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
  • 6665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 - (WH+  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 [L2+k? *  
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, w[d8#U   
=V|jd'iwx  
<&Xl b0  
jUM'f24  
  class filler l,hOnpm9  
  { U2m#BMV  
public : <c[\\ :Hh*  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} N$kxf  
} ; F$\Da)Y  
Y f!Oo  
^P@:CBO  
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: 'UhHcMh:  
Fn .J tIu  
;+XrCy!.)L  
J@:Q(  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); B?i#m^S  
'y; Kj  
_?H3*!>3  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 2, )>F"R  
%\ i&g$  
^O*-|ecA  
tnobqL'  
二. 战前分析 iGSJ\  
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。 dscah0T  
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 H2BRI d  
-y|J_;EG  
)XN%pn  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); -B#1+rUW  
  /* --------------------------------------------- */ U.,S.WP+d  
vector < int *> vp( 10 ); =_pSfKR;  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); AwNr}9`  
/* --------------------------------------------- */ "W"^0To  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); vcdVck@  
/* --------------------------------------------- */ " Bx@(  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); GIzB1cl:  
  /* --------------------------------------------- */ Op-z"inw  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); )9"^ D  
/* --------------------------------------------- */ ^'E^*R  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); 6}-No  
W"Y)a|rG%  
y@7fR9hp<  
I9 zs  
看了之后,我们可以思考一些问题: A]!0Z:{h%  
1._1, _2是什么? 9oJM?&i  
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。 s0dP3tz>  
2._1 = 1是在做什么? ,Tr&`2w  
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。 3`yO&upk  
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。 kyAN O  
xH\\#4/  
0\XWdTj{  
三. 动工 2>9\o]ac4  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: F}So=Jz9h  
]6B9\C.2-_  
b_RO%L:"yL  
t9U6\ru  
template < typename T > V?S}%-a  
class assignment je^VJ&ac  
  { syB pF:`-W  
T value; 1<'z)r4  
public : D/Ki^E  
assignment( const T & v) : value(v) {} /al56n  
template < typename T2 > FTCIfW  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } :Q DkaA  
} ; AuQ|CXG-\  
4Y?2u  
5kw  K%  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Gw3+TvwU+Q  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment QIMd`c  
S'34](9n6  
Y"bm4&'  
B-N//ef}  
  class holder 8c.>6 Hy  
  { sPi  
public : IrL7%?  
template < typename T > 'Hx#DhiFz  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const Q,5PscE6&k  
  {  _C5i\Y)  
  return assignment < T > (t); \)/qCeiZ  
} e#Ao] gc  
} ; jdG2u p  
HSNj  
c qCNk  
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: ):PN0.H8  
xF!IT"5D  
  static holder _1; wA$7SWC  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 f4  S:L&  
xcw:H&\w6  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Oh1U=V2~  
而不用手动写一个函数对象。 ]7_>l>  
Hj>9#>b  
$/"Ymm#"\Y  
@`KbzN_h/  
四. 问题分析 =hTJp/L  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。  #B~ ;j5  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 W,[ RB  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 HD KF>S_S  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 mbbhz,  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 5V/&4$.U!  
Z0Sqw  
五. 问题1:一致性 Z~Q5<A9Jz  
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?| tRU/[?!  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 >97YK =  
CbM~\6 R  
struct holder NOs00H  
  { ?MFC(Wsh  
  // C '[4jz0xF  
  template < typename T > {2q"9Ox"  
T &   operator ()( const T & r) const [!%5(Ro_  
  { (Z>?\iNJ  
  return (T & )r; mh"PAp  
} LAc60^t1  
} ; u_WUJ_  
E|;>!MMA;  
这样的话assignment也必须相应改动: S*G^U1Sc+  
E|9`J00  
template < typename Left, typename Right > =)+^y}xb  
class assignment gH(#<f@ZI  
  { uq]=L  
Left l; Q<6* UUQm  
Right r; +ZjDTTk  
public : 25Z} .))  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} W]Xwt'ABz  
template < typename T2 > z{3`nd,  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } h$`m0-'  
} ; I@m(}  
G_=i#Tu[  
同时,holder的operator=也需要改动: c=tbl|Cq  
}5PC53q  
template < typename T > 'yH  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const &V+_b$  
  { $&.(7F^D  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); RDSC@3%  
} l7T?Yx j  
SVVEb6&  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ?wkT=mv  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 G!VEV3zT  
W>!:K^8]  
return l(rhs) = r; dn'|~zf.  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 rEp\ld  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: VOj7Tz9UD  
\1<aBgK i  
template < typename Tp > cPZ\iGy  
class constant_t F6 ~ ;f;  
  { /D9#v1b  
  const Tp t; wclj9&k  
public : k+[oYd  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} rx| ,DI  
template < typename T > 4j0;okQWV'  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const 8cZ[Kl%  
  { FP&Ykx~  
  return t; F\&wFA'J  
} N>EMVUVS  
} ; ,k.")  
j{FRD8]V  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 7)D[}UXz  
下面就可以修改holder的operator=了 GTbV5{Ss  
sQ\HIU%]  
template < typename T > 7p'pz8n`X  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 5+{oQs_  
  { 5xKod0bA  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); pFMJG<W9,  
} OD[=fR|cp  
U&(gNuR>J  
同时也要修改assignment的operator() < `;Mf>V  
[}Xw/@Uc;  
template < typename T2 > Wx#l}nD  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } ? Lxc1  
现在代码看起来就很一致了。 Z~(X[Zl :  
VG7#C@>Z  
六. 问题2:链式操作 vt"bB  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 bO$KV"*!  
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。 xH28\]F5n  
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。 <J~6Q  
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。 XjzGtZ#6  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct g3'dkS!  
PfYeV/M|  
template < typename T > ]4c*Nh%8  
struct result_1 "MzBy)4Q  
  { H;a) `R3  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; D dwFKc&  
} ; *>aVU'  
@ukL! AV?Y  
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: 07qjWo/t  
|Z>}#R!,P  
template < typename T > 1:7 fV@jw  
struct   ref PY4">~6\i  
  { OPUrz?p2C  
typedef T & reference; {gEz;:!):  
} ; f[NxqNn  
template < typename T > G?~Yw'R^8  
struct   ref < T &> #Q_Scxf  
  { !j  #8zN  
typedef T & reference; u*\QVOF  
} ; dw}ge,bBic  
Tl"r#  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: vfT @;`  
iX2exJto  
template < typename T > V?T&>s  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const  m5J@kE%  
  { `:ZaT('h  
  return l(t) = r(t); mV}8s]29  
} ;x_T*} CH  
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。 to_dNJbv  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 FN26f*/  
p;zT #%  
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 It'kO jx]  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: YJz06E1 -9  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 H_8PK$c;  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 WuWOC6^  
最后的布局是: xG4 C 6s  
                Add 2GigeN|1N  
              /   \ :Eg4^,QX  
            Divide   5 [70 _uq  
            /   \ 5 <KBMCn  
          _1     3 b H5lLcdf  
似乎一切都解决了?不。 B|^=2 >8s  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 ] -C*d$z  
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。 Ea" -n9  
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: iqX%pR~Yo  
BUI#y `J  
template < typename Right > ;x|? N*  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const k'"R;^~xg  
Right & rt) const W>CG;x{  
  { o<s~455m/  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); M_$;"NS+}  
} j~in%|^  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 [ p0_I7  
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。 6m(+X M S  
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。 iH)vLD  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 `P|V&;}K  
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。 4e[ 0.2?  
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? _w <6o<@  
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: './qBJ  
$Vs5d= B  
template < class Action > 8v^AVg  
class picker : public Action N#Nc{WU 'B  
  { ?$\sMkn  
public : PEtr8J$uB  
picker( const Action & act) : Action(act) {} 5}9rpN{y  
  // all the operator overloaded Ba%b]vp  
} ; `ST;";7!  
N4yQ,tG>aa  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 LmROG-9  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: C91'dM  
R6o07.]  
template < typename Right > &oVZ2.O#(  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const k^UrFl  
  { ^D {v L  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); >I/~)B`jhE  
} bC&xN@4  
d$MewDW UN  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > \rbvlO?}  
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。 pug;1UZ  
!r*JGv=  
template < typename T >   struct picker_maker aHle s5   
  { sPX~>8}|VP  
typedef picker < constant_t < T >   > result; ]INt9Pvqm  
} ; 2-duzc  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > XPi5E"  
  { Es:oXA  
typedef picker < T > result; P=4o)e7E!  
} ; Pf<BQ*n  
i@YM{FycX  
下面总的结构就有了: @A%\;o o  
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。 C !Lu`y  
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。 ARB^]  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 F n*+uk  
至此链式操作完美实现。 h4>q~&Pd  
^12}#I  
<3{ >;^|e  
七. 问题3 `=W#owAF  
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。 x@VZJrQQ  
Oimq P  
template < typename T1, typename T2 > wcDb| H&  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `uqsYY`V  
  {  {0} Q5  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); z 2Ao6*%  
} vau#?U".}>  
^ G>/;mZ  
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: }/-TT0*6j<  
lH oV>k  
template < typename T1, typename T2 > ddeH-Z  
struct result_2 6:Zd,N=  
  { X;p4/ *U  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 5sF?0P;ln  
} ; 8IihG \  
rWzO> v  
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? l*4_  
这个差事就留给了holder自己。 kF"G {5  
    JKYkS*.a}  
xcu:'7'K[  
template < int Order > #-FfyxQ8ai  
class holder; -]vPF|  
template <> 92D f.xI}  
class holder < 1 > <-a6'g2y  
  { 75#&hi/~  
public : T! fF1cpF\  
template < typename T > &H@OLyC  
  struct result_1 /M8&`  
  { "': u#UdS  
  typedef T & result; ;AK@Kb  
} ; g6T /k7a  
template < typename T1, typename T2 > J |TA12s  
  struct result_2 x3?:"D2  
  { El`f>o+EJ  
  typedef T1 & result; 3a]Omuu|=  
} ; cv  /  
template < typename T > _^pg!j[Fy}  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const XDrNc!XN  
  { C'jE'B5b  
  return (T & )r; -& \?Q_6  
} `(7HFq<N  
template < typename T1, typename T2 > ^qlfdf  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ]f"l4ay@M  
  { /iekww^54  
  return (T1 & )r1; L[FNr&  
} c|^#v8x^/  
} ; %.*?i9}  
n9Xssl0  
template <> Kn<z<>vO  
class holder < 2 > F( Iq8DV  
  { r% ]^(  
public : 6~j.S "  
template < typename T > 27!9LU  
  struct result_1 H6PS7g"  
  { BVpRkUC"  
  typedef T & result; L=wg"$  
} ; hhVyz{u  
template < typename T1, typename T2 > m;"i4!  
  struct result_2 =9ISsI\Y6  
  { H7"m/Bia  
  typedef T2 & result; <_"^eF+fZ  
} ; tu6Q7CjW8  
template < typename T > Q]}aZ4L  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const f}1R,N_fC  
  { +u:Q+PkM  
  return (T & )r; ,TAzJ  
} `II/nv0jn  
template < typename T1, typename T2 > L:g!f  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ]M;aVw<!  
  { tzeS D C  
  return (T2 & )r2; aN5w  
} 9"YOj_z  
} ; S%7^7MSqA  
elBmF#,j 7  
&_EjP hZ  
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> >。 W6m oFn  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: <"" fJ`7  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: aT %A<'O!  
loLN ~6  
return l(i, j) = r(i, j); L[Dr[  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) FM3DJ?\L-  
n"1LVJN7  
  return ( int & )i; /Af:{|'$%  
  return ( int & )j; D`bH_1X  
最后执行i = j; q{W@J0U  
可见,参数被正确的选择了。 ;(0E#hGN  
:/kz*X=<  
c?NXX&  
zl W 5$cC[  
-nQ:RHnd  
八. 中期总结 d|9B3I*I  
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: Lit@ m2{\  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 EfR3$sp  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 V.RG= TVS  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ;@$B{/Q  
#*[G,s#t^  
*k(>Qsb "  
>~kSe=Hsb4  
dX0"h5v1  
X=<-rFW  
九. 简化 1{sfDw[s  
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。 /OpVr15  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 4q`$nI Bi  
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: (\ze T5  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 B!=JRf T  
  +-*/&|^等 u*ZRU 4 U  
2. 返回引用。 fBptjt_  
  =,各种复合赋值等 ,rB"ag !  
3. 返回固定类型。 8jE6zS }m  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool)  0~{&  
4. 原样返回。 l0m\2Ttf  
  operator, (bIg6_U7\  
5. 返回解引用的类型。 2sJj -3J  
  operator*(单目) 94umk*ib  
6. 返回地址。 +@Oo)#V|.  
  operator&(单目) fXPD^}?Ux4  
7. 下表访问返回类型。 D|u! KH  
  operator[] 0{/P1  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 |(E.Sb  
  operator<<和operator>> jrMY]Ea2`  
r?s,  
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。 8\BCC1K  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: `3Gjj&c  
%d5;JEgA:g  
template < typename Left > i>n.r_!E  
struct value_return s^X(G!V{c  
  { btC 0w^5  
template < typename T > f((pRP   
  struct result_1 \(PC#H%  
  { = dyApR:'  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; tp='PG.6  
} ; +`_I !  
xhAORhw#  
template < typename T1, typename T2 > \4RVJ[2  
  struct result_2 qV%t[>  
  { #OKzJ"g  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; edh?I1/  
} ; Hz}6XS@  
} ; AHq;6cG  
paUlp7x  
tdTD!'  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait }nDKSC/[V!  
JfmNI~%  
下面我们来剥离functor中的operator() -uDB#?q:W  
首先operator里面的代码全是下面的形式: D@V1}/$UoN  
@_tQ:U,v  
return l(t) op r(t) h)EHaaf  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) SCClD6k=V  
return op l(t) [b: $sR;  
return op l(t1, t2) ~RV>V*l  
return l(t) op /YbyMj*  
return l(t1, t2) op oaI|A^v  
return l(t)[r(t)] aI$D qnF4  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 4~Ptn/ g  
=)Cqjp  
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: ffuV158a&  
单目: return f(l(t), r(t)); PQ`p:=~>:i  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 7Vf2Qx1_  
双目: return f(l(t)); TO.71x|  
return f(l(t1, t2)); H+:SL $+<o  
下面就是f的实现,以operator/为例 pu(a&0  
03ol!|X "9  
struct meta_divide i<N[sO  
  { _~aFzM  
template < typename T1, typename T2 > I$K?,   
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) [C PgfVz  
  { H[ 6L!  
  return t1 / t2; tn-_3C  
} m_Owe/BC#m  
} ; pA(B~9WQ  
~429sT(   
这个工作可以让宏来做: <#U9ih 2  
sh []OSM  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ `C~RA, M  
template < typename T1, typename T2 > \ . z/M (  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ?dJ-g~  
以后可以直接用 {*VCR  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) )J?Nfi%  
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 ~n:dHK`  
(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。。。) [|ghq  
2IgTB|2  
mE3^5}[>  
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 B+G,v:)R6z  
nezdk=8J/  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > rlEp&"+|M  
class unary_op : public Rettype <}~`YU>=v  
  { !`8WNY?K  
    Left l; #}50oWE  
public : K1rF;7Y6  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} ;=IC.<Q<}  
*Mf;  
template < typename T > oVPtA@  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <eU28M?\  
      { c+PT"/3  
      return FuncType::execute(l(t)); >#}MDwKZD  
    } 6fvzTd},  
>hcA:\UPk  
    template < typename T1, typename T2 > VeixwGZ.  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Mg H,"G  
      { (?SK< 4!  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); !r:X`~\a  
    } t.sbfLu  
} ; =`f6@4H  
v\Zni4  
tGGv 2TCEy  
同样还可以申明一个binary_op T+z]ztO  
pK=$)<I"6  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 6"^Yn.  
class binary_op : public Rettype wB6 ILTu1  
  { ViV"+b#gu  
    Left l; }."3&u't  
Right r; fsU6o4  
public : G% wVQ|1  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} shbPy   
Nz`4q %+  
template < typename T > S<"M5e  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Ha l,%W~e  
      { mQmn&:R  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); ! 8q+W`{  
    } H"|xG;cf  
z=TaB^-)  
    template < typename T1, typename T2 > (0s7<&Iu  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const v?zA86d_  
      { 3L$_OXx  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ("{JNA/  
    } %{\|/#>:  
} ; k0IW,z%  
1:<=zqh0  
4`F(RweGx  
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 2j_YHv$I  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 a hi lp$v  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 3w9j~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。 jEj#|w  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! v.,|#}0 o  
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。。。 >AsD6]  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 )Lht}I ]:  
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) `oP<mLxle  
下面是修改过的unary_op ^|^ek  
:34#z.O  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ;seD{y7!  
class unary_op %4#,y(dO  
  { rj[2XIO  
Left l; c|<*w[%C  
  :fI|>I ~  
public : '< ]:su+  
zx"'WM*  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} O$jj&  
/C(lQs*l  
template < typename T > .'o<.\R8  
  struct result_1 E~?0Yrm F  
  { "dfq  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; T'9I&h%\  
} ; yX%T-/XJ  
.<zW(PW  
template < typename T1, typename T2 > KK; 3<kX  
  struct result_2 '>[l1<d!G  
  { CW*Kd t  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ]H8CVue  
} ; cU8Rm\?  
}X{#=*$GQ  
template < typename T1, typename T2 > HRkO.230  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :5!>h8p;  
  { Jlw<% }r  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 9{{QdN8  
} 2N_8ahc  
USz |Rh  
template < typename T > ;xFx%^M}br  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 32!jF}qpD  
  { )1Rn;(j9Re  
  return OpClass::execute(lt(t)); QC7Ceeh]4  
} xU$A/!oK  
Wbo{v r[2+  
} ; ySP1,xq  
rU?sUm,ch  
/ fBi9=}+  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug q{v:T}Q|A  
好啦,现在才真正完美了。 D=}UKd  
现在在picker里面就可以这么添加了: tpe:]T/xh  
*,$cW ,LN  
template < typename Right > j^ L"l;m  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const MhMY"bx8  
  { )cA#2mlS'1  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); :3`6P:^  
} C/Vs+aW n  
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。 +`pS 7d  
>]N}3J}47g  
i0`<`qSQh  
*0>![v  
40TS=evG  
十. bind KL:x!GsV5e  
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。 \7W>3  
先来分析一下一段例子 %:I\M)t}k  
, ~^0AtLv  
eELJDSd BV  
int foo( int x, int y) { return x - y;} [fF0Qa-  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 r':wq   
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 g ycjIy@t  
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。 9kmEg$WM  
我们来写个简单的。 0zrgK;9  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: DG& ({vy  
对于函数对象类的版本: w,hl<=:(FB  
^mWOQ*zi;  
template < typename Func > ~WH4D+  
struct functor_trait 8:9m< ^4S(  
  { #+)AIf  
typedef typename Func::result_type result_type; I&9_F% rX  
} ; "YU<CO;4VV  
对于无参数函数的版本: yuyI)ebC  
GE;S5 X]X  
template < typename Ret > H#pl&/+  
struct functor_trait < Ret ( * )() > O <;Au|>*  
  { kTQ.7mo/\'  
typedef Ret result_type; USgZ%xk2  
} ; up+W[#+  
对于单参数函数的版本: v+a$Xh3Y~  
u{#}Lo>B #  
template < typename Ret, typename V1 > e>yPFXSk  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > X}T/6zk  
  { 0k]$ he;h  
typedef Ret result_type; `Y Hn L4  
} ; *|)a@V L  
对于双参数函数的版本: <A{|=2<  
!cP2,l 'f  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > cj ?aCVa  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > rG7E[kii  
  { ~)5NX 4Po  
typedef Ret result_type; 8<BYAHY^  
} ; #-76E  
等等。。。 vW`Dy8`06  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 5`su^  
,;3#}OGg  
template < typename Func > }yQ&[Mt  
struct func_return P2y`d9,Q  
  { l=EnK"aU  
template < typename T > K%NNw7\A  
  struct result_1 ZL!,s#  
  { Ze `=n  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; bf1Tky=/  
} ; ;U7o)A;  
ze* =7  
template < typename T1, typename T2 > =Uy;8et  
  struct result_2 <(YE_<F*  
  { ZJL8"(/R  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; _v~c3y).  
} ; Q;9-aZ.H  
} ; C\%T|ZDE  
tK@|sZ>3\  
"*08?KA  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 %6A."sePO  
=;9 %Q{  
template < typename Func, typename aPicker > MW^(  
class binder_1 @Z0?1+k  
  { A0mj!P9  
Func fn; GnAG'.t-Z  
aPicker pk; m+66x {M2c  
public : _=%F6}TE  
'gBns  
template < typename T > %S$P<nKN5  
  struct result_1 ^HS;\8Xvb  
  { PE!/n6  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; b2L9%8h  
} ; @#HB6B  
Uc>kiWW  
template < typename T1, typename T2 > !VLk|6mn  
  struct result_2 :/rl \woA>  
  { VO"/cG;]*  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 6Jrw PZB  
} ; %"<|u)E  
o%EzK;Df  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Q{+*F8%8V<  
.AB n$ml]  
template < typename T > W=E+/ZvPt  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const kSW=DE|#}  
  { L{pz)')I  
  return fn(pk(t)); (Dat`:  
} 3H^0v$S  
template < typename T1, typename T2 > F747K);_  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const BZJ\tPSR  
  { B#Q` !B4v  
  return fn(pk(t1, t2)); ar&j1""  
} }-Ds%L  
} ; `ef C4#*!!  
;2#9q9(  
J&P{7a  
一目了然不是么? BE0Ov{'  
最后实现bind t`M4@1S"'  
Cs:?9G  
8 x=J&d  
template < typename Func, typename aPicker > |Do+=Gr$t@  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) P}`|8b1W  
  { PL/g@a^tY  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); IOfxx>=3  
} _h6j, )  
<QuIXA  
2个以上参数的bind可以同理实现。 A&?8 rc  
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。 K20,aWBq;3  
/gX=79  
十一. phoenix [c^!;YBp)  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: UC e{V]T  
*|gY7Av*  
for_each(v.begin(), v.end(), HbI'n,+  
( 7`s* {  
do_ <wH"{G3?  
[ <USK6!-G  
  cout << _1 <<   " , " "U"phLX  
] Ie<H4G5Vh  
.while_( -- _1), T\ *#9a  
cout << var( " \n " ) A ".v+  
) bUzo>fm_  
); ,59G6o  
tG7F!um(  
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: 6N49q -.Lg  
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 DX2_} |$!  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 SD/=e3  
那么我们就照着这个思路来实现吧: #ORZk6e  
IdS=lN$  
'iM#iA8  
template < typename Cond, typename Actor > "L0Q"t:  
class do_while (U{,D1?  
  { XnwVK  
Cond cd; E"O6N.}.  
Actor act; AZ9;6Df  
public : CL|d>  
template < typename T > @~z4GTF9i  
  struct result_1 +P &S0/  
  { oSf6J:?*e  
  typedef int result_type; 7z2Q!0Sz  
} ; 5gq  
!+k);;.+  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} /Hs\`Kg"!  
I[6ft_*  
template < typename T > w4Uo-zr@  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .9u0WP95  
  { G$^u2wz.  
  do dO1h1yJJ  
    { ,Y&7` m  
  act(t); ]')  
  } ~W2Od2p !  
  while (cd(t)); qyKI.X3n*  
  return   0 ; <Fi*wV  
} yMz dM&a!*  
} ; A-eRL`  
Ueu~803~  
s$JO3-)  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). b}3t8?wG&  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 x MFo  
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。 R0#'t+7^  
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(gV;>I  
下面就是产生这个functor的类: Rb_%vOM  
cCuK?3V4K  
=E$B0^_2RC  
template < typename Actor > -l~+cI\2  
class do_while_actor  9+ A~(  
  { OJ1MV7&  
Actor act; kXgc'w6EhF  
public : =D`:2k~ ,  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} Lng@'Yr  
+,_%9v?3  
template < typename Cond > <c&Nm_)  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; $!vK#8-&{  
} ; Ov#G7a"  
YmwXA e:  
eUKl(  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 _l+8[\v  
最后,是那个do_ -cWGF  
Nwg?(h#  
P& h]uNu  
class do_while_invoker Q0%s|8Jc  
  { HPX JRQBE  
public : HF<h-gX  
template < typename Actor > z~th{4#E ;  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const e!ql8wbp  
  { LvCX(yjZ*  
  return do_while_actor < Actor > (act); iEx4va-j  
} o;u~Yg  
} do_; **.g^Pyc  
AHU =`z  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? PDS?>Jg(  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 mgTzwE_\  
最后来说说怎么处理break和continue MnP+L'|  
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。 B2Kh~Xd  
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:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八