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
  • 8427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 ZwG+rTW  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 }eB\k,7L  
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, Fbk<qQH  
y(N-1  
BPi>SI0  
OE:t!66  
  class filler [IW@ mn>  
  { m<OxO\Mpf  
public : a9D 5qj  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} ?u8+F  
} ; .,EZ-&6{  
&I d ^n  
S%Ja:0=}?  
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: ^hbh|Du  
 )?4m}  
'}XW  
c*\^6 1T  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); yv'mV=BMJ!  
k&^Megcb  
u5idH),<  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 `cZG&R  
Jr1^qY`0+  
FRfMtxvU  
s$Roe(J  
二. 战前分析 >A1Yn]k  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 Y&gfe8%5N  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 =OjzBiHR  
/=Xen mmS  
+mxsjcq0  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 6W#+U<  
  /* --------------------------------------------- */ R o%S_!  
vector < int *> vp( 10 ); ]qpcA6%a|  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ;tKL/eI  
/* --------------------------------------------- */  W#??fae  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 3b PVKsY  
/* --------------------------------------------- */ }Efp{E  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); O4-UVxv}  
  /* --------------------------------------------- */ {5_*f)$[H  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); -j<UhW  
/* --------------------------------------------- */ Z{ p;J^:  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); e HOm^.gd  
ClfpA?vv  
4.VEE~sH$  
a(}jn|  
看了之后,我们可以思考一些问题: 8q0f#/`v  
1._1, _2是什么? I>P</TE7  
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。 &[3!Lk`.0  
2._1 = 1是在做什么? EA8(_}  
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。 Ye )(9  
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。 mexI }  
h]'fX  
t+?\4+!<  
三. 动工 o-x_[I|@  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: %X.Q\T  
<F!:dyl  
1B WuFYB  
+{#BQbx6  
template < typename T > Q'\jm=k  
class assignment $G=\i>R.  
  { _abVX#5<  
T value; xr6Q5/p1  
public : v}cm-_*v  
assignment( const T & v) : value(v) {} h eh! cDK  
template < typename T2 > 7&sCEYEb  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } 8 3<kaeu,^  
} ; i[YYR,X|  
V<d'psb 6  
cBm3|@7  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 }!.7QpA$  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment -(1e!5_-@  
ltD:w{PO]  
,2?C^gxt  
s"Kp+tTWj  
  class holder :F<a~_k  
  { {'vvE3iZ  
public : xt`znNN  
template < typename T > Ezml LFp.  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const Ni0lj:  
  { b UWtlg  
  return assignment < T > (t); p=r{ODw#3  
} 5-&P4  
} ; | _S9U|  
b,K1EEJ  
As>po +T*  
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: -eNi;u  
*}2o \h6Q  
  static holder _1; ! q1Ql18n  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 {+`ep\.$&  
XRNL;X%}7  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); N;D+]_;0|  
而不用手动写一个函数对象。 "#JoB X@yE  
wr#+q1 v  
:x;D- kZ  
:Mt/6}  
四. 问题分析 1yE~#KpH  
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。 |a"(Ds2U  
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。 -,+JE0[  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ~#j `+  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Y#N'bvE|%  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 |Z "h q  
9PR&/Q F5  
五. 问题1:一致性 RGxOb  
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?| lL83LhE}<  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 PB9<jj;  
@B[=`9KF[  
struct holder m1`ln5(R  
  { "/\:Fdc^  
  // g6*}& .&  
  template < typename T > hpw;w}m  
T &   operator ()( const T & r) const Gge"`AT  
  { Uz62!)  
  return (T & )r; $[1 M2>[  
} +nqOP3  
} ; N4D_ 43jz  
H?B.Hp|  
这样的话assignment也必须相应改动: JE?XZp@V  
h knobk  
template < typename Left, typename Right > FEP\5d>  
class assignment N.2rF  
  { O0Z'vbFG  
Left l; + 6}FUi!"e  
Right r; 0\i&v  
public : q|6lw 74`  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} \ oL+O|  
template < typename T2 > , n EeI&  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } \[8I5w-  
} ; %8$wod6  
pFG~XW  
同时,holder的operator=也需要改动: |Rab'9U^  
t Y^:C[  
template < typename T > ksK lw_%o  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const ).vdKNzw  
  { D/giM#"  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); ,Wdyg8&.  
} )^r4|WYyt  
D)!k  
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。 b>waxQxjS  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 #}vcffgZ  
Cf10 ud   
return l(rhs) = r; BzgDhDj  
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。 `"D7XC0x  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: S5uV\Y/A  
UkGUxQ,GU  
template < typename Tp > _]Hn:O"o  
class constant_t 2[:`w),.  
  { h<QXr'4+  
  const Tp t; $B(B  
public : MW&;{m?2(  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ~o8$/%Oeb/  
template < typename T > 7aU*7!U  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const ]w')~yk  
  { _=cMa's  
  return t; FB</~ g  
} "OWq]q#  
} ; 1f~D Uku=  
2R1W[,Ga!  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 4sva%Up  
下面就可以修改holder的operator=了 WIb U^WJ0  
7sFjO/a*  
template < typename T > uS&bfx2  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 4f/8APA  
  { $QY(7Z"  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); +^%F8GB  
} , R]7{7$  
UV:_5"-  
同时也要修改assignment的operator() ,0 ])]  
|fa3;8!96  
template < typename T2 > PmTA3aH  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } Ig=4Z*au!g  
现在代码看起来就很一致了。 L>PpXTWwy  
gfp#G,/B  
六. 问题2:链式操作 p2cKtk+  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 i,V~5dE[I<  
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。 :0vNg:u+  
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。 . Bv;Zv  
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。 Dui<$jl0b  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct }t-{,0  
7.]xcJmt>'  
template < typename T > iaR'):TD  
struct result_1 rv\<Q-uQ8  
  { 2R)Y}*VX  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; le1'r>E$  
} ; s^E%Uk m  
K!'9wt  
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: he!e~5<@y  
]pFYAe ?  
template < typename T > u9?85  
struct   ref 7o ;}"Y1  
  { uODpIxN  
typedef T & reference; J \G8 g,@  
} ; N7[i443a  
template < typename T > J\Se wg9  
struct   ref < T &> |}#Rn`*2y  
  { 3ldOOQW%  
typedef T & reference; PDtaL  
} ; <Z}2A8mjY  
@90)  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: > ^D10Nf*  
]ErAa"?  
template < typename T > :vm*miOF  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const *O+N4tq  
  { B` n!IgF8  
  return l(t) = r(t); 9GCxF`OB  
} UoBu0Rx  
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。 F|Ou5WD  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 p>!`JU`{?  
(m@({  
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 6Si z9  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: E5Z,4B  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 IV!&jL  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Pxl7zz&pl=  
最后的布局是: >7 4'g }  
                Add r`mfLA]d  
              /   \ l0]zZcpt  
            Divide   5 #N7@p }P  
            /   \ "tm2YUG},s  
          _1     3 W4X=.vr  
似乎一切都解决了?不。 K /. ;N.9  
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  
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。 @m#7E4 +  
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: #lF8"@)a-$  
s,lrw~17  
template < typename Right > R5|c4v{B  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const eB5; wH  
Right & rt) const k;q|pQ[  
  { Xul<,U~w6  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); c"6<p5j!  
} ,7<5dIdZ  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ECQ>VeP  
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。 <Ms,0YKx  
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。 3~"G27,  
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。 cgml^k\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。 c:4 i&|n  
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? `WX @1]m  
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: TLw.rEN!;  
>f74]J=V  
template < class Action > 0oc5ahp  
class picker : public Action L%I@HB9-Q0  
  { UoBmS 5  
public : *7`;{O  
picker( const Action & act) : Action(act) {} iVwI}%k  
  // all the operator overloaded _6xC4@~h*  
} ; abx /h#_q  
qfx=   
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。 FG'F]f c%  
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: r +d%*Dx  
.kyp5CD}4  
template < typename Right > 'IKV%$k  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const w}X<]u  
  { eG=Hyc  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); E2+O-;VN  
} ALJ^XvB4V  
auK*\Wjm?  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > e@w-4G(;  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 %?@N-$j  
2E;UHR  
template < typename T >   struct picker_maker =c[9:&5Q  
  { Gdb6 U{  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 7CWz)LT  
} ; T}M!A|   
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > =0 mf  
  { Am{Vtl)i  
typedef picker < T > result; nj]l'~Y0  
} ; |W:xbtPNy  
JPR o<jt=  
下面总的结构就有了: Z vM~]8m  
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。  MV'q_{J  
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。 h3[^uY e  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 f#FAi3  
至此链式操作完美实现。 n&y'Mb PB  
>kU$bh.(  
$oDc  
七. 问题3 ?:H4Xd7  
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。 e5W 8YNA  
W+k SL{0  
template < typename T1, typename T2 > #R-l2OO^]  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const A]c'`Nf  
  { U["'>&B  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); (kCzz-_\  
} w&8N6gA14  
.hPk}B/KV  
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: =ss(~[  
8eGq.+5G  
template < typename T1, typename T2 > k[#<=G_=/E  
struct result_2 ae_Y?g+3  
  { R6eKI,y\"  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; NGIt~"e7R4  
} ; `n)e] dn  
d< j+a1&  
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? }Vjg>"  
这个差事就留给了holder自己。 @{n"/6t  
    @komb IK  
__LR!F]=i  
template < int Order > 0wQ'~8  
class holder; X\sOeb:]  
template <> YS],o'T  
class holder < 1 > C&wp*  
  { $`;1][OD  
public : r}T(?KGx  
template < typename T > '1P~"P3  
  struct result_1 >h)D~U(H  
  { &|MdBJ  
  typedef T & result; qca,a3k  
} ; nM#/uuRl|  
template < typename T1, typename T2 > N(c`h  
  struct result_2 @@uKOFA?  
  { -j& A;G  
  typedef T1 & result; .=G ?Zd  
} ; "}*5'e.*  
template < typename T > u]0{#wu;g  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ]WFr5  
  { Z#uxa  
  return (T & )r; (r*"}"ZG  
} c6-~PKJL  
template < typename T1, typename T2 > 9 n0 ?0mk  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ? $$Xg3w_#  
  { `s8*n(\h  
  return (T1 & )r1; Y(mnGaVn  
} x_L5NsO:  
} ; 1egq:bh  
$Iz*W]B!  
template <> 9 t8NK{  
class holder < 2 > uSQlE=  
  { 8SGqDaRt  
public : |!m8JV|x  
template < typename T > = q \TWz  
  struct result_1 yjE $o?A  
  { emT/5'y  
  typedef T & result; \gCh'3  
} ; BFnp[93N  
template < typename T1, typename T2 > -sqd?L.p  
  struct result_2 .o#A(3&n  
  { nQ+$  
  typedef T2 & result; F% < ZEVm  
} ; 3le$0f:O  
template < typename T > GD-L0kw5  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 9z#z9|hj)3  
  { N++ ;}j  
  return (T & )r; ~v>3lEGn*  
} D/)E[Fv+  
template < typename T1, typename T2 > :@@aIFRv  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ]621Z1  
  { M!R=&a=Z  
  return (T2 & )r2; -y|*x-iZ  
} 1`Z:/]hl  
} ; joA>-k04  
ls({{34NF  
slnvrel  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 (&i c3/-  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ;UpdkY 1  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: u u$Jwn!S  
9 ;Qgby  
return l(i, j) = r(i, j); #J'V,_ wH  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 7TtDI=f  
B4/\=MXb  
  return ( int & )i; ()^tw5e'^  
  return ( int & )j; {F=`IE3)w  
最后执行i = j; ]bP1gV(b-  
可见,参数被正确的选择了。 JA09 o(  
:JXGgl<y  
]P*H,&I`#  
U! $/'Xi9  
qDS~|<Y5  
八. 中期总结 <5!)5+G  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: I ]ZksC  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 r XT6u  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 K-b`KcX  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor uCHM  
a! 3eZ,  
LGh#  
HDi_|{2^  
"cwvx8un  
MX"M2>"pT  
九. 简化 %RX!Pi}5+g  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 : #OaE,  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 9 K>~9Za  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ,7Dm p7  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Q k2*=BVh  
  +-*/&|^等 =F% <W7  
2. 返回引用。 1* ?XI  
  =,各种复合赋值等 ~^/BAc  
3. 返回固定类型。 KBDNK_7A  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) &})Zqc3Lqk  
4. 原样返回。 yu}T><Wst  
  operator, ,&iEn}xG7i  
5. 返回解引用的类型。 /b]+RXvxj  
  operator*(单目) #y8Esik  
6. 返回地址。 |JiN; O+K  
  operator&(单目) j9/hZqo  
7. 下表访问返回类型。 kl|m @Nxp  
  operator[] BPSi e0  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 +3 J5j+  
  operator<<和operator>> uHuL9Q^  
qN'%q+n  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 06 an(& a9  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: z s\N)LyM  
FwV5{-(  
template < typename Left > I@kMM12>c  
struct value_return 8iPA^b|sz{  
  { <9[>+X  
template < typename T > J;k8 a2$_  
  struct result_1 E J&w6),d  
  { h ^Wm03w  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; )_kU,RvZ  
} ; m'KEN<)s  
* $|9e  
template < typename T1, typename T2 > jA3xDbM  
  struct result_2 3F9dr@I.7  
  { lQL /I[}  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; F6ZL{2$k@  
} ; I K,aA;d  
} ; /tJ%gF  
m0*_  
3 jghV?I{T  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait -+0!Fkt@,  
&23{(]eO  
下面我们来剥离functor中的operator() }}LjEOvL=  
首先operator里面的代码全是下面的形式: CpU y~  
$'w>doUlA  
return l(t) op r(t) Yq:+.UU  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) l]L"Ex{  
return op l(t) $VeQvm*  
return op l(t1, t2) { 3Qlx/6<  
return l(t) op g6H`uO  
return l(t1, t2) op brdY97s4  
return l(t)[r(t)] n],"!>=+  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 7Q|v5@;pU  
.X"\ Mg  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: *>T@3G.{Rm  
单目: return f(l(t), r(t)); o;v_vCLO  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ;Ouu+#s  
双目: return f(l(t)); bLC+73BjC  
return f(l(t1, t2)); X CHN'l'  
下面就是f的实现,以operator/为例 ?^U1~5ff)  
&g!yRvM!;Q  
struct meta_divide p@3 <{kLm  
  { iwfH~  
template < typename T1, typename T2 > H284 ]i  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) AQs_(LR  
  { ]eI|_O^u  
  return t1 / t2; ej[Y `N  
} DuRC1@e  
} ; {;={ abj  
85{@&T  
这个工作可以让宏来做: V7?Pv Q  
Vah.tOU  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ .c@,$z2M  
template < typename T1, typename T2 > \ T*#<p;  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; QKh vP>  
以后可以直接用 tj:>o#D  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) O*1la/~m  
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 #Qd"d3QG  
(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。。。) Gu%}B@4^  
TYedem<$  
{+ WI>3  
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 51puR8AG>  
%)L|7v<  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > F"a31`L>H  
class unary_op : public Rettype mk +BeK  
  { A"B[F#  
    Left l; &z"yls  
public : o vX9  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} t8B==%  
%M-B"#OB7  
template < typename T > ys9MV%*  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Es+BV+x[.c  
      { M!iYj+nrP  
      return FuncType::execute(l(t)); (C hL$!x  
    } B3yp2tncj  
+w+qTZyky  
    template < typename T1, typename T2 > xcN >L  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ] dHV^!  
      { bdr !|WZ  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); rY(^6[!  
    } \E,Fe:/g  
} ; yQ+C}8r5  
lR3JyYY{X  
ipJnNy;  
同样还可以申明一个binary_op Z"a]AsG/Q#  
<9Pf] G=  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 67dp)X  
class binary_op : public Rettype S.NLxb/  
  { `L {dF  
    Left l; \Zo xJ&  
Right r; ]39A1&af}  
public : q}%;O >Z  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 1ogh8%  
Z#|IMmT;*=  
template < typename T > M2y"M,k4  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const WAp#[mW.fx  
      { n*i1QC  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); ' Y.s}Duj  
    } @W*Zrc1NF  
c>e~$b8  
    template < typename T1, typename T2 > GA@Zfcg  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const O$ ;:5zT  
      { +vCW${U  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); [&p^h  
    } vq*)2.  
} ; $,B@yiie  
P7kb*  
oj~0zJI  
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 6"U)d7^  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ejC== Fkc  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) s1NRUV2E  
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。 $NhKqA`0  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! pZe:U;bb  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 4).>b3OhX  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ~F9WR5}]  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) ^ql+l~  
下面是修改过的unary_op Ga} &%  
6s|4'!  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > N>4uqFo  
class unary_op vd'd@T  
  { I!sB$=n  
Left l; -g]g  
  Um9]X@z  
public : ? $LKn2C  
2u|} gZts  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} v(2|n}qY  
RAW(lZ(  
template < typename T > QBiLH]qa  
  struct result_1 &r Lg/UEV-  
  { $zuemjW3p  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; _P*<T6\J>  
} ;  R)?zL;,x  
^UAL5}CQt  
template < typename T1, typename T2 > RxVf:h'l  
  struct result_2 csF!*!tta  
  { #7~M1/eH=t  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; C4~`3Mk  
} ; .OC{,f+  
^#VyIF3q  
template < typename T1, typename T2 > gr")Jw7  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const jTJ]: EN  
  { Z;#Ei.7p|  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); -6KGQc}U  
} ki^c)Tqn  
r{gJ[%  
template < typename T > 4(f4 4' ^  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |Skk1 #  
  { 9ZEF%&58Y  
  return OpClass::execute(lt(t)); //}[(9b'\  
} /U#{6zeM[,  
JS<4%@  
} ; d= -/'_'  
3./4] _p  
RrDNEwAr  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug OyG$ ]C  
好啦,现在才真正完美了。 P]@m0f  
现在在picker里面就可以这么添加了: HV??B :  
`%x6;Ha  
template < typename Right > :+SpZ>  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const 8U07]=Bt<  
  { %:eep G|  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); |*im$[g=-  
} e'c~;Z\A  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 FN&.PdRT  
U>z8gdzu  
q.OkZI0n   
Et=N`k _gO  
FSqS]6b3  
十. bind . ` OdnLGy  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 I =t{ u;  
先来分析一下一段例子 Zq--m/  
+FWkhmTv  
Gv!* Qk4  
int foo( int x, int y) { return x - y;} ~$N%UQn?b#  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 ~5HI9A4^  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 }7Si2S  
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。 1X4v:rI  
我们来写个简单的。 rZDlPp>BPZ  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: %/:{x()G  
对于函数对象类的版本: Z%Nl<i  
L!7*U.+  
template < typename Func > qF{u+Ms  
struct functor_trait 8}0W_CU,  
  { ! Q`GA<ikv  
typedef typename Func::result_type result_type; @L8('8~d  
} ; #L{QnV.3  
对于无参数函数的版本: OgNt"Vg  
>Rw[x  
template < typename Ret > f!~gfnn  
struct functor_trait < Ret ( * )() > ;wfzlUBC  
  { Nt^R~#8hF>  
typedef Ret result_type; mJu;B3@  
} ; P+sxlf:0  
对于单参数函数的版本: )~<8j  
.,pGW8Js  
template < typename Ret, typename V1 > T1p A <6  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > xD;5z`A3  
  { A+T! DnVof  
typedef Ret result_type; )z9)oM\  
} ; j5ZeYcQ-  
对于双参数函数的版本: t)LD-%F  
~O~c^fLH(B  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > WlF"[mU-  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > M$z.S0"  
  { wj/\ !V!  
typedef Ret result_type; Gw*n,*pz  
} ; :0.Z/s -  
等等。。。 adh=Kp e!w  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy /a\6&Eb  
8? 4j-  
template < typename Func > I)AV  
struct func_return 0(;d<u)fS  
  { yVm~5Y&Z  
template < typename T > ?9_<LE q  
  struct result_1 +Eh1>m  
  { 4!<8Dd  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; " z\T$/  
} ; y88FT#hR|5  
ZD] ^Y}  
template < typename T1, typename T2 > EZz Ox(g  
  struct result_2 g*b`V{/Vw  
  { ?yF)tF+<  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; wAxXK94#3  
} ; D;It0"  
} ; -cCujDM#T  
| eIN<RY5  
R74kt36M  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 1@C0c%  
^WP`;e  
template < typename Func, typename aPicker > FFl[[(`%D  
class binder_1 <J@Y=#G$2  
  { W6D|Rr.q  
Func fn; ow*) 1eo  
aPicker pk; ci>+Zi6  
public : {[PoLOCI  
8/*q#j  
template < typename T > Y25S:XHk9  
  struct result_1 p5c^dC{   
  { @@7<L  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; jQzq(oDQw  
} ; rl9YB %P  
DPJ#Y -0  
template < typename T1, typename T2 > M"2Tuwz  
  struct result_2 ~k?7XF I  
  { L,| 60*  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; u-3A6Q  
} ; nnX,_5s  
bE.,)GY  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} NyI0 []z  
j`A%(()d  
template < typename T > }<o.VY&;.  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ziR}  
  { |B njT*_9  
  return fn(pk(t)); s_ -G`xT>{  
} $*^Ms>Pa_  
template < typename T1, typename T2 > tT87TmNsA  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |ul25/B B  
  { Mo|[Muj8b  
  return fn(pk(t1, t2)); <\GP\G  
} 2J =K\ L  
} ; n5A0E2!  
0'`>20Y  
Iodk1Y;  
一目了然不是么? >6Y\CixN  
最后实现bind /=A?O\B7  
('pNAn!]  
~isrE;N1|  
template < typename Func, typename aPicker > *|ez|*-  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ~;k-/Z"  
  { 7udMF3;>  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Vm6G5QwM  
} H#x=eDU|k  
\Q<c Y<  
2个以上参数的bind可以同理实现。 7OX5"u!2  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 oCdWf63D  
b;#3X)  
十一. phoenix wl #Bv,xf  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 5 G cdz  
e5_a.c  
for_each(v.begin(), v.end(), R)d1]k8  
( ,j^ /~  
do_ "S.5_@?  
[ | ?3\xw  
  cout << _1 <<   " , " Mfe/(tlI  
] %KK6}d #  
.while_( -- _1),  {A]"/AC  
cout << var( " \n " ) 72R|zR  
) ik)T>rYg0  
); ya3A^&:  
bmVksi2b  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: ,\q9>cZ!  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor I}Uj"m`>  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 t7tX<|aN  
那么我们就照着这个思路来实现吧: TJ8IYo| D  
@9g$+_"ZT  
St9W{  
template < typename Cond, typename Actor > Y%y=  
class do_while z&[Rw<{Psb  
  { dO}6zQ\  
Cond cd; a]-F,MJ  
Actor act; __M(dN(^  
public : +<7~yZ[Z8  
template < typename T >  u)PB@  
  struct result_1 #4iSQ$0  
  { ^JZ]?iny  
  typedef int result_type; @ofivCc<%  
} ; .6aC2A]es  
n@  lf+  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} {J;[ Hf5  
x9q?^\x  
template < typename T > V/"UDof  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ^.)oQo SE  
  { F8mS5oB|^  
  do p;cNmMm  
    { :,%~R2  
  act(t); $(B|$e^:(  
  } 5H#f;L\k  
  while (cd(t)); *Z\B9mx  
  return   0 ; U8Z(=*Z3  
} .1<QB{4~v  
} ; P}hHx<L  
t=o2:p6&  
l Os91+.%  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). I WKq_Zjkz  
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。 F,+nj?i!  
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。 vFm8T58 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。 yXP+$oox9  
下面就是产生这个functor的类: /ap3>xkt  
){^o"A?-:  
,]RMa\Q4Wg  
template < typename Actor > OP0KK^#  
class do_while_actor "j-Z<F]]  
  { ;:2]++G  
Actor act; F!.Z@y P  
public : Qc1NLU9:  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} KSkT6_<  
ieuq9ah#  
template < typename Cond > :b t;DJ@  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; Em8q1P$tm>  
} ; BUB$k7{z  
# 4UKkd  
mU@pRjq=  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 f_v@.vnn.  
最后,是那个do_ T40&a(hXQ  
EQ< qN<uW  
Z./$}tVUG  
class do_while_invoker Kv(2x3("  
  { FyleK+D?  
public : MiHa'90{K  
template < typename Actor > %L(;}sJ.  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const SR)jJ=R3  
  { mQ(6ahD U  
  return do_while_actor < Actor > (act); ,F}\njL  
} I!sh+e  
} do_; } )D E  
ZcJa:  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? G*;?&;*  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 wJc~AP)I%z  
最后来说说怎么处理break和continue CVUA7eG+  
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。 ]mIcK  
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
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