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
  • 3656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 'cAc{\)  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 WfRfx#MMt  
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, S~k*r{?H})  
6hM]%  
sp=OT-Pfp  
!0ce kSesr  
  class filler ',JrY)  
  { HUJ|-)"dw  
public : UK6xkra?#  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} v. Xoq  
} ; gE@$~Q>M  
JYwyR++uo  
>sQ2@"y)s2  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: JvfQib  
oe!:|ck<  
{4: -0itG  
3$c(M99r  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); ok`]:gf  
(S  k#x  
]^:hyO K  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Re*|$r#  
,M) k7t:  
_\dt?(m|  
<Zp^lDxa  
二. 战前分析 Mny'9hsl  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 ?C &x/2lt  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 L`UG=7r q  
Q PFeBl  
<t{?7_ 8  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Gz>Lqd  
  /* --------------------------------------------- */ |1(rr%  
vector < int *> vp( 10 ); EJZ@p7*Oj  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); {J~(#i k   
/* --------------------------------------------- */ g ?afX1Sg  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); JF M"ii{8  
/* --------------------------------------------- */ 2yN%~C?$  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); 2wx!Lpr<i_  
  /* --------------------------------------------- */ K1T1@ j  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); e(yQKwVD  
/* --------------------------------------------- */ 1$$37?FE  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); {ITv&5?>  
5-D`<\  
~{L.f94N  
J3B6X8P'  
看了之后,我们可以思考一些问题: =- $!:W~  
1._1, _2是什么? OlMBMUR:  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 #B @X  
2._1 = 1是在做什么? tTotPPZf}  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 YP[LQ>  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 1GtOA3,~;-  
07x=`7hs}  
"~u_\STn <  
三. 动工 h|bqyu  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: T8n-u b<  
24|  
TH|?X0b  
S|"Fgoj r  
template < typename T > +}Xr1fr{jw  
class assignment (/"thv5vT{  
  { )ll?-FZ   
T value; T yU&QXb  
public : * R%.a^R  
assignment( const T & v) : value(v) {} &Hv;<  
template < typename T2 > AD^X(rW  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } x6LjcRS|  
} ; KNy`Lj)VPY  
[?-]PZ  
;}LJh8_  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 [ S5bj]D  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment hwiKOP  
HOE2*4r  
jm[}M  
wL;]1&Qq  
  class holder UL+E,=  
  { Bwjg#1E  
public : eY T8$  
template < typename T > M[~Jaxw%  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const (]2<?x*  
  { )8;{nqoC  
  return assignment < T > (t); j"5Pe  
} xw?CMA  
} ; J"-_{)0lD  
v"rl5x  
vF"c  
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: Vu}806kB  
tJ"az=?  
  static holder _1; XdpF&B&K7Q  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Rho5s@N7  
@0$}? 2  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); HOfF"QAR$  
而不用手动写一个函数对象。 qNpu}\L  
Vt'L1Wr0v  
jZRhKT  
MEEAQd<*  
四. 问题分析 RcQ>eZHl  
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。 Jy9bY  
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。 !2z!8kI  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 dLZjB(0eO  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 0h22V$  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 QZ&4:K+{  
Qm< gb+  
五. 问题1:一致性 +@0TMK,P  
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?| ,+se  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 d/S+(<g  
+semfZ)  
struct holder X(]Zr  
  { [B,'=,Hbs  
  // <s_=-" il  
  template < typename T > 2JVxzj<~`  
T &   operator ()( const T & r) const l7z 6i*R  
  { atyu/+U'}  
  return (T & )r; QQFf5^  
} SG:bM7*1'  
} ; M ?*Tf&  
34ha26\np  
这样的话assignment也必须相应改动: lyyX<=E{)  
^_68]l=  
template < typename Left, typename Right > O+_N!/  
class assignment Vv8_\^g]  
  { /PXioiGcs  
Left l; zie=2  
Right r; < W*xshn  
public : 2U}m RgJu  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} yyP'Z~0  
template < typename T2 > j$vK<SF  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } \5~;MI.Sq  
} ; $o.Kn9\  
M;KA]fmc  
同时,holder的operator=也需要改动: o2aM#Q  
94Ud@F9d5  
template < typename T > H8f]}  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const KXf<$\+zO  
  { ^O)ve^P  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); mRwT_(;t  
} ^P?vkO"pB?  
vZu~LW@1  
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。 -f?Ah  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ^,TTwLy- t  
b{M}5~e=B  
return l(rhs) = r; <'+ %\  
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。 +{$QAjW(/  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: B76 v}O:  
vX;HC'%n  
template < typename Tp >  8gC)5Y  
class constant_t /ZW&0 E  
  { _9@ >;]  
  const Tp t; a }'->H  
public : pjw aL^  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} +?[BU<X6u  
template < typename T > f8'MP9Lv  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const .et ^4V3  
  { }"_j0ax  
  return t; :$g8Zm,y  
} }mZV L~|V  
} ; yfEb  
W%o|0j\1GU  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 7?nJ4x1  
下面就可以修改holder的operator=了 so+4B1$)q  
>$H|:{D  
template < typename T > `#Kx|x6  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const _U0$=V  
  { {q3:Z{#>7  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); ~e">_;k6  
} 2r&R"B1`(  
"NzD1k6.L  
同时也要修改assignment的operator() }$kQs!#  
Puh$%;x  
template < typename T2 > aY)2eY  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } _M t Qi  
现在代码看起来就很一致了。 g5S?nHS}  
B4ZIURciGz  
六. 问题2:链式操作 WR#0<cz(  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 PB53myDQ  
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。 XIAeCU  
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。 Quzo8 u  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 p $ouh  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct lA^+Flh  
{6G?[ `&ca  
template < typename T > 'O?~p55T  
struct result_1 o' 'wCr%  
  { >&S0#>wmyG  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ~AZWds(,N  
} ; nfdq y)  
2i7e#  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 8)yI<`q6  
{gsdG-  
template < typename T > h}L}[   
struct   ref fuX'~$b.fA  
  { bZ 443SG  
typedef T & reference; T$+-IAE  
} ; _&#S@aGw  
template < typename T > r~7:daG*  
struct   ref < T &> M4m$\~zf  
  { 8VQ 24r  
typedef T & reference; A],ooiq<  
} ; }uY!(4Rw  
VDbI-P&c  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: P"_$uO(5x  
=ll=)"O  
template < typename T > qO@@8/l  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ~9\zWRh  
  { r0]4=6U  
  return l(t) = r(t); q| .dez'  
} }{[mrG   
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。 7KjUW\mN2Z  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 hBU\'.x  
> \Sr{p5KR  
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 0N:XIGFa  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ]; Wx  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 o<i,*y88  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 fc_2D|  
最后的布局是: z=7|{G  
                Add fJAnKUF)  
              /   \ \qh *E#j  
            Divide   5 G?c-79]U  
            /   \ GV.A+u  
          _1     3 %9v@0}5V  
似乎一切都解决了?不。 <Fz~7WVd  
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。 S9| a$3K'  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 +}xaQc:0|  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: h"+ `13  
~b~2 >c9  
template < typename Right > *^%*o?M~  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const 13hE}g;.  
Right & rt) const K(}AX+rIg  
  { ?sz)J 3  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); dt}_D={Be  
} gB'fFkd  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 M]]pTU((  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 #/2$+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。 4qi[r)G  
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。 [K/m  
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。 ;)AfB#:d  
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? 0\9K3  
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=J9  
Px FWJ?=  
template < class Action > DL'iS  
class picker : public Action x#.C4O09  
  { V5F%_,No  
public : b</9Ai=  
picker( const Action & act) : Action(act) {} NB_ )ZEmF  
  // all the operator overloaded vmTs9"ujF,  
} ; @=j WHS  
cTTW06^  
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。 2i{cQ96  
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: Iq7}   
`Z"Q^  
template < typename Right > ~@ jY[_  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const \b=Pj!^gwb  
  { $Xm6N@  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); q$(5Vd:  
} bg,9@ }"F  
5{e,L>H<  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > |*/[`|*G  
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。 3DgsI7-F  
uc7Eq45  
template < typename T >   struct picker_maker %WTEv?I{Ga  
  { d[p;T\?"  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 8mTM$#\  
} ; l5xCz=dw  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > s~I6SA&i  
  { ~S,p?I  
typedef picker < T > result; za Tb~#c_  
} ; 7\]E~/g  
7/7Z`  
下面总的结构就有了: t\P<X^d%  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 *Xo]-cKL0  
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。 (+uj1z^  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 P 3MhU;  
至此链式操作完美实现。 ~lNsa".c  
0:0NXVYs&  
40E#JF#  
七. 问题3 i) E|bW;  
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。 )^||\G  
zDhB{3-Q1{  
template < typename T1, typename T2 > H{J'# 9H  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const g~V+4+  
  { GdV1^`M6  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ~Tbj=f  
} !q"W{P  
\^I>Q _LU  
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: akw,P$i  
3 rLTF\  
template < typename T1, typename T2 > HbP!KVHyk1  
struct result_2 !Z VU,b>  
  { )i+2X5B`S  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ~{sG| ;/!*  
} ; !EUan  
Bqma\1cgb  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? W>-Et7&2  
这个差事就留给了holder自己。  w 4[{2  
    !*- >;:9B  
4DZ-bt'  
template < int Order > *5w{8  
class holder; Y0?5w0{  
template <> ()&~@1U  
class holder < 1 > R.=}@oPb  
  { CLvX!O(~  
public : aQ :5d3m0  
template < typename T > y.KO :P?5{  
  struct result_1 rZ8`sIWQt  
  { *m?/O} R  
  typedef T & result; bfo["  
} ; PkI:*\R  
template < typename T1, typename T2 > Q.K,%(^;a  
  struct result_2 &0f5:M{P  
  { vfVj=DYj  
  typedef T1 & result; 9z6XF]A  
} ; y;/VB,4V  
template < typename T > dOa%9[  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const jKt7M>P  
  { Eke5Nb  
  return (T & )r; |:8bNm5[  
} 2-Y<4'>  
template < typename T1, typename T2 > TB0 5?F  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 8M!:N(a  
  { (5]}5W*  
  return (T1 & )r1; <b,~:9*?  
} oudxm[/U  
} ; [eTSZjIN7  
m2AnXY\  
template <> 8WnwQ%;m?  
class holder < 2 > L3CP`cx  
  { ZP{*.]Qu  
public : '7O3/GDK  
template < typename T > vVOh3{e|  
  struct result_1 '],J$ge  
  { @S|XGf  
  typedef T & result; 1GzAG;UUo6  
} ; ,v"YqD+GC5  
template < typename T1, typename T2 > 6Ybg^0m  
  struct result_2 / m=HG^!  
  { -'6Dg  
  typedef T2 & result; yPq'( PV  
} ; AK@9?_D  
template < typename T > c/sC&i;%O  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const dAuJXGo  
  { p5G?N(l  
  return (T & )r; &jmRA';sK  
} K6R.@BMN  
template < typename T1, typename T2 > TYW&!sm  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const wmTb97o  
  { .9wk@C(Eh_  
  return (T2 & )r2; =?!wXOg_  
} ;+"+3  
} ; V:y'Qf2M  
F w?[lS  
`nu''B H  
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> >。 A0Qb 5e  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: $< JaLS  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: }}59V&'t  
4 r45i:  
return l(i, j) = r(i, j); (!:,+*YY  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) =i[\-  
q.;u?,|E/  
  return ( int & )i; 79;<_(Y  
  return ( int & )j; %^jMj2  
最后执行i = j; @{2 5xTt  
可见,参数被正确的选择了。 JD|=>)  
uA< n  
RCpR3iC2  
4%4 }5UYN  
W)bLSL]`E  
八. 中期总结 `EaLGzw  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: }~L.qG  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 {tWf  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。  qi^7  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ~A\GT$  
> ;*b|Ik  
F%RRd/'  
1eF3`  
5?x>9C a  
r8RoE`/T  
九. 简化 ,>%}B3O:Y=  
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。 %$.3V#?  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 K|[*t~59  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: jWA(C; W  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 'd9INz.  
  +-*/&|^等 )?anOD[  
2. 返回引用。 %lGl,me H  
  =,各种复合赋值等 9w7n1k.  
3. 返回固定类型。 r97pOs#5:  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) 2fL;-\!y(  
4. 原样返回。 'DCTc&J['  
  operator, Y^wW2-,m  
5. 返回解引用的类型。 8)_XJ"9)G  
  operator*(单目) bE !GJZ  
6. 返回地址。 _z|65H  
  operator&(单目) C&(N I  
7. 下表访问返回类型。 Yo6*C  
  operator[] |IzPgC  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 gtppv6<Mj4  
  operator<<和operator>> D9H?:pmv?  
asppRL||  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。  "y}--  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: W:pIPDx1=!  
V@g'#= {r  
template < typename Left > )6Fok3u  
struct value_return uxr #QA  
  { _ 9F9W{'  
template < typename T > o6.^*%kM'  
  struct result_1 f*?]+rz  
  { iP7(tnlW$  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; rX2.i7i,  
} ; (@fHl=! Za  
!$gR{XH$]  
template < typename T1, typename T2 > )"7iJb<E  
  struct result_2 AP 2_MV4W  
  { Pd_U7&w,5  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; !Dn,^  
} ; -lY6|79bF  
} ; 4O^xY 6m  
8;JWK3Gv  
'-Vt|O_Q  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait I 5^!y  
I;wp':  
下面我们来剥离functor中的operator() t.i 8 2Q  
首先operator里面的代码全是下面的形式: ;DfY#-  
_@ qjV~%Sy  
return l(t) op r(t) 286jI7T  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) pmyXLT  
return op l(t) 2K/4Rf0;  
return op l(t1, t2) L [pBB  
return l(t) op 4V)kx[j  
return l(t1, t2) op #lL^?|M  
return l(t)[r(t)] @@Kp67Iv  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] K0|FY=#2y  
W}@c|d $`  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: aC8} d  
单目: return f(l(t), r(t)); C)ERUH2i  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 0z6R'Kjy A  
双目: return f(l(t)); KQ% GIz x  
return f(l(t1, t2)); 8Fz#A.%P  
下面就是f的实现,以operator/为例 z]_wjYn Z  
7x|9n  
struct meta_divide  UD2C>1j  
  { dy%;W%  
template < typename T1, typename T2 > B9jC?I |`  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) vc;$-v$&  
  { KQ!8ks]  
  return t1 / t2; )Q&(f/LT  
} rr],DGg+B]  
} ; /~%&vpF-L  
U ]H#MiC!  
这个工作可以让宏来做: ) j#`r/  
FpmM63$VN[  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 2*;~S4 4  
template < typename T1, typename T2 > \ *v^Jb/E315  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 3nO]Ge"w'n  
以后可以直接用 P64PPbP  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) _Xe>V0   
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 un mJbY;t  
(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。。。) O:;w3u7;u  
c_$=-Khk  
-P$PAg5"2  
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 'uS n}hm  
)l C)@H}  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > O`IQ(,yef  
class unary_op : public Rettype 'T*&'RQr  
  {  dVtG/0  
    Left l; 6_GhO@lOG  
public : u5`u>.!  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} Q%`@0#"]Sv  
t6 "%3#s  
template < typename T > r= `Jn6@  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const PbJ(:`u  
      { w e//|fA<  
      return FuncType::execute(l(t)); [6Izlh+D  
    } q_[o" wq/  
]nn98y+  
    template < typename T1, typename T2 > %D{6[8  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const i &nSh ]KK  
      { ]g3JZF-  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); @alK;\  
    } zZPO&akB"  
} ; :1QI8%L'$i  
=7=]{Cx[  
o q Xg  
同样还可以申明一个binary_op 5uGq%(24  
nfbR P t  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ( Y[Q,  
class binary_op : public Rettype m]6mGp  
  { L\J;J%fz.  
    Left l; `,<BCu  
Right r; hn G Z=  
public : ;WQve_\  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Ua: sye  
gD @){Ip  
template < typename T >  JYI,N  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {UI+$/v#  
      { N)X3XTY  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); IVY]EkEG~  
    } Woy m/[i  
I^-Sb=j?Z  
    template < typename T1, typename T2 > NIry)'"  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0 1rK8jX  
      { Q->sV$^=T  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); i>`%TW:g  
    } X 'Xx"M  
} ; (=AWOU+  
W:2( .?  
kiaw4_  
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 Ty?cC**  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 q6luUx,@m  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) *Hn8)x}E  
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。 kS);xA8s]  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! j_?FmX _  
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。。。 $ bR~+C  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 eu-*?]&Di  
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) 0Th&iA4  
下面是修改过的unary_op %YscBG  
-`h)$&,  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > IFL*kB   
class unary_op &DX! f  
  { EI%89i`3^  
Left l; A}9`S6@@  
  ~qKY) "gG  
public : 0v?"t OT!  
%J?xRv!  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Ffz,J6b  
JX;G<lev  
template < typename T > FDs>m #e  
  struct result_1 )Nw8O{\  
  { YK'<NE3 4  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; z>Y-fN`,  
} ; +7.',@8_V  
|0b`fOS  
template < typename T1, typename T2 > I+!0O  
  struct result_2 kgP0x-Ap  
  { +'HqgSPyb  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; cF}".4|kZ<  
} ; !*N@ZL&X  
Bnxm HGP#&  
template < typename T1, typename T2 > F^;ez/Gl  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const V b?oJhR  
  { X.{S*E:$u  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); \~$#1D1f  
} m<Dy<((_I  
FTUv IbT  
template < typename T > |/{=ww8|  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const VlsnL8DV  
  { f.$af4 u  
  return OpClass::execute(lt(t)); .M%}X7  
} qo bc<-  
Ve; n}mJ?  
} ; kdeWip6Y  
(hbyEQhF  
*^ZV8c}  
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 m-#2n? z-  
好啦,现在才真正完美了。 V U3upy<  
现在在picker里面就可以这么添加了: + =</&Tm  
?CPahU  
template < typename Right > d\8l`Krs[_  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const !pX>!&sb  
  {  x'<X!gw  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); + [mk<pQ  
} ?Z/V~,  
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。 b3, _(;A!  
H*CW1([  
/y}xX  
9rf)gU3{+L  
8<Av@9 *}  
十. bind )Ql%r?(F+  
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。 Vt#.eL)Ee  
先来分析一下一段例子 e(t\g^X  
E:nF$#<'N  
NC(~l  
int foo( int x, int y) { return x - y;} zQd 2  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 )+DmOsH  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 8{sGNCvU  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 [7Oe3=  
我们来写个简单的。 Ad_h K O  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: %Q|Atgp  
对于函数对象类的版本: 4H&+dR I"  
+23x ev  
template < typename Func > L4nYXW0y  
struct functor_trait wb l&  
  { ZD{LXJ{Vm  
typedef typename Func::result_type result_type; 6j}9V L77  
} ; 4,DeHJjAlE  
对于无参数函数的版本: Y$@?.)tY  
Lp9E:D->  
template < typename Ret > oCz/HQoBk  
struct functor_trait < Ret ( * )() > /7YIn3  
  { <RL]  
typedef Ret result_type; <)D$51 &0  
} ; DB,J3bm  
对于单参数函数的版本: zTU0HR3A  
3[*}4}k9  
template < typename Ret, typename V1 > H4+i.*T#  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ep{FpB  
  { ]t"Ss_,  
typedef Ret result_type; PEZ!n.'S  
} ; oOFVb5qoFU  
对于双参数函数的版本: I; rGD^  
pEA:L$&  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > F:S}w   
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > EADqC>  
  { w``U=sfmV  
typedef Ret result_type; >^3i|PB  
} ; Qo|\-y-#  
等等。。。 tKXIk9e  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy *s3/!K  
7@W>E;go  
template < typename Func > 4j^ @wV'  
struct func_return {+>-7 9b  
  { U 6)#}   
template < typename T > h/Y'<:  
  struct result_1 N"ST@/j.A  
  { |2A:eI8 ^  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; dk^~;m#iN  
} ; K{+2G&i  
'LDQgC*%  
template < typename T1, typename T2 > <N~K ;n v  
  struct result_2 4#Jg9o   
  { O;3>sLgc  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; p6S8VA  
} ; =Dj#gV  
} ; ^S; -fYW2  
2GG2jky{/  
TWX.D`W  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 B%68\  
I7 ]8Y=xf  
template < typename Func, typename aPicker > ftSW (og  
class binder_1 f _:A0  
  { Zv{'MIv&v  
Func fn; /PKNLK  
aPicker pk; #KvlYZ+1  
public : M<&= S  
;$Jo+#  
template < typename T > {P-):  
  struct result_1 \Vk:93OH21  
  { |DwZ{(R"W  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; :k#HW6p  
} ; 6aj!Q*(WT  
\{NO?%s0p  
template < typename T1, typename T2 > VIbq:U  
  struct result_2 o4WDh@d5S  
  { N2o7%gJw  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; /gas2k==^  
} ; \Oo Wo  
%a7$QF]  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} @ N m@]q  
~}Pfu  
template < typename T > FP>2C9:d  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const %z$#6?OK^  
  { 5bb(/YtFy  
  return fn(pk(t)); 5mR 1@  
} J .<F"r>  
template < typename T1, typename T2 > 1\.pMHv/  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?V=CB,^  
  { h2QmQ>y"  
  return fn(pk(t1, t2)); W%w~ah|/]  
} 0*v2y*2V  
} ; Gq P5Kx+=  
$:^td/p J  
Ho]su?  
一目了然不是么? ;AG()NjOO:  
最后实现bind w!XD/j N  
W@esITr  
+w~oH=  
template < typename Func, typename aPicker > Uw:"n]G]D?  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) M3au{6y  
  { d_P` qA  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); #0<XNLM  
} Pzem{y7Ir  
1 -b_~DF  
2个以上参数的bind可以同理实现。 $pz/?>!  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 +cRn%ioVi  
[N'h%1]\  
十一. phoenix t#yuOUg  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 3(UVg!t  
h@BY]80  
for_each(v.begin(), v.end(), uw8f ~:LT  
( y)<q /  
do_ 2A!FDr~cdT  
[ [-x7_=E#  
  cout << _1 <<   " , " 5IG-~jzCLb  
] 5-A\9UC*@  
.while_( -- _1), ./~(7o$  
cout << var( " \n " ) 2Z%O7V~u  
) WY]s |2a  
); e:W{OIz:  
d d;T-wa}  
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: 5LMw?P.<  
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 S]{oPc[7  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 {xB3S_,8  
那么我们就照着这个思路来实现吧: fXB0j;A  
?@89lLD  
j+YJbL v  
template < typename Cond, typename Actor > #LCb  
class do_while B/C,.?Or  
  { 2T`!v  
Cond cd; Xm&L B X  
Actor act; !&\INl-Z  
public : l;V173W=&  
template < typename T > GKCroyor  
  struct result_1 et+0FF ,  
  { A)KZa"EX  
  typedef int result_type; ]%(2hY~i  
} ; cj@koA'  
~{gqsuCCL  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} <\FH fE  
U ;I9 bK8  
template < typename T >  C.QO#b  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const O9p|a%o  
  { ^W@5TkkBQq  
  do 6zn5UW#q  
    { 'H!XUtFs"  
  act(t); @lt#Nz  
  }  LIdF 0  
  while (cd(t)); h.fq,em+H  
  return   0 ; (9h`3#  
} cGD(.=  
} ; |D.ND%K&  
-%dCw6aX+  
kNL\m[W8$  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). |)G<,FJQE_  
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。 -{+}@?  
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。 2px|_)i  
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。 ]s748+  
下面就是产生这个functor的类: [1KuzCcK}  
 yOKI*.}  
D,ln)["xm  
template < typename Actor > '%`:+]!  
class do_while_actor .}*" Nv  
  { MJrR[h]  
Actor act; I2^8pTLh  
public : &t-kpA|EG  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {}  RX5dO%  
+'w3 =2Bo  
template < typename Cond > ?0,Ngrbe  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ;  rXU\  
} ; 5PnDN\  
u~-8d;+?y  
$tS}LN_!  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 ]$_NyAoBb  
最后,是那个do_ /H==Hm/  
IaXeRq?<  
OBAi2Vw  
class do_while_invoker w+{LAS  
  { Tu7QCr5*  
public : "-J -k=  
template < typename Actor > L,@lp  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const ?K\axf>F  
  { mdg i5v  
  return do_while_actor < Actor > (act); t`mV\)fa  
} 8ITdSg  
} do_; b>N8F^}~O  
[zM-^  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? 8*T=Xei8  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 abLnI =W`  
最后来说说怎么处理break和continue \;"=QmRD%:  
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。 iW /}#  
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
欢迎提供真实交流,考虑发帖者的感受
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五