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
  • 7354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 @6M>x=n5  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 N6Dv1_c,  
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, }{}?mQ  
wbB\~*Z)  
e=+q*]>  
:w]NN\  
  class filler %Z8wUG  
  { T|p%4hH  
public : 1{Ik.O)  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} l{QlJ>%~{;  
} ; BCO (,k  
m2HO .ljc  
$F1Am%  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: +7{8T{  
Yyw9IYB;  
@"B{k%+  
Wr@q+Whq  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); z SjZTA/Z  
{11 3B)  
.l,]yWwfK  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 =QIu3%&  
*x_e] /}  
?69E_E  
^B8 [B&K  
二. 战前分析 v%kl*K`*  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 r?9".H  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 3e>U(ES  
.e4upT GU  
+i[@+`  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ,Iru_=Wk~  
  /* --------------------------------------------- */ ~Rx`:kQ  
vector < int *> vp( 10 ); "EVf1iQ  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); '!`| H 3  
/* --------------------------------------------- */ 9rIv-&7'm  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); - _~\d+>w  
/* --------------------------------------------- */  /i   
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); kkJ8xyO  
  /* --------------------------------------------- */ zDBm^ s  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); nchpD@'t  
/* --------------------------------------------- */ wb%4f6i  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); Ce~Pms]  
ZENblh8fs  
+Ht(_+To1  
T+PERz(  
看了之后,我们可以思考一些问题: ~>Y^?l  
1._1, _2是什么? Y5y7ONcn  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 ;X:Bh8tEV  
2._1 = 1是在做什么? qeC^e}h  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 oN)I3wO$  
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。 RRro.r,  
G5lBCm   
,."wxP2u  
三. 动工 !^EA}N.u  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: N'PK4:  
~Lq`a@]A  
%.wx]:o  
)LNKJe+  
template < typename T > MShcZtN  
class assignment !=HxL-`j  
  { |[p]]) o  
T value; B`w8d[cL7  
public : a|DCpU}  
assignment( const T & v) : value(v) {} t*fH&8(  
template < typename T2 > )NTpb  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } XjmAM/H4  
} ; Nrq/Pkmy  
%TO&  
VF+g+~  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 q^uCZnkb=  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment NZlCn:"  
a p(PI?]X  
Bat@  
>;#rK@*&  
  class holder Y5P9z{X=  
  { O_ vH w^  
public : WqS$C;]%  
template < typename T > p<&>1}j=  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const Y/LS(b*  
  { "Bz#5kqnl  
  return assignment < T > (t); VA`VDUG,  
} PP/#Z~.M  
} ; hu7o J H  
8Q0/kG  
+:Nz_l  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: +U>Y.YP  
9{rE7OX*A  
  static holder _1; Iu(]i?Y  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ZXf& pqmG  
lv~ga2>z  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); tv2k&\1  
而不用手动写一个函数对象。 C+_UI x]A  
?0-3J )kW  
)TBm?VMe  
=`2jnvx  
四. 问题分析 +Y2D @K?)  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 \?|^w.  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 0g Hd{H=  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Zqv  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 yTNHM_P  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 B,` `2\B  
N7GZ'-t^Er  
五. 问题1:一致性 \^!<Y\\  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 3Vk\iJ  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 - ~*kAh  
&i6JBZ#~,  
struct holder A<(Fn_ &W  
  { mR|']^!SE  
  // 7W+{U0 2O  
  template < typename T > >wR)p\UEb  
T &   operator ()( const T & r) const uz:r'+v  
  { x7i,jMR  
  return (T & )r; |h&okR+_,  
} JUJrtK S  
} ; 32pPeYxB!-  
bxWzm|  
这样的话assignment也必须相应改动: K.Cx 9  
1\AcceJ|(w  
template < typename Left, typename Right > _`Y%Y6O1/  
class assignment rT[b ^l}  
  { =B`=f,,#3  
Left l; .Q{VY]B^  
Right r; uLfk>&hc  
public : F3 g$b,RMH  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} i?V:+0#q\]  
template < typename T2 > 7f*b5$+r  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } |o ^mg9  
} ; :OqEkh"$#  
#miG"2ea..  
同时,holder的operator=也需要改动: <p?oFD_e4  
^* CKx  
template < typename T > p  S|  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const Xi~I<&  
  { w}M)]kY  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); k9&W0$I#  
} Gs4t6+Al  
e:.D^G Fi  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 WopA7J,  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Q91mCP~$  
9)n3f^,Oj*  
return l(rhs) = r; QVmJ_WT  
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。 !, sQB_09C  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 'oM=ZU8wo  
Wd7qpWItjQ  
template < typename Tp > m!(dk]  
class constant_t &#9HV  
  { ]6MXG%  
  const Tp t; DZ:$p.  
public : =(bTS n  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 1M?Sl?+j  
template < typename T > gQeoCBCE  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const dV^ck+  
  { j*~z.Q|  
  return t; oHF,k  
} 4F!%mMq  
} ; l=a< =i  
hn$jI5*`  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 YWDd[\4  
下面就可以修改holder的operator=了 II\}84U2 .  
?9T,sX:  
template < typename T > :#UA!| nV  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const M?DXCsZ,)s  
  { $_|jI ^  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); BDX>J3h  
} UI wTf2B  
a!&m\+?  
同时也要修改assignment的operator() |T*t3}  
dd@ D s  
template < typename T2 > COxJ,v(  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } 6rlM\k@!  
现在代码看起来就很一致了。 b8 6c[2  
;Wn0-`_1,  
六. 问题2:链式操作 y+7A?"s)  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 "rrE_  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 iE]^ 6i  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 @y|JIBBRc  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 :Yi 4Ia  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct "msPH<D  
ir_X65l/2  
template < typename T > T+:GYab/  
struct result_1 Lp+?5DjLT  
  { dAaxbP|  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; yQFZRDV~  
} ; 461p4)  
JK'tdvs~  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: [h.i,%Ua"P  
Zj)A%WTD,  
template < typename T > kcP&''  
struct   ref .|y{1?f_  
  { #BIY[{!  
typedef T & reference; NRs%q}lX  
} ; OjK+`D_C  
template < typename T > Tq%##  
struct   ref < T &> yp pZ@  
  { vtq47i  
typedef T & reference; QQ99sy  
} ; vs*@)'n0}  
j$k/oQ  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: C1-Jj_XQ.  
wy""02j  
template < typename T > 't475?bY  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const :|=Xh"l"  
  { CSr2\ogT  
  return l(t) = r(t); y*lAmO  
} 1+ V<-I@{  
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。 Oz=!EG|N  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 I$f'BAw  
.Txwp?};  
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 "g1Fg.o  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: @nM+*0 $d  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 >NA{**$0  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Gx(%AB~9$  
最后的布局是: ahw0}S  
                Add iv6bXV'N  
              /   \ tk+t3+  
            Divide   5 .b<wNUzP  
            /   \ l R^W*w4y  
          _1     3 ^E3 HY@j  
似乎一切都解决了?不。 QhPpo#^  
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。 :Lq=)'d;6  
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。 NOtwgZ-  
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: Y_nlIcu  
(=tu~ ^  
template < typename Right > 8qs8QK  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const rU7t~DKS  
Right & rt) const 9|>5;Ej  
  { B(pHo&ox  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); U> {CG+X  
} I! ~3xZ  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 QaAMiCZFR  
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。 XK yW  
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。 (FOJHjtkM  
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。 inyS4tb  
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。 z_:r&UP`"  
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? s1zkkLw`*  
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: :LD+B1$y  
XQj+]-m  
template < class Action > wKy4Ic+RV  
class picker : public Action H&0S  
  { D 6F /9|  
public : ,>I_2mc  
picker( const Action & act) : Action(act) {} _;k))K^  
  // all the operator overloaded Le,+jm  
} ; / gE9 W  
 w1t0X{  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 !)uXCg9U  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: D o!]t7Y$  
pEiq;2{~Yn  
template < typename Right > +fq;o8q  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const `,6^eLU  
  { )h;zH,DA[3  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); &0J/V>k  
} }-paGM@'Nd  
fq0[7Yb  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 13I~   
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。 lziC.Dpa  
` aaT #r  
template < typename T >   struct picker_maker .%mjE'  
  { suZ`  
typedef picker < constant_t < T >   > result; /S%!{;:  
} ; H=5#cPI#(^  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > v0 |"[qGb  
  { "z|%V/2b3  
typedef picker < T > result; b/eo]Id]  
} ; avH3{V  
t($z+ C<  
下面总的结构就有了: Q37zBC 0  
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。 `O}bPwa{>  
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。 '8fh(`  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 'a enh j  
至此链式操作完美实现。 hFt~7R  
2pAshw1G  
"4i_}  
七. 问题3 (OHd} YQ  
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。 n`7n5M*  
& /lmg!6  
template < typename T1, typename T2 > /M~rmIks  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const p2o6 6t  
  { D{s4Bo-  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 3S1`av(tD  
} OGU#%5"<  
lV2MRxI  
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: | b)N;t  
O; <YLS^|6  
template < typename T1, typename T2 > ,5Tw5<S  
struct result_2 P+;@?ofB  
  { =v/x&,Uj@6  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; +PkN~m`  
} ; 69/qH_Y  
aV?r%'~Z  
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? n!y}p q6  
这个差事就留给了holder自己。 9i#K{CkC|  
    .ZOyZnr Z  
\)9R1zp/x  
template < int Order > &SK=ZOKg^  
class holder; CI,xp  
template <> (Zu V5|N  
class holder < 1 > ` G.:G/b%H  
  { -q/FxESp  
public : _yVF+\kQ  
template < typename T > w'Q2Czso  
  struct result_1 sR*JU%  
  { {1`n^j(>  
  typedef T & result; vW4N[ .+  
} ; \Rvsy;7  
template < typename T1, typename T2 > f*~z|  
  struct result_2 L\UM12  
  { <x2 F5$@  
  typedef T1 & result; 5Ai$1'*p  
} ; J'y*>dW  
template < typename T > @;@Wt`(2a  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const esQRg~aCGy  
  { tc<t%]c  
  return (T & )r; \78kShx  
} T?E[LzZg  
template < typename T1, typename T2 > y7# 4Mcc`~  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const dbLxm!;(  
  { I Ux svW+  
  return (T1 & )r1; b(H) 8#C  
} q! U'DDEP  
} ; 7?JcB?G4  
}D eW2Jp  
template <> *d/]-JN,K  
class holder < 2 > Yhd|1,m9f  
  { 8RR6f98FF  
public : ;]^JUmxU[d  
template < typename T > yLlAK,5P0o  
  struct result_1 +,$"%C  
  { mg^\"GC*8  
  typedef T & result; #`H^8/!e  
} ; v mXY}Ul  
template < typename T1, typename T2 > :j2_Jn4UP  
  struct result_2 kpN'H_ .  
  { >zDnJb&"&  
  typedef T2 & result; tY=n("=2  
} ; SbW6O_   
template < typename T > ba   
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const O(E-ox~q  
  { &Wup 7  
  return (T & )r; ZVek`Cc2  
} dO[w3\~  
template < typename T1, typename T2 > lC i_G3C  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const oFRb+H(E  
  { 2tqO%8`_  
  return (T2 & )r2; 4x:Odt5  
} =`]yq;(C7j  
} ; LvNk:99:<  
 VgNt  
[2,u:0"  
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> >。 jP";ll|c  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: XDJQO /qN  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: qlg~W/  
ynN[N(m#  
return l(i, j) = r(i, j); G{ $Zg  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) %R{clbbbn  
-h8!O+7 .  
  return ( int & )i; ^$y_~z3o#7  
  return ( int & )j; BE }qwP^  
最后执行i = j; lA<IcW  
可见,参数被正确的选择了。 W$Bx?}x($  
z {J1pH_X  
a;Y9wn  
$*H>n!&  
LHWh-h(s  
八. 中期总结 A4?_ 0:<  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: &~Q ?k  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 JPk3T.qp  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 C6eon4Ut  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor LV 94i  
!m1pL0  
T`=N^Ca1!`  
L$x/T3@  
`#X{.  
";e0-t6:  
九. 简化 $sO}l  
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。 XI,F^K  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 +* )Qi)  
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: 8L 9;VY^Y  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 }h>e=<  
  +-*/&|^等 $hO8 S=  
2. 返回引用。 f|FQd3o)  
  =,各种复合赋值等 /7h%sCX  
3. 返回固定类型。 |P2GL3NR  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) ^ :Q |,oy  
4. 原样返回。 ' n~N*DH  
  operator, =k`(!r2"#  
5. 返回解引用的类型。 6SsZK)X  
  operator*(单目) t Q_}o[  
6. 返回地址。 W.n@  
  operator&(单目) R< xxwjt  
7. 下表访问返回类型。 ^LT9t2  
  operator[] +.HQ+`8z]  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 'eqvK|Uj:  
  operator<<和operator>> jt2 m-*aP  
mcDW&jwQ  
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。 hv .Mf.m  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: $Y aL3n  
4Df TVO"h  
template < typename Left > &H5 6mL{  
struct value_return v-[|7Pg}Z  
  { \{+7`4g  
template < typename T > m$hSL4 N  
  struct result_1 ;Xgy2'3  
  { g)&-S3\  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; uD:O[H-x  
} ; r:Cad0xj;^  
Q:VD 2<2  
template < typename T1, typename T2 > ,bmTB ZV  
  struct result_2 9LJ/m\bi  
  { nhXa&Nro  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; rmQGzQnun  
} ; /yrR f;}<O  
} ; &[\rnJ?D  
ZVIBmx  
>o>'@)I?e6  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait o ohf))  
+bf%]   
下面我们来剥离functor中的operator() |klL KX&  
首先operator里面的代码全是下面的形式: p dnL~sv  
rzaEVXbz1  
return l(t) op r(t) web&M!-  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) bJB:]vs$  
return op l(t) =AcbX_[  
return op l(t1, t2) 9fl !CG  
return l(t) op {Y'_QW1:2  
return l(t1, t2) op YN>#zr+~  
return l(t)[r(t)] JG}U,{7(  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] xI:;%5{LN  
( v ~/glf  
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: Z^GriL  
单目: return f(l(t), r(t)); A7b7IM[  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); )cs y^-qw  
双目: return f(l(t)); QTn-n)AE  
return f(l(t1, t2)); ~Nc] `95  
下面就是f的实现,以operator/为例 "hlIGJ?_=  
oHi&Z$#!n  
struct meta_divide `(o1&  
  { c@nl;u)n  
template < typename T1, typename T2 > X?7$JV-:  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) U;V. +onv  
  { 'pm2C6AC  
  return t1 / t2; (vj2XiO^+  
} [Q 2t,tQx  
} ; Vj?.'(  
Qn*c<:  
这个工作可以让宏来做: UN>hJN;c  
{&h&:  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ >MP PYVn7  
template < typename T1, typename T2 > \ O &w$  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; $yFur[97C  
以后可以直接用 MzG(+B  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 3&?Tc|F+  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 y:|7.f  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) Bxa],inuZ  
?4lAL  
nM0nQ{6  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 SV\x2^Ea0  
s` 9zW,  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > *!s4#|h  
class unary_op : public Rettype z ~VA#8>  
  { -O_UpjR;  
    Left l; [#9ij3vxd  
public : C,I N+@  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} Gg.w-&  
v"F0$c  
template < typename T > ^c(PZ,/#JB  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const g3Xz-  
      { /p%K[)T(  
      return FuncType::execute(l(t)); I8Zp#'|U  
    } ToMX7xz6  
%*19S.=l  
    template < typename T1, typename T2 > }zobIfIF  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &J~S  $  
      { %~W}262  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); ?&GMp[  
    } hr{%'DAS  
} ; -91l"sI  
y2qESAZ%k}  
SY$%!! @R  
同样还可以申明一个binary_op .e"jnP~  
U|Jo[4A  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 6/-!oo   
class binary_op : public Rettype zEhy0LLm  
  { #VO2O0GR  
    Left l; <m6Xh^Ko;  
Right r; ~<Lf@yu-{  
public : ?\O+#U%W  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} <HzAh<_@F  
bL&]3n9Rwu  
template < typename T > )Xh_q3=  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9e1 6 g  
      { AngECkF-  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); -pD&@Wlwak  
    } `?D_=Gw  
mhVoz0%1X  
    template < typename T1, typename T2 > @"/}Al  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const KqSa"76R  
      { P5d@-l%}  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); :O!G{./(_  
    } `-/l$A} U  
} ; (jm.vL&5j  
ILO+=xU  
SQ Fey~  
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 n47=eKd70  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 NF1D8uI  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) K?;p:  
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。 - dOT/%Ux  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! L$Leo6<3a  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 ]8_h9ziz  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 H3c=B /+  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) w7Pe< vT  
下面是修改过的unary_op x@Y2jM  
,|4Ye  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > wU ; f   
class unary_op Xou#38&p>  
  { &Bp\kv  
Left l; |be r:1  
  ZKR z=(  
public : (k5DbP[  
wr$}AX  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} wrO>#`Z  
vW{cB y  
template < typename T > tT8jC:oVa  
  struct result_1 _$'Mx'IC=  
  { ^kl9U+  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; x<Zhj3  
} ; 9kF#*  
5j{@2]i  
template < typename T1, typename T2 > avpw+M6+  
  struct result_2 @1@q6@9Tu  
  { 0`P]fL+&  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; a`-hLX)~Z  
} ; ];I|_fXo%  
1SFKP$^  
template < typename T1, typename T2 > Ij #a  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1:Yt2]  
  { !1RV[b.8  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); p\{+l;`  
} l'W+^  
lz)"zV  
template < typename T > g&Z7h4!\  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Y1 P[^ws  
  { |g7h#F~  
  return OpClass::execute(lt(t));  i) 2))C  
} reA8=>b/  
`oMeR]~  
} ; /SXz_ e  
}R1`ThTM  
2Z O'X9  
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 j>o +}p?3I  
好啦,现在才真正完美了。 bJ|?5  
现在在picker里面就可以这么添加了: =GQ^uVf1  
@1F'V'  
template < typename Right > ys/mv'#>  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const <c ovApx  
  { ~}5Ml_J$,l  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); &Bn; Vi  
} W"kw>JEt  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 VM]IL%AN  
vs1Sh?O  
s3-ktZ@  
>fye^Tx  
l;BX\S  
十. bind Nr"N\yOA/  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 -m160k3  
先来分析一下一段例子 aE BP9RX}z  
eh(Q^E;*  
,0Zn hS)kq  
int foo( int x, int y) { return x - y;} %EGr0R(  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 ^V}R(gDu}s  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 B/=q_.1F>  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 C|f7L>qe  
我们来写个简单的。 "rGOw'!q>  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: y<`?@(0$  
对于函数对象类的版本: q.MVF]  
A'( 7VJ  
template < typename Func > O4/n!HOb  
struct functor_trait &ZE\@Vc  
  { ;x-H$OZX  
typedef typename Func::result_type result_type; 8A:^K:Q  
} ; %%~}Lw  
对于无参数函数的版本: 4$aO;Z_  
z@~&Kwf\}  
template < typename Ret > >C3NtGvy  
struct functor_trait < Ret ( * )() > Y_@"v#,  
  { A$~xG(  
typedef Ret result_type; =u8D!AxT  
} ; fT3*>^Uv  
对于单参数函数的版本: v'Vt .m&9&  
fhV0S>*<  
template < typename Ret, typename V1 > z8[H:W#G  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > <{/;1Dru  
  { ch>Vv"G>  
typedef Ret result_type; +SQjX7] %  
} ; 20VVOnDY  
对于双参数函数的版本: Lq-33#n/  
|:9Ir^  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 5}eQaW48  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ,k~j6Z  
  { -@L's{J{M  
typedef Ret result_type; "]m*816'  
} ; v'@b.R,  
等等。。。 *sw-eyn(  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ns#~}2"d  
_Dj<Eu_  
template < typename Func > 23-t$y]  
struct func_return &G/|lv>j  
  { u<]mv  
template < typename T > XocsSs  
  struct result_1 f>r3$WKj  
  { ^IGyuj0]jG  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; %X9b=%'+  
} ; \V^*44+ <!  
jJVT_8J  
template < typename T1, typename T2 > &$c5~9p\B  
  struct result_2 7':f_]  
  { +~d1 ;0l|  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; |qlS6Aln  
} ; 8lOI\-  
} ; e8WEz 4r_  
kT^*>=1  
)4ilCS&  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 k(EMp1[:nN  
ALd]1a&  
template < typename Func, typename aPicker > ]jc_=I6)  
class binder_1 j u*fyt  
  { A)hhnb0o  
Func fn; a jQqj.  
aPicker pk; efjO8J[uk-  
public : .Z=Ce!  
8geek$FY x  
template < typename T > bar0{!Y"  
  struct result_1 5g``30:o  
  { WRD A `  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 2@ 9pr  
} ; W|dpFh`  
qO-C%p [5  
template < typename T1, typename T2 > 94|yvh.B  
  struct result_2 PK6*}y  
  { ZBX  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; XDk'2ycv  
} ; qL| 5-(P  
A Jyq>0p  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} r<*O  
l"J*)P  
template < typename T > 6F`qi:a+  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ja[OcR-tX  
  { (kIz  
  return fn(pk(t)); pI7Ssvi^  
} y"^yYO  
template < typename T1, typename T2 > Di*]ab  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |gnAqkW0  
  { n%/i:Whs  
  return fn(pk(t1, t2)); ImIqD&a-h  
} Q,.By&  
} ; 3;*z3;#}  
/_V'DJV  
dv;9QCc'  
一目了然不是么? P:sAqvH6  
最后实现bind +z\\VD  
 I>A^I  
D_d|=i  
template < typename Func, typename aPicker > Q|Pbt(44  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) n]+.  
  { ; XG]Q<S\  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); .H8mRvd?  
} %}C9  
&1wpGJqm  
2个以上参数的bind可以同理实现。 qZaO&"q  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 Xv0F:1  
D?e"U_  
十一. phoenix +W9]ED  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: JO2xT#V  
`=79i$,,t  
for_each(v.begin(), v.end(), -!c IesK;<  
( fk>l{W}e)  
do_ Dl%?OG<  
[ 9x=3W?K:,  
  cout << _1 <<   " , " %[w Tz$S"  
] o{V#f_o  
.while_( -- _1), b M"fk&  
cout << var( " \n " ) 2MuO*.9D  
) d.`&0  
); HsnG4OE  
\c{R <Hh  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: BCx!0v?9  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor `<^*jB@P  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 u_.HPA  
那么我们就照着这个思路来实现吧: ]:&n-&@L  
^'vIOq-1v  
B7 HQR{t  
template < typename Cond, typename Actor > >uTPjR[  
class do_while wcZbmJ:  
  { H"+wsM^@  
Cond cd; exQ#<x*  
Actor act; &]< 3 ~6n  
public : ==N` !+  
template < typename T > 66Gx.tE  
  struct result_1 (S F1y/g@=  
  { as r=m{C"  
  typedef int result_type; R2 lXTW*  
} ; |5,<jyp  
> \3ah4"o  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} V&i2L.{G)  
.+yW%~0  
template < typename T > j0FW8!!-g  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3B{[%#vO  
  { ?,07;>&  
  do ]#zZWg zv  
    { ;i\C]*  
  act(t); F$Q04Qw  
  } RN[]Jt#6  
  while (cd(t)); <Ct_d Cc  
  return   0 ; }c% pH{ HI  
} KiAcA]0  
} ; O8lFx_N7Q  
)iU^&@[S  
FLZSK:3B]  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). J &YQ]l  
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。 =g~W%})  
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。 +tt9R_S  
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。 zA s&%OjG  
下面就是产生这个functor的类: A59gIp*>  
MzzKJ;wbC6  
^e%}[q[>|  
template < typename Actor > A W HU'  
class do_while_actor ?x3Jv<G0*  
  { :.uk$jx  
Actor act; J 02^i5l  
public : Es.nHN^]%K  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} gn ?YF`  
J} TfRrf  
template < typename Cond > k_aW  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; 3b!,D  
} ; gnLn7?  
SEM8`lnu  
5HKW"=5Cf  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 .Evy_o\^  
最后,是那个do_ 6~8F!b2  
eLfvMPVo  
JA^v  
class do_while_invoker 7I}P*%(f  
  { -M4p\6)Ge  
public : ``|AgIg  
template < typename Actor > 6/tI8H3E  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const SfB8!V|;  
  { >xg5z  
  return do_while_actor < Actor > (act); uzBz}<M=  
} ?j{C*|yHO  
} do_; OBOwz4<  
T_;]fPajjD  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? WeMAe w/d  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 3fr^ T  
最后来说说怎么处理break和continue OgCy4_a[f  
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。 "aq'R(/`c  
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:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八