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
  • 3771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(*4N^9++  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 $i+ 1a0%n  
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, q >|:mXR  
HNRZ59Yyq  
X;I;CZ={  
sacaL4[_<  
  class filler jz%%r Q(  
  { i0%S6vmaS  
public : 7aJLC!  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} ^$7Lmd.qI  
} ; N{u4  
lIg;>|'Z5&  
j~eYq  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 6mnj!p]3  
z;_fO>u:  
D,rF?t>=S  
L`$MOdF{_  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); ^nYS @  
",c(cYVW  
cboue LEt  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 H\\0V.}!  
]e'Ol$3U9=  
"?Eh_Dw  
s\6kXR  
二. 战前分析 .&AS-">Z  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 ~L G).  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 8]N  
q89#Ftkt  
uj_ OWre  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); DA_[pR  
  /* --------------------------------------------- */  Sxrbhnx  
vector < int *> vp( 10 ); 4,!S?:7  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); G H N  
/* --------------------------------------------- */ meHAa`  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); ]E1aIt  
/* --------------------------------------------- */ Qo !/]\  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); ckXJ9>  
  /* --------------------------------------------- */ d3fF|Wp1  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); S(^*DV  
/* --------------------------------------------- */ ]OE{qXr{  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); 0jsU^m<g  
9OeY59 :  
J 00%,Ju_  
>;N0( xB  
看了之后,我们可以思考一些问题: li4rK <O  
1._1, _2是什么? Ng?n}$g*  
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。 EROf%oaz=  
2._1 = 1是在做什么? T [ `t?,  
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。 Q7X6OFl?  
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。 ? 8g[0/  
T#.5F7$u  
l  I&%^>  
三. 动工 ;F@N2j#  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Ixhe86-:T  
NrE&w H:  
t> J 43  
ANNfL9:Jy  
template < typename T > pJC@}z^cw  
class assignment  PK#; \Zw  
  { _7(>0GY  
T value; aHosu=NK  
public : Ctpr.  
assignment( const T & v) : value(v) {} #%4-zNS  
template < typename T2 > jg]_'^pVzr  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } [:x^ffs  
} ; )1%l$W  
>5{Z'UWxh  
lHBk&UN'  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 3;(6tWWLT  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment @|:_?  
Np4';H  
Hmt} @  
nYJ)M AG@  
  class holder w(O/mUDX  
  { \$Xo5f<  
public : 12\h| S~  
template < typename T > !Pf_he  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const T6[];|%W  
  { jTbJL  
  return assignment < T > (t); wu5]S)?*  
} Pa%;[hbn  
} ; */iD68r|-  
1$Rua  
@ !0@f'}e  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: fcd\{1#u  
eRkvNI  
  static holder _1; -~O7.E(ok  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 o}&TFhT  
gTE/g'3  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); kB-%T66\  
而不用手动写一个函数对象。 [A?Dx-R;(  
@^8tk3$ Y  
bmT_tNz  
X}.y-X#v5J  
四. 问题分析 ~y.{WuUD  
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。 (9r\YNK  
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。 "oZ-W?IKE  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 6-U+<[,x  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 \F;V69'  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ,bhOIuep3  
XUT,)dL  
五. 问题1:一致性 E 5D5  
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?| ( H/JB\~r  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 pi)7R:i  
w%jc' ;|  
struct holder .i[rd4MCK  
  { Ek|#P{!  
  // Y4cIYUSc  
  template < typename T > x8I=I"Sp  
T &   operator ()( const T & r) const 4LqJ4jo  
  { ?-CZJr  
  return (T & )r; ',L>UIXw  
} (Zi(6 T\z  
} ; SoZ$1$o2  
Mg? ^5`*  
这样的话assignment也必须相应改动: cn&\q.!fh  
 ]~g6#@l  
template < typename Left, typename Right > J%d\ 7  
class assignment m\>531&  
  { U)~?/s{v  
Left l; zPWX%1Qr  
Right r; C$o#zu q -  
public : T#'+w@Q9{9  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} n82N@z<8]  
template < typename T2 > 8Fy$'Zx'  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } 8&g|iG  
} ; T 9Jv  
mM.-MIp  
同时,holder的operator=也需要改动: {3@lvoDT  
40}qf}8n t  
template < typename T > w '?xewx  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const fZU#%b6G  
  { NF`WA-W8@  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); ?I{pv4G:  
} ]O'dwC  
H^cB ?i  
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。 <rd7<@>5D  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 i$HA@S  
CR*R'KX D%  
return l(rhs) = r; ~|+! xh  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 }LLnJl~Z  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: b0 ))->&2  
))"J  
template < typename Tp > s[h& Uv"G  
class constant_t F(*~[*Ff  
  { 9U1cH qV  
  const Tp t; |:_WdU"Q]  
public : 16"eyt>  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ]Igd<  
template < typename T > *sI`+4h[  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const 8 x$BbK  
  { \ FW{&X9a  
  return t; gJn|G#!  
} s)Bmi  
} ; '`g#Zo  
t5dk}sRF  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 MQc|j'vEY  
下面就可以修改holder的operator=了 fpbb <Ro  
'"C$E922  
template < typename T > xE(VyyR  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const q{/>hvl  
  { v'Y)~Kv@!  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); pE{ZWW[@+  
} n_5m+ 1N  
L'k )  
同时也要修改assignment的operator() )rJ{}U:S  
l$KC\$?%*  
template < typename T2 > 5:(uD3]  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } &|('z\k  
现在代码看起来就很一致了。 n(^{s5 Rr  
:G$f)NMK  
六. 问题2:链式操作 $]:yc n9l  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 FG.MV-G  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。  # Vz9j  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 AF5.)Y@.  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 4$Oakl*l  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct `I+G7K K  
-V@vY42  
template < typename T > uM"G)$I\  
struct result_1 s5 ? 1w   
  { y.6D Z  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; vto^[a6?  
} ; >?iL_YTX  
"N'tmzifh  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: f\CJ |tKX  
L\d"|87lX  
template < typename T > S]3K5Z|  
struct   ref 4QbDDvRQ^  
  { ^Glmg}>q  
typedef T & reference; ?f!w:z p  
} ; 4B>N[#-0=  
template < typename T > 8>" vAEf  
struct   ref < T &> X`kTbIZ|  
  { 3|4jS"t{f  
typedef T & reference; ta`}}I  
} ; *Dx&}"  
b#;%TbDF  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ` #Qlr+X  
^_FB .y%  
template < typename T > ^|yw)N]Q/  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const s=0z%~H  
  { -*8|J;  
  return l(t) = r(t); }Z5f5q  
} k<p$BZ  
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。 N"d M+  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 0BF'@r";  
o HqBNTyH  
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 EA.4 m3  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: LE^kN<qMK  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 W]E6<y'  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ,B|~V 3)(  
最后的布局是: 7x8/Vz@\  
                Add oujg( ^E  
              /   \ |F)BKo D  
            Divide   5  ismx evD  
            /   \ E^kB|; Ki  
          _1     3 \"!Fw)wj  
似乎一切都解决了?不。 vmW > $P  
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。 yVQ0;h  
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。 f9FJ:?  
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: &'{6_-kh  
yhzC 9nTH  
template < typename Right > 13 `Or(>U  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const 3^m0 k E  
Right & rt) const "G. L)oD  
  { 9[yW&t;#  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); $yG>=GN  
} s;!TB6b@  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 chw6_ctR>  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 Wk1o H  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 bgD4;)?5b  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 [(Z{5gK  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 I8*_\Ez  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? QWL$F:9:  
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: jK`b6:#(,  
Z$qLY<aV  
template < class Action > xUT]6T0dB  
class picker : public Action hSQ*_#  
  { S]_iobWK  
public : 1/b5i8I2 v  
picker( const Action & act) : Action(act) {} )b^yAzL?  
  // all the operator overloaded 1F`1(MYt9  
} ; {4B{~Qe;  
CUIFKM  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 +<#0V!DM  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: Zy !^HS$  
(jj=CLe  
template < typename Right > sfb)iH|sW  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const "^/3?W>  
  { U^aMh-  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 7p"4rL  
} '3B"@^]  
-U&k%X   
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > p6)Jzh_/  
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。 ]70V  
)4h4ql W  
template < typename T >   struct picker_maker D(bQFRBY6"  
  { Y!!w*G9b  
typedef picker < constant_t < T >   > result; PfF5@W;E;  
} ; !2 YvG%t^6  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > 3a|I| NP  
  { Sfl. &A(  
typedef picker < T > result; >;wh0dBe  
} ; o:oQF[TcFO  
SSCyq#dl$  
下面总的结构就有了: c, IAz  
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。 @\ udaZc  
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。 _JEe]  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 -@=As00Bg  
至此链式操作完美实现。 ~m`j=ot  
42E%&DF  
EV=/'f[++  
七. 问题3 &k\`!T1  
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。 Y)V)g9  
|aD8  
template < typename T1, typename T2 > a] =k-Xh  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %%uvia=e  
  { Veeuw  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); [2*?b/q3J  
} _+B{n^ {  
>#u9W'@|  
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: )4O>V?B  
W}6OMAbsE;  
template < typename T1, typename T2 > (^!$m7  
struct result_2 jWpm"C  
  { Vt4KG+zm  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; UnVYGch  
} ; -l(G"]tRB  
CdZS"I  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? g \;,NW^  
这个差事就留给了holder自己。 :{ 8,O-  
    8uh^%La8b.  
,8Eg/  
template < int Order > k-CW?=  
class holder; lE=&hba  
template <> #(Xv\OE  
class holder < 1 > 2E 0A`  
  { z^,P2kqK_  
public : %fJ~ 3mu  
template < typename T > !c2<-3e  
  struct result_1 O su 75@3  
  { Rz03he  
  typedef T & result; lVptA3F  
} ; ;Q.'u  
template < typename T1, typename T2 > Xtk3~@  
  struct result_2 8x~'fzf;Sq  
  { .]XBJc  
  typedef T1 & result; b)(si/]\  
} ; U;w| =vM  
template < typename T > (fqU73  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const q1Sr#h|  
  { dy"7Wl]hi7  
  return (T & )r; .ri?p:a}w  
} o;[cApiQ,2  
template < typename T1, typename T2 > r"4&.&6  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const e'dx Y(  
  { ]H-5    
  return (T1 & )r1; (F+]h]KSi  
} zE8qU;  
} ; |s!<vvp]  
16-1&WuY@  
template <> !n^7&Y[N;  
class holder < 2 > z(dDX%k@  
  { Nu,t,&B   
public : APUpqY  
template < typename T >  =v!'?  
  struct result_1 f^]^IXzXw.  
  { n!?^:5=s  
  typedef T & result; ?910ki_  
} ; zq Cr'$  
template < typename T1, typename T2 > P0c6?K6 j  
  struct result_2 fG" 4\A  
  { kNg{  
  typedef T2 & result; eW\C@>Ke  
} ; AMe_D  
template < typename T > jJ7"9  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const SdXAL  
  { Ue&I]/?;$  
  return (T & )r; |Duf 3u  
} EUmbNV0u  
template < typename T1, typename T2 > -~NjZ=vPh  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const j V'~>  
  { 3kW%,d*_  
  return (T2 & )r2; (nnIRN<}$  
} gg?O0W{  
} ; ;s^F:O  
^!7|B3`  
m?y'Y`  
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> >。 '>Uip+'  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Hdda/?{b  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: zlhU[J}"1|  
}>yQ!3/i  
return l(i, j) = r(i, j); 92D :!C  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) lEC91:Jyt  
zwgO|Qg;  
  return ( int & )i; - (VX+XHW  
  return ( int & )j; ]L;X Aj?  
最后执行i = j; 4"et4Y7  
可见,参数被正确的选择了。 {(5M)|>  
RD6`b_]o  
83pXj=k<  
|IZFWZd  
um=qT)/D  
八. 中期总结 4<A+Tf  
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: K!O7q~s[D  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 -&0HAtc  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 js[H $  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor tD+K4 ^  
=SK{|fBB  
*kq>Z 06'i  
' p!\[* e  
W@WKdaJ  
P~@.(hed  
九. 简化 "%dok@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。 9$=o({  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 -!-1X7v|Fp  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: 8C4v  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Stk'|-z  
  +-*/&|^等 zuYz"-(L  
2. 返回引用。 x}7`Q:k=  
  =,各种复合赋值等 X+'B*K$  
3. 返回固定类型。 /9<62F@zJ"  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool)  MuP&m{  
4. 原样返回。 ]-8yZWal  
  operator, 7b hJt_`Q  
5. 返回解引用的类型。 Lb0BmR%0  
  operator*(单目) Yg! xlrxA  
6. 返回地址。  c.Do b?5  
  operator&(单目) K)nn;j=  
7. 下表访问返回类型。 I`[s(C>3@  
  operator[] F(;95TB  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 8]A`WDO3  
  operator<<和operator>> 9~6~[z  
2@?\"kR"!  
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。 U,tWLX$@  
例如针对第一条,我们实现一个policy类:  cE7IHQ  
o0FVVSl  
template < typename Left > jB0ED0)wX  
struct value_return t4FaU7  
  { 5tcJT z  
template < typename T > &)F# cVB  
  struct result_1 .WpvDDUK3  
  { 11BfJvs:  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; o WcBQ|   
} ; ;0Mg\~T~'  
> m##JzWLr  
template < typename T1, typename T2 > NSDls@m  
  struct result_2 O_|p{65  
  { PJ'.s  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 8BggK6X  
} ; dH+oV`  
} ; >@i {8AD  
9p%8VDF=  
Pskg68W  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait H<C+ rAIb  
g/jlG%kI}  
下面我们来剥离functor中的operator() '/Ag3R  
首先operator里面的代码全是下面的形式: ]?n~?dD{]  
j[&C6l+wH  
return l(t) op r(t) yUlYf#`H  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) {+x;J4  
return op l(t) z]0UW\S/  
return op l(t1, t2) F'3-*>]P  
return l(t) op ca?;!~%zA  
return l(t1, t2) op O K2|/y  
return l(t)[r(t)] BZs?tbf  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] \"AzT{l!;  
zR6^rq*  
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: ` EgO&;1D)  
单目: return f(l(t), r(t)); kz?m `~1  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); FX:'38-fk  
双目: return f(l(t)); 5d5q0bb  
return f(l(t1, t2)); W6L}T,epX  
下面就是f的实现,以operator/为例 _%6Vcy  
d ~3G EK  
struct meta_divide @DK;i_i  
  { 0OPpALl  
template < typename T1, typename T2 > [XDr-5Dm  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) # `b5kqQm  
  { k5TPzm=y{  
  return t1 / t2; ma7@vD  
} ;sfk@ec  
} ; E|5lm  
drEND`,@6|  
这个工作可以让宏来做: Yn1CU  
Fc.1)yh.  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ :}}~ $$&  
template < typename T1, typename T2 > \ u<a =TPAU  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; sN9 SuQ  
以后可以直接用 .qG*$W2f  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) )1 =|\  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 # vBS7ba  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) .m \y6  
3FpSo+  
q+}Er*r  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 BHEZ<K[U   
o7WK"E!pF'  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > k=r)kkO)  
class unary_op : public Rettype Fmux#}Z  
  { g xf|L>=  
    Left l; !>gu#Q{\-  
public : 4KCJ(<p|  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} Ceco^Mw  
? bnhx  
template < typename T > 4.}J'3 .  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const z 8\;XR  
      { Ss c3uo0  
      return FuncType::execute(l(t)); 2$%E:J+2:$  
    } >Pw ZHY  
\`$RY')9|!  
    template < typename T1, typename T2 > sCw X|  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const R6/vhze4L2  
      { 'q9='TOk  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); 990sE t?  
    } X'KkIo :  
} ; 9;k!dM  
^lCQHz  
F^)SQ%xx  
同样还可以申明一个binary_op t ]yD95|  
T{Rhn V1  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > c DO<z  
class binary_op : public Rettype dLIZ)16&  
  { c<n <!!vi  
    Left l; -L)b;0%  
Right r; -)2sR>`A%  
public : :KL5A1{  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 1xF<c<  
Z$&i"1{  
template < typename T > dJYQdo^X  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Bm&%N?9  
      { \"^.>+  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); {^qp~0  
    } ?Pw(  
-yH8bm'0"  
    template < typename T1, typename T2 > FELTmQUV  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const I:9jn"  
      { ,}hJ)  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); nax(V  
    } &T) h9fyc  
} ; G,6Zy-Y9  
O.g!k"nas&  
-F+dmI,1$  
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 7TW</g(  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 3(/J(8  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) gkN )`/`*  
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。 !YCus;B~  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! @3@oaa/v  
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。。。 Q-,,Kn  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 |rg4 j  
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) }3&~YBx;:  
下面是修改过的unary_op #0wH.\79  
%Yi^{ZrM  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > pg;y\}  
class unary_op 2|C(|fD4  
  { :- Al}7  
Left l; j/<z[qr  
  PWw2;3`-6w  
public : /5Zt4&r  
E0Neo _7  
unary_op( const Left & l) : l(l) {}  !Hp H  
!^EdB}@yS  
template < typename T > ejuw+@ _  
  struct result_1 Xzp!X({   
  { vuCl(/P`  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 5/>W(,5}  
} ; 78[5@U  
F:o<E 42  
template < typename T1, typename T2 > Qso"jYl<  
  struct result_2 hn@T ]k  
  { D ^~G(m;-  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; yd-Kg zm8n  
} ; 1VD8y_tC  
F3L'f2yBG  
template < typename T1, typename T2 > #& 5}  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const M((]> *g  
  { }#h>*+Q  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Q5:8$ C}+  
} :J{| /"==  
SpB\kC"K  
template < typename T > '8|y^\  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [`eqma  
  { FNyr0!t,  
  return OpClass::execute(lt(t)); 6mH --!j  
} +"Ui @^  
<7;AK!BH  
} ; !PIpvx{aX  
)GpH5N'EI  
z :_o3W.E  
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 U=a'(fX  
好啦,现在才真正完美了。 #r ;;d(  
现在在picker里面就可以这么添加了: 10 D6fkjf  
GvCB3z  
template < typename Right > 8 FqhSzw  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const 1sT%g}w@|  
  { foOwJ}JU  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); x/pM.NZF1  
} }bg_?o;X}  
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。 #cRw0bn:  
7oK7f=*Q  
:+m8~n$/  
Zss `##  
@@O=a  
十. bind {B_pjs  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 fuQb h  
先来分析一下一段例子 z+Cw*v\Y  
 d Xiv8B1  
xp4w9.X5(  
int foo( int x, int y) { return x - y;} yl=_ /'*  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 E_[)z%&n2  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 *61+Fzr  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 q*^F"D:?k  
我们来写个简单的。 4%3R}-'mh  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: [9:'v@Ph  
对于函数对象类的版本: JF vVRGWB  
RKY~[IQ,  
template < typename Func > 9EE},D  
struct functor_trait P9\!JH!  
  { Y}/e" mp  
typedef typename Func::result_type result_type; `a!:-.:v  
} ; !p4y@U{  
对于无参数函数的版本: p..O;_U  
z  DP  
template < typename Ret > .)zX<~,  
struct functor_trait < Ret ( * )() > Wxi|(}  
  { 4K(AXk  
typedef Ret result_type; z/,qQVv=}4  
} ; 7HpfHqJ7  
对于单参数函数的版本: =ca<..yh[d  
WI?iz-,](  
template < typename Ret, typename V1 > 7I,/uv?  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > L6xLD X7y  
  { UA{tmIC\  
typedef Ret result_type; h#o3qY  
} ; ]7d~,<3R  
对于双参数函数的版本: Kc>C$}/}$  
Jf/X3\0N7  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > mv,<#<-W  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 4r&S&^  
  { AV%?8-  
typedef Ret result_type; cNX0.7Ls  
} ; 33{(IzL0  
等等。。。 WCg*TL}  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy x tJ_azt  
%|3I|'%Y  
template < typename Func > (\Iz(N["G  
struct func_return nY#V~^|  
  { wO&edZ]zb^  
template < typename T > T\G2B*fGd  
  struct result_1 ),<E-Ub  
  { Vu%XoI)<KY  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; $ylQ \Y'  
} ; \G3 P[E[  
j=%^CRum  
template < typename T1, typename T2 > hU}!:6G%[P  
  struct result_2 98%M`WY  
  { <h$Nh0  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 1;\A./FVv  
} ; S~8w-lG!  
} ; &?],uHB?d  
$/*6tsR  
Tr^Egw]  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 T[z]~MJL  
;>eD`Wh  
template < typename Func, typename aPicker > Myl!tXawe8  
class binder_1 ]kN<N0;\d  
  { ?y] q\>  
Func fn; DA/l`Pn  
aPicker pk; ]8}+%P,Q  
public : M*r/TT  
m#D+Yh/y{n  
template < typename T > -`iXAyr)m  
  struct result_1 \k#|5W  
  { Nn"[GB  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; IZ$7'Mo86  
} ; BVKr 2v  
"5KJ /7q!  
template < typename T1, typename T2 > wH=L+bA>a  
  struct result_2 COE,pb17  
  { +s*OZ6i [  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; yzvNv]Z'*  
} ; M  `QYrH  
cB;:}Q08#  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 4@K9%  
6I$laHx?  
template < typename T > LP{{PT.&X  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;B35E!QJ  
  { YWV"I|Z  
  return fn(pk(t)); U{IY F{;@  
} 7j>NUx=j3  
template < typename T1, typename T2 > 5/v,|  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const y^rcUPLT  
  { YF+hN\  
  return fn(pk(t1, t2)); ~*3obZ2>2  
} 3'd(=hJ45$  
} ; ){AtV&{$  
n21Pfig  
s`j QX\{  
一目了然不是么? 4(VVEe  
最后实现bind ho1Mo  
vhw"Nl  
Z~g I)  
template < typename Func, typename aPicker > o -< 5<  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 02Ftn&bi  
  { ^w0V{qF{  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); (,5oqU9s@  
} (xp<@-  
Ywj=6 +;  
2个以上参数的bind可以同理实现。 4"OUmh9LHB  
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。 Yy 4EM  
4G:I VK9  
十一. phoenix ~?V+^<P  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 9,?\hBEu  
+`EF0sux  
for_each(v.begin(), v.end(),  T4}SF  
( xW$F-n  
do_ t/;@~jfr@  
[ \m.ap+dFa  
  cout << _1 <<   " , " j@kL`Q\&I  
] U({20  
.while_( -- _1), H-?wEMi)*u  
cout << var( " \n " ) h'i8o>7  
) W\(u1>lj  
); +3HukoR(  
4?#0fK  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: u!k]Q#2ZR  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor <b-BJ2],k  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 \JJ>y  
那么我们就照着这个思路来实现吧: 1E(~x;*)  
N30w^W&  
%+WIv+ <  
template < typename Cond, typename Actor > 'Zq$ W]i  
class do_while j3Ng] @N  
  {  #RE  
Cond cd; Gj[+{  
Actor act; MA:2]l3e  
public : 8q)wT0A~  
template < typename T > T Y|5O! <  
  struct result_1 fI{ZElPp  
  { u9WQ0.  
  typedef int result_type; pNOVyyo>BW  
} ; 2<d l23  
kI|Vv90l  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} ?)B"\#`t  
+]n.uA-`[a  
template < typename T > I91pX<NBf  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;Nw.  
  { -Jo8jE~>V  
  do -IBf;"8f  
    { Sm(QgZO[4  
  act(t); 9Fe(],AzF  
  } ? x1"uH  
  while (cd(t)); #z|\AmZ\  
  return   0 ; ~[@Gj{6p0  
} bYr;~ ^  
} ; e=11EmN9  
];bl;BP  
Z[.+Wd\)-9  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). oB9t&yM  
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。 d^"dL" Q6m  
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。 GCxtWFXH  
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。 o<`)cb }  
下面就是产生这个functor的类: Sz\"*W;>  
^wL n  
)4d)G5{  
template < typename Actor > t 6.hg3Y  
class do_while_actor m){.{Vn]  
  { \bt+46y@]  
Actor act; KRS_6G],{  
public : ],*^wQ   
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} '4PAH2&n  
,&S ^Ryc  
template < typename Cond > U @Il:\I  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; ;4jRsirx9  
} ; Mr}]P(4h  
)"  H$1  
]Gw?DD|Gn  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 S~"1q 0  
最后,是那个do_ j@0/\:1(U  
\NYtxGV[Z  
P# o/S4  
class do_while_invoker !Jo3>!,j  
  { dzY B0vut@  
public : O*3x'I*a  
template < typename Actor > yVThbL_YJ  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 7w7mE  
  { gf!hO$sQ3  
  return do_while_actor < Actor > (act); uN`{; Av  
} q% Eze  
} do_; |Rr^K5hmD  
&a?&G'?  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? &"dT/5}6  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 KKm0@Y   
最后来说说怎么处理break和continue CroI,=a&,  
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。 gf]biE"k  
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
如果您提交过一次失败了,可以用”恢复数据”来恢复帖子内容
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八