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
  • 7831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 _Jt_2o%G  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 &:IfhS  
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, b6 J2*;XG  
HE8'N=0  
Z:W')Nd(  
!]n{l_5r  
  class filler |E>v~qD8I  
  { nI((ki}v  
public : fq)Ohb  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} ZP]2/;h  
} ; ~7FEY0/  
k 2 mkOb  
TPV6$a<  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: A?%XO %  
UtHmM,*I  
^Y1AeJ$L  
)of5229  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); Iqe=#hUFe!  
0%(4G83gw  
"RR./e)h  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 MZ >0K  
y&KoL\  
k}+MvGq  
+ 3~Gc<OO  
二. 战前分析 0e7O#-  
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。 .j+2x[`l  
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 mYsuNTx!.  
dd @COP?  
Y'+F0IZ+  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); :c+a-Py $E  
  /* --------------------------------------------- */ NUxAv= xl  
vector < int *> vp( 10 ); <*b]JY V@  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1);  \!' {-J  
/* --------------------------------------------- */ ?$`1%Y9  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); ^| a&%wxA  
/* --------------------------------------------- */  5Fl  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); )KTWLr;  
  /* --------------------------------------------- */ =_H*fhXS  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); Rzn0-cG  
/* --------------------------------------------- */ eF gb6dSh  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); 4,R\3`b  
!@]h@MC$7  
~$TE  
=":V WHf  
看了之后,我们可以思考一些问题: 6{F S /+  
1._1, _2是什么? %l]rQjV-  
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。 Rp4BU"&sU  
2._1 = 1是在做什么? j_YZ(: =  
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。 R;Ix<y{U  
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。 .ON$vn7  
j)lM:vXR  
9O 0  
三. 动工 =:R[gdA#1  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: *M**h-p2'  
U mx  
6u]OXP A|  
"l2N_xX;  
template < typename T > (w7cdqe  
class assignment ss M9t  
  { E)Zd{9A5)  
T value; L^ jC& dF  
public : ;]`NR  
assignment( const T & v) : value(v) {} \5L4*  
template < typename T2 > 6[Pr<4J  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } J|64b  
} ; (L6]uNOG  
@SMy0:c:  
0T{Y_IG  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Pt)}HF|u  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment T;pn -  
J;]@?(  
2*",{m  
BrH`:Dw  
  class holder :@4>}k*  
  { $!3t$-TSD  
public : uC8T!z  
template < typename T > bJMcI8`  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const v(nQd6;T  
  { ';L^mxh  
  return assignment < T > (t); vYm& AD  
} l?<z1Acd&  
} ; c o%_~xO  
xTawG?"D  
(9q{J(44  
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: Xs,PT  
Ak-7}i  
  static holder _1; !5 :[XvI#  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 BNm va  
Y,Zv0-"  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); vgp%;-p(  
而不用手动写一个函数对象。 -/{}^ QWB  
D\&y(=fzf  
=Bqa <Js  
E&tmWOMj>  
四. 问题分析 `Q^Sm`R  
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。 eu|q {p  
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。 2}C>{*}yQ  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 T[=cKYp8\  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Nn7@+g)  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 [cAg'R6  
X35U!1Y\  
五. 问题1:一致性 ~TR|Pv  
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?| q _|5,_a  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 yQ&%* ?J  
+( (31l  
struct holder 0BD((oNg  
  { mnaD KeA  
  // R*fR?  
  template < typename T > a-2 {x2O  
T &   operator ()( const T & r) const y%l#lz=6  
  { QNwAuH T  
  return (T & )r; p+D 6Z'B  
} 8J U~Q  
} ; <5vB{)Tq  
eE_XwLE  
这样的话assignment也必须相应改动: ?^ 5*[H  
{S(T1ua  
template < typename Left, typename Right > R*C+Yk)Tkt  
class assignment 9?,.zc^  
  { .g?,:$`0D?  
Left l; %-|q3 ^s  
Right r; 4x=Y9w0?8  
public : Y &+/[ [  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} X6 :~Rjim*  
template < typename T2 > #vwXxr  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } _oVA0@#n  
} ; UH|.@7w  
?M(Wx  
同时,holder的operator=也需要改动: M oHvXp;X  
H2cc).8"  
template < typename T > X6 cb#s0|  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const cLP @0`^H  
  { 4=:eGlU93U  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); 83*k.]S`  
}  2oASz|  
z59J=?|  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 /=}vP ey  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Jj:4@p:  
!,"G/}'^;  
return l(rhs) = r; XS/TYdXB8  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 *X=-^\G  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: u;}B4Rx  
J< M;vB)  
template < typename Tp > 0yNlf-O  
class constant_t &X(-C9'j  
  { {NDP}UATw  
  const Tp t; RoRVu,1  
public : &0`7_g7G  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} =1capix 1r  
template < typename T > (5_(s`q.  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const Pme?`YO$x  
  { N/VIP0Kb  
  return t; I),8EEf\  
} Km-B=6*QY  
} ; < .!3yy  
l?[DO?m+R  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 OpQa!  
下面就可以修改holder的operator=了 eGil`:JY"  
jU$PO\UTk  
template < typename T > B"v=Fr[  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const r~! lD9R~  
  { d]]qy  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); qQ_QF  
} `fyAV@X  
p%-9T>og  
同时也要修改assignment的operator() qfU3Cwy  
9h{G1XL  
template < typename T2 > 7F4]EA ^  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } #UQ[8e  
现在代码看起来就很一致了。 Xk$lQMwZ  
Jk*MxlA.b  
六. 问题2:链式操作 ($kwlj~c  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 u+_#qk0NfK  
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。 |.A>0-']M  
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。 85mQHZ8aR  
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。 y(k2p  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct &bRH(yF  
cx|j _5%i  
template < typename T > d9(FwmE  
struct result_1 c z|IBsa*  
  { $m>e!P>%u  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; sq_:U_tJ  
} ; DYS(ZY)4  
Y"@kvd  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: Gu= Rf`o  
Z=|@76  
template < typename T > iJi|*P5dw  
struct   ref "{k3~epYaN  
  { `4CRpz  
typedef T & reference; RC 48e._t  
} ; zkMQ= ,[  
template < typename T > dY,'6 JzC  
struct   ref < T &> Fv9Z'#t  
  { D&shrKFx  
typedef T & reference; &a`-NRU#  
} ;  VV  
[Z 0 e$  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 4v>V7T.  
+K?h]v]%  
template < typename T > <LJ$GiU  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const J: LSGj;R  
  { Y'-Lt5SCS  
  return l(t) = r(t); o$-P hl  
} EY>A(   
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。 DB0xIP~i,?  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Z8 T{Xw6%  
=9c24j  
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 -K j CPc  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: "rXGXQu  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 d^w_rL  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 !rWib` %  
最后的布局是: ?o4&cCFOE  
                Add UW+I 8\^  
              /   \ 3EyN"Lvp{o  
            Divide   5 oI>;O#  
            /   \ &^<94l  
          _1     3 -b{*8(d<I  
似乎一切都解决了?不。 T.pPQH__  
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。 -l\@50, D  
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。 /eI38>v  
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: ={fi&j  
Cxh9rUe.  
template < typename Right > p;@PfhEz)  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const &(0iSS  
Right & rt) const %$cwbh-{{  
  { 8]Pf:_e,+  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); #zXDh3%]a  
} .,c8cq?  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 8ZN J}  
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。 EU+sTe>  
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。 dI>oHMC  
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。 dlW w=^  
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。 j#*K[  
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? 3oSQe"  
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: TqlUe@E  
^WeT3b q  
template < class Action > nhIITfJJ  
class picker : public Action 9Kqr9U--v  
  { ss[8d%V  
public : U'\\(m|  
picker( const Action & act) : Action(act) {} 83 S],L  
  // all the operator overloaded !PO(Bfd  
} ; ^|8cS0dK]Q  
$)'{+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。 ^=tyf&"  
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: 9`b*Y*d  
S`J_}>  
template < typename Right > 'n=FBu ^  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const vj#gY2qZ  
  { Me8d o; G|  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); r}vr E ^Q  
} M0^r!f>O  
0 xPML}|V  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > K,So#Ui  
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。 XL +kEZ|3  
KR{kn[2|Q  
template < typename T >   struct picker_maker X=DJOepH'  
  { E=LaPjEIj  
typedef picker < constant_t < T >   > result;  UWu|w  
} ; ^@6eN]  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > 08'JT{iid  
  { k_!z=6?[:  
typedef picker < T > result; D 0(gEb  
} ; 02SUyv(Mt  
9 /9,[A  
下面总的结构就有了: |C5i3?  
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。 @]OI(B  
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。 2[W Qq)\  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 `E}2|9  
至此链式操作完美实现。 MY0Wr%@#0  
mhcJ0\@_  
1z8.wdWJ}  
七. 问题3 ~M <4HC  
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。 atPf527\`  
<q_H 3|  
template < typename T1, typename T2 > -,Q<*)q{  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Ron^PvvY&  
  { Ue8_Q8q5  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ma-|L3 #  
} EK#w: "  
!FO92 P16  
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: U;;Har   
2!jbaSH(+  
template < typename T1, typename T2 > XbHcd8N T  
struct result_2 RzyEA3L'  
  { (s}9N   
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ~L?p/3m   
} ; 4I,HvP  
8o~\L= l  
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? 8_KXli}7=  
这个差事就留给了holder自己。 T nPC\.x  
    "b2Mk-qP  
{0e5<"i  
template < int Order > m V^dIm  
class holder; z.{y VQE  
template <> mv + .5X  
class holder < 1 > !&#CEF@J  
  { 4,)=r3;&!  
public : b"x:IDW qG  
template < typename T > M`"2;  
  struct result_1 F.AO  
  { \2~.r/`1  
  typedef T & result; fV[xv4D.  
} ; /ZD/!YD&R  
template < typename T1, typename T2 > Rov0  
  struct result_2 x!G\-2#  
  { uE/qraA  
  typedef T1 & result; b>fDb J0  
} ; wu s]  
template < typename T > /x`H6'3?  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const iPE-j#|  
  { VeCpz[r  
  return (T & )r; `.><$F  
}  eYS  
template < typename T1, typename T2 > UY>{e>/H9  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ^gv)[  
  { Oi7:J> [  
  return (T1 & )r1; F[ 9IHT6{  
} :%s9<g;-h_  
} ; Z^#7&Pv0  
[;};qQ-C2  
template <> k9Yr&8B  
class holder < 2 > R[o KhU  
  { k%c ?$n"  
public : egKYlfe"  
template < typename T > 5%+T~ E*  
  struct result_1 i"_JF-IbN  
  { 0z\=uQ0  
  typedef T & result; 6I 2`m(5  
} ; Vd|/]Zj  
template < typename T1, typename T2 > M*@MkN*u&  
  struct result_2 vUj7rDT|  
  { 5MiWM2"X\  
  typedef T2 & result; yUBic~S  
} ; mVk:[ }l6  
template < typename T > 8CMI\yk  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const =g?r.;OO  
  { gNe{P~ $=  
  return (T & )r; E-n!3RQ(w  
} US4X CJxB  
template < typename T1, typename T2 > RkC?(p  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const hLO nX<%a  
  {  #]n[  
  return (T2 & )r2; V$^x]z  
} 'gQm%:qU3r  
} ; bQ_i&t\yzB  
5>$*#0%"}  
`5h$@  
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> >。 EYMwg_  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Cf8(J k`v|  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: $eI[3{}X  
R"K{@8b  
return l(i, j) = r(i, j); )V~<8/)  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) + ^4"  
-.:1nI  
  return ( int & )i; )FE'#\  
  return ( int & )j; D[yaAG<  
最后执行i = j; Bqa%L.N2SS  
可见,参数被正确的选择了。 c]&(h L  
oM QH- \(}  
O^|,Cbon6  
w QwY_ _  
%k1*&2"1#  
八. 中期总结 7zpwP  
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: Hm1C|Qb  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 V?5QpBK I  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 h4!$,%"''  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor a]$KI$)e  
%%kl R{  
1*G7Uh@K}  
2.?:[1g!  
/>)>~_-3  
fM \T^X  
九. 简化 U#@:"v|  
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。 +=U`  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 wf<uG|90  
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: W=PDOzB>K  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 B<LQ;n+  
  +-*/&|^等 [Zi\L>PHO  
2. 返回引用。 :IbrV@gN{@  
  =,各种复合赋值等 yu3EPT!~  
3. 返回固定类型。 g`3g#h$  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) {Yv |C)O  
4. 原样返回。 I\`:(V  
  operator, Sg')w1  
5. 返回解引用的类型。 !(l,+@j  
  operator*(单目) tgc&DT; E  
6. 返回地址。 g 9>p?XY  
  operator&(单目) |`_TVzA  
7. 下表访问返回类型。 D[:7B:i  
  operator[] T JLz^%t  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 (#\3XBG  
  operator<<和operator>> Y13IrCA2  
#q(BR{A>t  
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。 7A3e-51 >  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ra$_#HY  
si%f.A#  
template < typename Left > ~'v^__8  
struct value_return {RwwSqJ  
  { 1[u{3lQ  
template < typename T > Scxf5x-  
  struct result_1 e[>(L%QV+  
  { 3_vggK%  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; nb(#;3DQ  
} ; JFR,QUT  
4>$>XL1  
template < typename T1, typename T2 > b>Vs5nY!  
  struct result_2 6;[iX`LL  
  { \AkeC6[D  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; )k0bP1oGS  
} ;  QqtFNG  
} ; /ExnW >wT  
"AUY+ LN  
2$\Du9+  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait q^O{LGN  
TX*s T  
下面我们来剥离functor中的operator() PyzW pf  
首先operator里面的代码全是下面的形式: -%%2Pz0I  
?%*Zgk!l7  
return l(t) op r(t) &eK8v]|"W  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ?6tuo:gP  
return op l(t) ]*I&104{  
return op l(t1, t2) yBs  
return l(t) op Kax85)9u  
return l(t1, t2) op b`18y cVME  
return l(t)[r(t)] UAUo)VVi"  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] #sAEIk/  
{.Nt#l  
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: $;$_N43  
单目: return f(l(t), r(t)); =GFlaGD  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 0dXZd2oK@  
双目: return f(l(t)); WElB,a-RCp  
return f(l(t1, t2)); 6ZCt xs!  
下面就是f的实现,以operator/为例 a2o+ tR;H  
olQ;XTa01F  
struct meta_divide txTDuS  
  { Eh8.S)E  
template < typename T1, typename T2 > 80axsU^H0  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 0&c12W|B<L  
  { #L BZ%%v  
  return t1 / t2; Q]IpHNt[>  
} M^k~w{   
} ; gQ,PG  
}$81FSKh  
这个工作可以让宏来做: b[$l{RQ[?  
0u -'{6  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ .P-@ !Q5*  
template < typename T1, typename T2 > \ 4}fG{Bk  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ix*n<lCoC  
以后可以直接用 M nH4p  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) SP5/K3t-*  
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 TJ2$ Z  
(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。。。) 0alm/or  
hPD2/M  
/m.6NVu7  
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 V\X.AGc  
W[w8@OCNf  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > iHWl%]7sN  
class unary_op : public Rettype l*b3Mg  
  { T+N%KRl  
    Left l; 4CfPa6_  
public : /< h~d  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} `NyvJt^<  
4^  $  
template < typename T > NFU 5+X-c  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Rb|\!  
      { e ST8>r  
      return FuncType::execute(l(t)); Ej8EQ% P  
    } UR:cBr  
;~#rd L  
    template < typename T1, typename T2 > *|a_(bQ4@  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Z &/b p1  
      { Q V4{=1A  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); WFsa8qv  
    } /i"L@t)\t  
} ; /\_0daUx  
/mo4Q?^  
~X*)gS-=  
同样还可以申明一个binary_op ]'EtLFv)  
.@gv }`>  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ^ejU=0+cN  
class binary_op : public Rettype *'1qA0Xc  
  {  Fp'k{  
    Left l; pg [F{T<  
Right r; gle_~es'K  
public : vp{jh-&  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} K8ecSs}}J  
`Q' 0l},  
template < typename T > cAC]%~orx  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const w|O MT>.  
      { -;Y*;xe  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); r**u=q %p  
    } 7D|g|i  
j7?53e  
    template < typename T1, typename T2 > am]$`7R5d  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `p|{(g'  
      { ;*{y!pgb  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); yCwBZ/C  
    } W`*S?QGzl@  
} ; j,Eo/f+j5  
"M3R}<Vt  
WV]Si2pOZ  
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  W>.KV7  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 @{ _[bKg  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) b%IRIi&,  
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。 Fo|6 PoSo  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! }te\) Yk.N  
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。。。 "t$c'`  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 l{[{pAm  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) jjN ]*{s  
下面是修改过的unary_op E:a_f!  
=;#+8w=^  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 5(W`{{AW  
class unary_op Rf||(KC<  
  { TcPYDAa  
Left l; > `R}ulz)  
  vq-Tq>  
public : 56T<s+X>  
L  #c*)  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} +F= j1*'&  
*p0n{F9  
template < typename T > 00X~/'!  
  struct result_1 gVO<W.?  
  { #usi1UWB#Q  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Y3KKskhLx  
} ; 1Tz5tU9kR  
.-2i9Bh6  
template < typename T1, typename T2 > _+7 3Y'  
  struct result_2 \wwY?lOe  
  { xF![3~~3[  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; \Jq$!foYx  
} ; I-<U u 2  
d~ n|F|`:  
template < typename T1, typename T2 > rG)K?B~  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /D2 cY>  
  { jYE<d&Cq  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); v0W w~4|],  
} *Y'nDv6_P  
{6d)|';%  
template < typename T > Jm0o[4  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const l-4+{6lz  
  { /<ODP6Yy;  
  return OpClass::execute(lt(t)); WxO2  
} ]'+PJdA  
QCjC|T9  
} ; \[u7y. b  
O_-Lm4g?4  
2UqLV^ZY  
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 www#.D%'U  
好啦,现在才真正完美了。 Ne>yFl"u  
现在在picker里面就可以这么添加了: {-?^j{O0.  
i~1bfl   
template < typename Right > W\f u0^  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const phkfPvL{  
  { ;J<K/YdI  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); W%$sA}O  
} 21k^MZ  
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。 !Miw.UmPm  
]nmVT~lBe"  
KYe@2 6   
qRk<1.  
O>FE-0rW}e  
十. bind UqsJ44QEZ  
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。 :&59N^So|  
先来分析一下一段例子 E(%_aFx>/  
(tY0/s  
M^C|svm  
int foo( int x, int y) { return x - y;} $eqwn&$n  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 v2ab  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 [yFf(>B  
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。 }wY6^JF  
我们来写个简单的。 J%9)&a W  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: l:Hm|9UZ  
对于函数对象类的版本: Jw -?7O  
^}VAH#c  
template < typename Func > x~ ;1CB  
struct functor_trait Uxll<z,  
  { +c+i~5B4  
typedef typename Func::result_type result_type; ;^yR,32F  
} ; 6!& DH#M  
对于无参数函数的版本: JSf \ApX  
)P|&o%E  
template < typename Ret > q`u^ sc  
struct functor_trait < Ret ( * )() > }={TVs^  
  { _zuX6DO  
typedef Ret result_type; ?q lpi(  
} ; OQ=0>;>  
对于单参数函数的版本: j o+-  
n^xB_DJ~  
template < typename Ret, typename V1 > qcWY8sYf  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > GE S_|[Q  
  { W08rGY  
typedef Ret result_type; iCZuE:I1K,  
} ; VMZUJ2Yj/&  
对于双参数函数的版本: ORdS|y;:  
O3*}L2 j@  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > `<oNEr+#  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > OZ SM2~  
  { _G62E $=  
typedef Ret result_type; 1 x'H #  
} ; *mVQN1  
等等。。。 ?C`&*+  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy UPGS/Xs]1  
8}.V[,]6  
template < typename Func > W6!o=()  
struct func_return bqcwZ6r<  
  { E(miQ   
template < typename T > r=Od%  
  struct result_1 D0*+7n3  
  { %uQOAe55  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 5}|bDJ$%_  
} ; R^Y>v5jAe  
z`2Ais@ao  
template < typename T1, typename T2 > kj]m@mS[  
  struct result_2 2=`}:&0l  
  { )Pj4_$uM  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; D`hg+64}  
} ; n^2'O:V s  
} ; -40s  
()ZP =\L  
?!;i/h*{  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 [t+qYe8  
[{-5  
template < typename Func, typename aPicker > Q4B(NYEu(  
class binder_1 HbMD5(  
  { xW+ XN`77  
Func fn; 9ohO-t$XkY  
aPicker pk; 0RGqpJxk  
public : 5.U4P<qS  
^wW{7Uq>  
template < typename T > J"?jaa2~  
  struct result_1 aSH =|Jnc  
  { '~n=<Y  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; M|IgG:a;T  
} ; TLT6z[  
l *]nvd_  
template < typename T1, typename T2 > ?(E?oJ)(  
  struct result_2 PmlQW!gfBi  
  { Po7oo9d  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; }cd-BW  
} ; x>[f+Tc  
l;vA"b=]  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} P.'$L\  
jM;?);Dd  
template < typename T > ucX!6)Op  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const b0h>q$b  
  { 4$Ud4<  
  return fn(pk(t)); #waK^B)<a  
} -MuKeCgi  
template < typename T1, typename T2 > q|S,^0cU  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const *#c^.4$'  
  { Vh8RVFi;c  
  return fn(pk(t1, t2)); 9}#9i^%}  
} mL]5Tnc  
} ; r)Fd3)e   
/9(8ML#E  
4S*7*ak{  
一目了然不是么? 7YQ689"J6B  
最后实现bind i$dF0.}Q  
v0,&wdi  
V2BsvR`  
template < typename Func, typename aPicker > {^6<Ohe4j  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 0w ;#4X:m  
  { Ujfs!ikh&F  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); lCK|PY*  
} g<5G#  
QI{<q<  
2个以上参数的bind可以同理实现。 W24n%Ps  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 3?-2~s3gp  
C.Re*;EI,  
十一. phoenix (qg~l@rf  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ;7bY>zc(w  
2hF j+Ay  
for_each(v.begin(), v.end(), Qm2(Z8Gh  
( sT+\ z  
do_ , \R,O  
[ T(iL#2^  
  cout << _1 <<   " , " avEsX_.  
] "MU)8$d  
.while_( -- _1), \aB"D=P\ok  
cout << var( " \n " ) u,),kj<  
) #Q$`3rr  
); }I ^e:,{  
o!}/& '(  
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: 9}Qrb@DT  
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 ["XS|"DM  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 Fa A7m  
那么我们就照着这个思路来实现吧:  9Li.B1j  
+d/^0^(D\5  
}*R.>jQ+Y  
template < typename Cond, typename Actor > $,#,yl ol  
class do_while BRGTCR  
  { AAld2"r  
Cond cd; j aq/]I7  
Actor act; i"U<=~  
public : B(U0 ~{7a  
template < typename T > +Y|HO[  
  struct result_1 hV>@qOl '  
  { tx{tIw^2;  
  typedef int result_type; B#9T6|2  
} ; ]z_C7Y"4BR  
+)7Yqh#$  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 5N4[hQrVJ  
9\[A%jp#K@  
template < typename T > <u85>x  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )./.rtP|4  
  { M/^kita  
  do t(F] -[  
    { #3o]Qo[Sc  
  act(t); 8ncgTCH:  
  } GDj ViAFm  
  while (cd(t)); ewb/ Z[4  
  return   0 ; 4yu ^cix(  
} smt6).o  
} ; 9Ucn 6[W  
'L0{Ed+9  
M:OJL\0  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). >4}2~;  
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。 wc5OK0|  
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。 k(v8zDq*  
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。 =2=n   
下面就是产生这个functor的类: ]Ak@!&hyak  
M1f ^Lx  
(W l5F  
template < typename Actor > ii :h E=  
class do_while_actor Ck0R%|  
  { \Ow-o0  
Actor act; HLy}ta\  
public : @#%rTKD9F  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} Sh_=dzM  
SEc3`y;j%  
template < typename Cond > 2eBA&t  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; O} !L;?  
} ; hL,+wJ+A  
3 T3p[q4  
<E|K<}W#  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 .qioEqK8!y  
最后,是那个do_ eiF!yk?2  
<4W"ne28  
'`Smg3T!~S  
class do_while_invoker L/w9dk*uv  
  { `1NxS35u  
public : Ha\q}~_  
template < typename Actor > qYW{$K  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const Lj$yGdK<  
  { b-{\manH  
  return do_while_actor < Actor > (act); jG0{>P#+  
} 22|f!la8n  
} do_; PZF>ia}  
SrN;S kS  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? HlB'yOHv!  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 G^F4c{3c~  
最后来说说怎么处理break和continue 6$>m s6g%  
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。 QK\QvU2y  
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
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