:欢迎交流讨论,请勿纯表情、纯引用!
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八