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
  • 4984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  pb6z)8  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 LeXu Td  
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, 89?AcZ.D  
BPwFcT)i!(  
Em %"] B  
>@` D@_v  
  class filler ESL(Mf'  
  { zH eqV  
public : _/]4:("  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} gfR B  
} ; R=_ fk  
R^{Ow  
,=.&  
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: 3 T+#d-\  
Kp!sn,:  
:?O+EE  
~kj1L@gy   
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); \,+act"v  
ckHHD|  
NffZttN  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 2zZ" }Zr#  
QI0d:7!W1  
rd vq(\A  
b%z4u0  
二. 战前分析 tg_v\n  
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。 0B7cpw>_J  
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 o4^rE<vJ  
dj3}Tjt  
4 Z.G  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); vc0'x4  
  /* --------------------------------------------- */ 7 ^>UUdk(  
vector < int *> vp( 10 ); mR\rK&'6  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); hN=YC\l  
/* --------------------------------------------- */ vN=e1\  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 7A@]t_83Y  
/* --------------------------------------------- */ ,HO~NqmB4  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); aY&He~  
  /* --------------------------------------------- */ kmXpj3  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); Lf`LFPKb  
/* --------------------------------------------- */ I<PKwT/?  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); ~M7 J{hK  
C]59@z;+bN  
%eW[`uyV  
+n_`*@SE  
看了之后,我们可以思考一些问题: Z#0hh%E"|y  
1._1, _2是什么?  ;j|T#-.  
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。 6EfGJq  
2._1 = 1是在做什么? 4Y2l]86  
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。 X2^`Znq9  
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。 A14}  
ky*-THS  
O%?noW  
三. 动工 #!!Ea'3Iq  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Hry*.s -  
t F^|,9_<  
IWbW=0IsS  
J}a 8N.S  
template < typename T >  lt%bGjk  
class assignment =gL~E9\  
  { $#E?`At{I  
T value; }H2<w-,+  
public : qo{2 CYG\+  
assignment( const T & v) : value(v) {} X$z@ *3=  
template < typename T2 > CtItzp  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } $7 1(g$6#  
} ; Hp`Mp)1s  
Q?]307g7  
(5AgI7I,  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Ip_S8 ;;  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment =fy~-FN_  
aDr46TB`J  
%heX06  
:$eg{IXC"  
  class holder 5@_c<   
  { p%Zx<=f-_  
public : ODE9@]a  
template < typename T > PP{2{  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const T^'NC8v  
  { ?Uz7($}  
  return assignment < T > (t); pC9Ed9uRK  
} %) A-zzj  
} ; '&_<!Nv3  
){=2td$=$  
B/@9.a.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: TM_ MJp  
LeY!A#j  
  static holder _1; {-X8MisI  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 N[G<&f9  
-t28"jyj  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ~i&Lc7Xl  
而不用手动写一个函数对象。 gm;6v30e  
G4Y]fzC  
t-#Y6U}b+  
M[9]t("  
四. 问题分析 UMe@[E=  
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。 {. r/tV5IH  
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。 Y)% CxaO `  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 =1D* JU  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ?kvc`7>  
下面我们可以对这几个问题进行分析。  imE5 $;  
qGS]2KY  
五. 问题1:一致性 kzs}U'U  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 2+G_Y>  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 HRF4 Ro  
E%L]ifA9!  
struct holder L|DSEth  
  { 7 R1;'/;  
  // ?&Y3Fr)%  
  template < typename T > aO@zeKg  
T &   operator ()( const T & r) const @Bfwb?&  
  { w}Q|*!?_  
  return (T & )r; G6X  
} h 9V9.'  
} ; ldJ eja~Xl  
IQK__)  
这样的话assignment也必须相应改动: 6"Tr$E  
b2;Weu3WN  
template < typename Left, typename Right > yc,Qz.+g  
class assignment `m5cU*@D  
  { MS Ui_|7  
Left l; cTRQI3Oa>  
Right r; A0*u(15%  
public : ilv6A9/  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} x9PEYhL?  
template < typename T2 > ;8sEE?C$g  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } LQYT/  
} ; g5TXs^g  
zk]6|i$!I  
同时,holder的operator=也需要改动: n }lav  
Z2 B59,I  
template < typename T > .a:Oj3=0  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const <wTkPErUG  
  { fw^mjD  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); Uc e#v)  
} 'w.:I TJf  
57+^T}/>  
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。 ,<zZKR_  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 f9u["e  
$i@5'[jA  
return l(rhs) = r; o <LA2 q`T  
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。 3 Yl[J;i  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 'dj}- Rs  
dQA J`9B  
template < typename Tp > RCNqHYR  
class constant_t B!< {s'  
  { > ^3xBI:Q  
  const Tp t; fE)+9!  
public : UR-e'Z&]  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Y_PCL9G{p  
template < typename T > gzzPPd,hd  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const wr*A%:  
  { A'|W0|R9  
  return t; NLb/Bja  
} ika{>hbH  
} ; \@OKB<ra  
 wb4 4  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 $K<jmEC@<  
下面就可以修改holder的operator=了 OAw/  
@oYq.baHX  
template < typename T > :'GTCo$3  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const scL7PxJ5  
  { 0; V{yh  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); *JO"8iLw  
} vR1%&(f{  
,O a)  
同时也要修改assignment的operator() 7-e)V{A`w  
aDza"Ln  
template < typename T2 > r(vk2Qy  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } @ n;WVG  
现在代码看起来就很一致了。 ?\\ ]u  
shn`>=0.&  
六. 问题2:链式操作 `34[w=Zm  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 o/)\Q>IY  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 G=Ka{J  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 1ygu>sKS&A  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 Y!&dj95y  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct F w{8MQ2  
Pn7oQA\  
template < typename T > X[;4.imE  
struct result_1 @gX@mT"  
  { F>*w)6 4~  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; zi*D8!_C  
} ; ={maCYlE.  
,  PN?_N  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: k7y!! AV  
?Cu#(  
template < typename T > 8-8= \  
struct   ref f"Iv  
  { I[t)V*L9  
typedef T & reference; U7x}p^B9\N  
} ; 3Q`'C7Pi  
template < typename T > cW&OVNj  
struct   ref < T &> PrN?;Z.  
  { pm)A*][s  
typedef T & reference; :l9C7o  
} ; >{GC@Cw  
cVulJ6  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 'inWV* P*g  
M6?Qw=  
template < typename T > n}MG  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const VCc4nn#  
  { dd4yS}yBlR  
  return l(t) = r(t); kP;Rts8JD  
} ]Uxx_1$,  
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。 yobi$mnsy!  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 g]d"d  
>Xb]n_`  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 J::SFu=  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: vkR"A\:  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 *Li;:b"t  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 <,cDEN7  
最后的布局是: 9U;) [R Mb  
                Add R`$Odplh>  
              /   \ J-,T^Wv  
            Divide   5 uNx3us-  
            /   \ + qS$t  
          _1     3 /D~ ,X48+  
似乎一切都解决了?不。 AMO{?:8Y;  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 Pel3e ~?t  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 %|,j'V$  
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: o^AK@\e:^Z  
H3b@;&`&  
template < typename Right > a>Q7Qn  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const m*I5 \  
Right & rt) const WnIh( 0  
  { ?SQT;C3j(  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 4s$))x9p  
} Y8CXin h  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ;#j/F]xG  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 =RQ>q  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 0Z@u6{Z9R  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 .Wa6?r<g  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 S*\`LBl"nX  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? d ch(HB}[  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: nq$^}L3&~  
U1&m-K  
template < class Action > f:HRrKf9  
class picker : public Action (2a~gQGD  
  { 2=U4'C4#  
public : g4~{#P^i  
picker( const Action & act) : Action(act) {} LL:B H,[  
  // all the operator overloaded ;,IGO7R  
} ; t(s']r  
UDxfS4yI  
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。 W;hI[9  
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: ,>e<mphM  
Z4rK$ B  
template < typename Right > $osDw1C  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const =k&'ft  
  { $)PNf'5Zg  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); :MJTmpq,  
} /)v X|qtIY  
X\flx~  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ^IC|3sr   
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。 $@DXS~UQA  
M(5lSu  
template < typename T >   struct picker_maker U${dWxC  
  { AC 3 ;i  
typedef picker < constant_t < T >   > result; %"{SGp  
} ;  /pV^w  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > X4 xnr^  
  { Wny{qj)=  
typedef picker < T > result; UF0PWpuO  
} ; NO;+:0n  
q?JP\_o:  
下面总的结构就有了: KZ&8aulP  
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。 y/ vE  
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。 l? 7D0  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Pq !\6s@  
至此链式操作完美实现。 i]YH"t8GY  
ofRe4 *\j  
&Q 3!ty  
七. 问题3 7!z0)Ai_>=  
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。 1[mX_ }K  
wR\%tumk  
template < typename T1, typename T2 > <Y<%=`  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const M/>^_zG  
  { MT}9T  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Pv/$ ;R%  
} A"d=,?yE  
8,=,'gFO  
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: AvH^9zEE(  
r m\]  
template < typename T1, typename T2 > PkMN@JS  
struct result_2 `l'z#\  
  { }~y i6!w'  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Jf9a<[CcV  
} ; |!,;IoZ  
lE'2\kxI?  
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? <0T|RhbY   
这个差事就留给了holder自己。 >-0Rq[)  
    Ja"?Pb  
3c}@_Yn  
template < int Order > kq8.SvIb  
class holder; e?,n>  
template <> @j=:V!g2O  
class holder < 1 > `1{Y9JdQ  
  { [+ K jun_  
public : 3f@@|vZF  
template < typename T > n 9PYZxy  
  struct result_1 g]vo."}5E  
  { %68'+qz  
  typedef T & result; C3)*Mn3%P  
} ; < KG q  
template < typename T1, typename T2 > 9sG]Q[:.]  
  struct result_2 G5vp(%j  
  { d<K2 \:P{}  
  typedef T1 & result; %D1 |0v8}  
} ; =h0vdi%{  
template < typename T > 6I2` oag  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const `,QcOkvbC  
  { B>.x@(}V~  
  return (T & )r; {ppzg`G\  
} /s*.:cdH  
template < typename T1, typename T2 > @GUlw[vi  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 'b)qP|  
  { :^7>kJ5?  
  return (T1 & )r1; ~jC+6v  
} @@JyCUd  
} ; .V4-  
plL|Ubn  
template <> y+3+iT@i  
class holder < 2 > k/P.[5  
  { {ETM >  
public : zD)/QFILy  
template < typename T > /sfJ:KP0  
  struct result_1 @}=(4%  
  { B (Ps/  
  typedef T & result; m _cRK}>  
} ; i.k7qclL`  
template < typename T1, typename T2 > 4-~Z{#-  
  struct result_2 2n)?)w]!M  
  { }}"pQ!Z  
  typedef T2 & result; >H^#!eaqw  
} ; wBcoh~ (y  
template < typename T > )/?H]o$NU  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const q`,%L1c4  
  { 9w$m\nV  
  return (T & )r; +$|fUn{  
} m>%b4M  
template < typename T1, typename T2 > >))CXGE  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ^|H={pd'c0  
  { |GtvgvO,  
  return (T2 & )r2; h Ta(^  
} sxsb)a  
} ; RFMPh<Ac  
12a`,~  
4qE95THB  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 |RFBhB/u  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ]QhTxrF"  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: "!~o  
[ n7>g   
return l(i, j) = r(i, j); F}5d>nw  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) U}LW8886  
%WgN+A0  
  return ( int & )i; Gq^vto  
  return ( int & )j; J0?kEr  
最后执行i = j;  .qgUD  
可见,参数被正确的选择了。 ")T\_ME  
]1|P|Jp  
Ttt'X<9  
KNUK]i&L  
64<;6*  
八. 中期总结  Y !?'[t  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 93>4n\  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 H"#ITL  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 E5w;75,  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor {'5"i?>s0>  
d9K8[Q5^3  
f8Iddm#  
-QrC>3xZR  
QO2cTk m  
X2z<cJG|d@  
九. 简化 n t}7|h|  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 u^1#9bAW8  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 K#0TD( "  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: BAf$ty h  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 tAdE<).!  
  +-*/&|^等 Bqq=2lj  
2. 返回引用。 S6TNu+2w4  
  =,各种复合赋值等 +$h  
3. 返回固定类型。 'X^auyL  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) F5h/>  
4. 原样返回。 -8Jw_  
  operator, xN1P#  
5. 返回解引用的类型。 hH %>  
  operator*(单目) 8xAV[i  
6. 返回地址。 EB~]6.1  
  operator&(单目) M:S-%aQ_<y  
7. 下表访问返回类型。 '5e,@t%y  
  operator[] $[ {5+*  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 &X=7b@r  
  operator<<和operator>> k }=<51c  
U2q6^z4l  
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。 rUiYR]mV  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: T] zEcx+e  
%6UF%dbYH`  
template < typename Left > fB+L%+mr8  
struct value_return j~CnMKN  
  { /*K2i5&X  
template < typename T > =>jp\A  
  struct result_1  : T*Q2  
  { 4&/CES  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 2w 2Bc+#o  
} ; fab'\|Y   
j(;^XO Y#  
template < typename T1, typename T2 > $v^hzC  
  struct result_2 N[%u>!  
  { K\Ea\b[  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; R>< g\{G]  
} ; Ei;tfB  
} ; #[93$)Gd!  
Vwkvu&4  
|Splbs k  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait La4S/.  
Q;M\fBQO}&  
下面我们来剥离functor中的operator() !`DRJ)h  
首先operator里面的代码全是下面的形式: rP@#_(22  
oMh$:jR$  
return l(t) op r(t) h^M_yz-f  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) >Vuvbo   
return op l(t) / f%mYL  
return op l(t1, t2) %)ho<z:7U  
return l(t) op e8m,q~%#/  
return l(t1, t2) op y<)TYr  
return l(t)[r(t)] f5jl$H.  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] k+<9 45kC  
pLMt 2 G  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: 7)66e  
单目: return f(l(t), r(t)); lj4Fg*/Yn  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); n 8cA8<  
双目: return f(l(t)); &quY^j  
return f(l(t1, t2)); %,>z`D,Hg  
下面就是f的实现,以operator/为例 96=<phcwN[  
]hl*6  
struct meta_divide b 2gng}  
  { h2l;xt  
template < typename T1, typename T2 > 7& M-^Ev  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ] V D  
  { 9 {4yC9Oz>  
  return t1 / t2; uuzV,q  
} >{#JIG.  
} ; }Zhe%M=}G  
pYr"3BwG  
这个工作可以让宏来做: z;OYPGvkw  
Di9RRHn&q  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ } ueFy<F  
template < typename T1, typename T2 > \ '&>"`q  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 2q f|+[X  
以后可以直接用 BK$y>= `  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) FX:`7c]:9  
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 t,/ G  
(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。。。) C]^Ep  
!MbzFs~  
]5%0EE64  
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 <-lM9}vd  
ggso9ZlLu+  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > iL/c^(1  
class unary_op : public Rettype z^Hc'oVXj:  
  { 5Qgu:)}  
    Left l; 5_yQI D%Sq  
public : 2y [Q  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} JK,MK|  
X>(1fra4  
template < typename T > :X2_#qW#C  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const E)b$;'  
      { qF)J#$4;6  
      return FuncType::execute(l(t)); ) u?f| D  
    } dQ:,pe7A  
?%kgfw@)  
    template < typename T1, typename T2 > u6iW1,#  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const _H]\  
      { 'nmGHorp  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); kk4 |4  
    } 4jT6h9%  
} ; X><C#G  
?0qVyK_1  
#qRoTtMq 7  
同样还可以申明一个binary_op u=`H n-(  
pn"!wqg  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > d3%qYL_+a  
class binary_op : public Rettype PgtLyzc  
  { )Q2Ap&  
    Left l; ;`AB-  
Right r; ixTjXl2g  
public : Z[O hZ 9  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Ae5A@4  
7w )?s@CD  
template < typename T > &1 \/B  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3Tr,waV  
      { $v>q'8d  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); `$a!CJu,  
    } "&L8d(ZuA  
&X4anH>O  
    template < typename T1, typename T2 > +'F;\E  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const H3wJ5-q(  
      { *F$@!ByV  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); _z p<en[  
    } (l5p_x  
} ; 7cc^n\c?Y  
py6<QoGV  
zAB = >v  
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 wd:Yy  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 M)13'B.  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) S5>s&  
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。 }L0 [ Jo:  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! z+Xr2B  
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。。。 ]9!y3"..W{  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 fW = N  
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) xMbgBx4+  
下面是修改过的unary_op <B@NSj  
z ]f(lwo{  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > tSy 9v  
class unary_op ?N4FB*x  
  { x'EEmjJ  
Left l; 8Z !%rS  
  hpf0fU  
public : y&(#C:N  
eA N{BPN [  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} $9%F1:u  
*+v*VH  
template < typename T > 5V 2ZAYV  
  struct result_1 sOqFEvzo1%  
  { %P}H3;2  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ?I]AE&4'  
} ; SM~~:  
*iB&tWv  
template < typename T1, typename T2 > -k + jMH  
  struct result_2 0"7+;(\1Rk  
  { $WIE`P%  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; /<_!Gz.@uG  
} ; 4dixHpq'  
]QlW{J  
template < typename T1, typename T2 > 4T@+gy^.  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const s[GHDQ;!  
  { 9(t(sP_  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); g$]WKy(D  
} =r+K2]z,L  
RP$u/x"b  
template < typename T > P;"moluE;  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const WVD48}HF-  
  { Z*M{  
  return OpClass::execute(lt(t)); G,>YzjMY`  
} jyD~ER}J  
gcnX^[`S  
} ; dC,C[7\  
j7)mC4o:%  
' pgP QM<  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 'IY?=#xr'`  
好啦,现在才真正完美了。 X<5fn+{]S:  
现在在picker里面就可以这么添加了: tN<X3$aN  
i&m_G5u88  
template < typename Right > 3w)r""C&  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const  <O7!(  
  { -E1-(TS  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); eP" B3Jw  
} XB7*S*"!  
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。 I;Mm+5A  
(o*YGYC  
^R:&c;&,  
^'[QCwY~  
|K_%]1*riC  
十. bind PS" rXaY  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 T/E=?kBR  
先来分析一下一段例子 !-t w  
{ol7*%u  
/69yR   
int foo( int x, int y) { return x - y;} :+6W%B  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 )T"Aji-hy  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 ,r*Kxy  
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。 IDn<5#  
我们来写个简单的。 -&D=4,#  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: F(n<:TvlK  
对于函数对象类的版本: \}4Y]xjV2  
.O"a:^i  
template < typename Func > zoi0Z  
struct functor_trait P!Fy kg  
  { i=\)[;U  
typedef typename Func::result_type result_type; Dx1(}D  
} ; )1!<<;@0  
对于无参数函数的版本: %W9R08`  
]fzXrN_  
template < typename Ret > 0e<>2AL   
struct functor_trait < Ret ( * )() > !O%!A<3  
  { h#Z[ "BG  
typedef Ret result_type; AE>W$x8P  
} ; 7(]F+\A3  
对于单参数函数的版本: _!1LV[x!s  
Mq<ob+  
template < typename Ret, typename V1 > />mK.FT  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > g ptf*^s  
  { 3as=EYm  
typedef Ret result_type; z |llf7:  
} ; J@:Q(  
对于双参数函数的版本: zEU[u7%  
VA[EY`8  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > *JDz0M4f  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > H;4QuB'^  
  { iGSJ\  
typedef Ret result_type; uCr& `  
} ; `sqr>QD  
等等。。。 OJpfiZ@Q_  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 1l$ C3c  
AwNr}9`  
template < typename Func > x3&gB`j-  
struct func_return '27$x&6>S  
  { uQ-GJI^t  
template < typename T > J{b#X"i  
  struct result_1 FShjUl>mV  
  { y/\b0&  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; q  
} ; N\*oL*[j  
8^}/T#l  
template < typename T1, typename T2 > w{aGH/LN  
  struct result_2 QUW`Yc  
  { :W0p3 6"  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; eZOR{|z  
} ; (0.oE%B",1  
} ; }R<t=):  
pFY*Y>6ar  
,Suk_aX>  
最后一个单参数binder就很容易写出来了  q6F1Rt  
GP c B(  
template < typename Func, typename aPicker > ?@4Mt2Z\  
class binder_1 Zb=NcEPGy  
  { 4Y?2u  
Func fn; y!gPBkG&3n  
aPicker pk; L@GICW~  
public : Y"bm4&'  
vU,7Y|t`  
template < typename T > x t-s"A  
  struct result_1 'Hx#DhiFz  
  { #ae?#?/"  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; MS;^:t1`  
} ; 6d]4 %QT  
,;}   
template < typename T1, typename T2 > 2*V%S/cck  
  struct result_2 wA$7SWC  
  { zK~8@{l}_"  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; uuEvH<1  
} ; g/.FJ-I*  
}PK4 KRn  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 74YMFI   
E~?0Yrm F  
template < typename T > NNZ%jJy?=,  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,4oYKJ$+h  
  { nU]n]gd  
  return fn(pk(t)); &7* |rshZ  
} O]{3aMs!Y  
template < typename T1, typename T2 > {~.~ b+v  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8 wGq:@# =  
  { X|+o4R?  
  return fn(pk(t1, t2)); T2w4D !  
} er3~gm  
} ; PA,aYg0f  
"1l$]= C*  
P=[_W;->}  
一目了然不是么? RoFOjCc>D.  
最后实现bind hCOCX_  
E0*KKo%  
[n2+`A  
template < typename Func, typename aPicker > S4_C8  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) %lnVzGP  
  { fTOGW`s^  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Ob&m&2s,  
} /fSsh;F  
yPd6{% w  
2个以上参数的bind可以同理实现。 r) u@,P  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 :#VdFMC<  
=h@t#-Z"  
十一. phoenix IAHQT < ]  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: Ei7Oi!1  
uq2C|=M-x\  
for_each(v.begin(), v.end(), oj(st{,  
( :O'QL,  
do_ (e_z*o)\T  
[ B1V+CP3t  
  cout << _1 <<   " , " I7#^'/  
] #`ZBA>FLaQ  
.while_( -- _1), |ms.  
cout << var( " \n " ) WfXwI 'y  
) I&6M{,rnM  
); *iN5/w{VG  
DDq?4  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: @#p6C  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor ICEyz| C  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 OQIr"  
那么我们就照着这个思路来实现吧: }1DzWS-hh  
p'0X>>$  
2 :4o`o  
template < typename Cond, typename Actor > zm{`+boH<  
class do_while :}R,a=N  
  { f5Hv![x  
Cond cd; ?t/G@  
Actor act; Hr7?#ZX;e  
public : ?iZM.$![  
template < typename T > D4N(FZ0~  
  struct result_1 i6f42]Jy  
  { ~z\a:+  
  typedef int result_type; ucJ}KMz  
} ; ?t<g|H/|6  
}[=)sb_  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} yk'L_M(=  
Fi'ZId  
template < typename T > jz~#K;3=,  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const l^^Z}3^Rk  
  { dW2 2v!  
  do  .^2.h  
    { Uq @].3nf  
  act(t); TNckyP75u  
  } !C|Z+w9Y  
  while (cd(t)); l=t/"M=  
  return   0 ; o:&8H>(hn]  
} 4x<H=CJC  
} ; 5 1N/XEk  
spTz}p^\O  
*p=enflU  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). a~J!G:(  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 Cn{v\Q~.4  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 /CH]'u^j  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 T*gG <8  
下面就是产生这个functor的类: |h%HUau  
Sa%%3_&  
:?j=MV  
template < typename Actor > R?;mu^B  
class do_while_actor ,(Ol]W}  
  { '&hd^9]Lo  
Actor act; B=;kC#Emtf  
public : OjAdY\ ]1  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} 8V}|(b#  
4F9!3[}qF  
template < typename Cond > `"}).{N]C  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; !h4A7KBYG  
} ; N Uv Vhy]{  
F\&{>&  
S[2?,C<2=  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 \b%c_e  
最后,是那个do_ [|YvVA  
DQ3 L=  
]{# =WTp]  
class do_while_invoker P9qIq]M  
  { ~c<8;,cjYR  
public : |U;O HS  
template < typename Actor > EPH n"YK  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const Bm,Vu 1]t  
  { q^<HG]  
  return do_while_actor < Actor > (act); r180vbN$  
} = c Z24I  
} do_; qEXN} Pq<  
#) :.1Z?  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? #+p-  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 \/<VJB uV  
最后来说说怎么处理break和continue qzJ<9H  
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。 yU&;\'  
具体实现手法这里就不罗嗦了。
[ 此贴被ヾ1.嗰rёn在2006-06-11 23:23重新编辑 ]
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
描述
快速回复

您目前还是游客,请 登录注册
批量上传需要先选择文件,再选择上传
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五