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
  • 6066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 r^ Mu`*x*  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 _qp^+  
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, sMDHg  
wgcKeTD9  
Y7GHIzX  
9k*1_  
  class filler ZD#{h J-  
  { 1=Y pNXX  
public : LQ{z}Ay  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} g+pj1ycw/  
} ; ^77X?nDz=h  
*R_mvJlT  
Z~6PrM-M  
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: %<yH6h*u  
1<E:`,Mn?  
+AkMU|6  
>!BZ>G2  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); i"GCm`  
|S.;']t+  
!McRtxq?~  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Kn`-5{1B|  
-;RW)n^n  
vE$n0bL2  
.]y"04@]  
二. 战前分析 x~n]r[!L  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 D&/~lhyNZ  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 Sc,a jT  
<-s5 ;xwtS  
8iXt8XY3  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); OD yKS;   
  /* --------------------------------------------- */ ;Sw % t(@  
vector < int *> vp( 10 ); a8v9j3.  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); y%@C-:  
/* --------------------------------------------- */ WP ~]pduT  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); vf/|b6'y  
/* --------------------------------------------- */ XFJz\'{  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); 7Ug^aA  
  /* --------------------------------------------- */ y8/+kn +  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); w)Wg 8  
/* --------------------------------------------- */ BU=;rz!;  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); @*"H{xo.U  
p8|u0/;k  
HWOOw&^<  
V m]u-R`{  
看了之后,我们可以思考一些问题: < NlL,  
1._1, _2是什么? TV[@!E a  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 1<$z-y'  
2._1 = 1是在做什么? j=y{ey7Fd  
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。 h-6zQs   
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。 "e@?^J)  
G{4lgkyy  
:~4 M9  
三. 动工 ,!Q^"aOT:  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: |]+PDc%  
MGfIA?u  
_}3NLAqg  
29kR7[k  
template < typename T > }&Kl)2:O  
class assignment AroYDR,3+  
  { -H9WwFk  
T value; P^J#;{R  
public : 5rlZ'>I.  
assignment( const T & v) : value(v) {} t;L7H E@Y  
template < typename T2 > ;'P<#hM[$  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } +xn59V  
} ; tA{?-5  
;|AyP  
+~f5dJyk`  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 E)]RQ~jY?  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment VK3e(7 b  
m(p0)X),_i  
(U^f0wJg  
gQ=l\/ H  
  class holder Zt"3g6S  
  { A`ScAzx5{  
public : H:!pFj  
template < typename T > &7Lg) PG  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const |tdsg  
  { c'&\[b(m  
  return assignment < T > (t); z%44@TP  
} '/ *;g#W=  
} ; N5|wBm>m  
|[/'W7TV%?  
Xn* >qm  
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: @lTd,V5f  
j5V{,lf  
  static holder _1; B'!I{LC  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 S/)yi  
;QqC c!b  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); v/~Lfi  
而不用手动写一个函数对象。 VGeyZ\vU  
}^]TUe@a  
5 ]l8l+  
2b^E8+r9  
四. 问题分析 I/Q~rVt  
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。 -mqL[ h,  
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。 Pm== m9  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 +!eh\.u|]  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 U_<k*o@:  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 HA]5:ck  
` 3h,Cy^  
五. 问题1:一致性 "T1A$DKw+R  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 'l6SL- <  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 fO,m_ OR:)  
l?:S)[:  
struct holder 8<PQ31  
  { UIK4]cYC'  
  // Z:.*fs5  
  template < typename T > J>Bc-%.Q  
T &   operator ()( const T & r) const (Ky$(Ubb#6  
  { ((T6z$:hA  
  return (T & )r; Wh^wKF~%  
} CM4#Nn=i~  
} ; UYvdzCUh  
m\@q2l-  
这样的话assignment也必须相应改动: @|d+T"f  
sjG@4Or  
template < typename Left, typename Right > *s$:"g-  
class assignment e7M6|6nb  
  { k`NXYf:  
Left l; J8?V1Ad{  
Right r; ie}?}s  
public : H' %#71  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} y4Lh:;  
template < typename T2 > gzEcdDD  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } "Zu>cbE  
} ; |Pq z0n=v  
M sQ=1  
同时,holder的operator=也需要改动: +%? \#EQJ  
lX/:e=  
template < typename T > U?A3>  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const {\55\e/C,  
  { %:yVjb,Yf  
  return assignment < holder, T > ( * this , t);  J7p?9  
} pReSvF}}C  
w:/QB-`%  
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。 z9JZV`dNgz  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ^b6yN\,S  
$Go)Zs-bL?  
return l(rhs) = r; XvIY=~  
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。 `!y/$7p  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: I\@`AU  
\CrWKBL  
template < typename Tp > O6 n]l  
class constant_t `u$lSGl  
  { FY"csZ  
  const Tp t; ;TulRx]EA  
public : YcN&\(  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {}  _:HQ4s@  
template < typename T > A$-\Er+f  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const r>g5_"FL  
  { Y?\PU{ O  
  return t; {9- n3j}  
} C=`MzZbJ  
} ; GuKiNYI_  
m-lTXA(  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 1@xdzKua1  
下面就可以修改holder的operator=了 fT.MglJcb  
;@H:+R+(  
template < typename T > B!((N{4H+  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const Or :P*l  
  { q,>4#J[2;s  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); $Z<x r  
} >J/8lS{#  
L u1pxL  
同时也要修改assignment的operator() 2*a5pFkb  
gjn1ha"h%.  
template < typename T2 > 5IfC8drAs  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } /i(R~7;?  
现在代码看起来就很一致了。 .,\^{.E  
kY{;(b3Q  
六. 问题2:链式操作 \ `R8s_S  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 rDv`E^\  
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。 sBLOrbo  
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。 OM81$Xo=  
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。 RaOLy \  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct QypUBf  
rUZ09>nDy  
template < typename T > ;cGY  
struct result_1 .JV y}^Q\  
  { f /t`B^}@  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; pd-I^Q3-  
} ; >Q:h0b_$U  
q^h/64F  
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: yw >Frb5p  
_pxurq{  
template < typename T > LIn2&r:U  
struct   ref f dJ<(i]7W  
  { $hy0U_}6  
typedef T & reference; 3 Scc"9]  
} ; 1p8hn!V  
template < typename T > "b) hj?  
struct   ref < T &> 3~?m?vj|Y  
  { J3$@: S'  
typedef T & reference; )FN$Jlo  
} ; D# gC-,  
SGu`vN]  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: iXL?ic  
nPk&/H%5hn  
template < typename T > &Tg~A9y\  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 4hzdc ] a  
  { bnJ4Edy  
  return l(t) = r(t); [_: GQ  
} hii#kB2  
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。 Mbn;~tY>  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 @2;cv?i)  
,&L}^Up  
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 ja6V*CWb  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: w~yC^`  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 kn/xt  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 T3I{D@+0  
最后的布局是: j4u ["O3  
                Add VOIni<9y  
              /   \ P3nBxw"  
            Divide   5 TFAR>8Nm  
            /   \ "BZ@m:I6hy  
          _1     3 Hg$7[um  
似乎一切都解决了?不。 G#M0 C>n  
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。 8H|ac[hXK2  
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。 F)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: }9&dY!h +  
~+ 9v z  
template < typename Right > .h\Py[h<^  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const (][-()YV  
Right & rt) const @C^wV  
  { (4Nj3x o  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 9M5W4&  
} [A~ Hl  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 g>k?03;  
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。 Y B,c=Wx  
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。 (=%0$(S>  
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。 -m@PqJF^  
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。 'GT^araz  
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? ~X3x- nAt  
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: 3+(lKd  
HUAYtUBH  
template < class Action > )WInPW  
class picker : public Action V )1.)XC  
  { P+=m.  
public : h(<>s#=E  
picker( const Action & act) : Action(act) {} P|Gwt&  
  // all the operator overloaded .g1x$cQ1<  
} ; 6B|i-b $~  
- jCj_@n  
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。 9 M%Gnz  
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: RV);^, b  
W`NF40)  
template < typename Right > jT}={[9b  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const 8>Cf}TvErx  
  { w;j<$<4=7  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); _> x}MW+  
} T&+3Xi:  
2QM{e!9  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > lWtfcU?S[  
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。 J-<_e??  
"lLh#W1d  
template < typename T >   struct picker_maker V7r_Ubg@K  
  { ydo9 P5E  
typedef picker < constant_t < T >   > result; Y0T:%  
} ; W/hzo*o'g  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > r)>3YM5  
  { =gD)j&~}_  
typedef picker < T > result; Fa[^D~$l*  
} ; PJ0~ymE1~G  
jH!;}q  
下面总的结构就有了: e15yDwvB  
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。 -grmmE]/  
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。 &1yJrj9y  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 E+qLj|IU  
至此链式操作完美实现。 ] xHiy+  
7@%qm|i>w  
k6&~)7 -f  
七. 问题3 *X/Vt$P  
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。 -^2p@^  
SsTBjIX  
template < typename T1, typename T2 > ~`FRU/@r  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const cZ|*Zpk  
  { v:QUwW  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); <O0tg[ub  
} (ct1i>g  
|ymW0gh7o$  
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: hmo4H3g!N  
&gY578tU  
template < typename T1, typename T2 > J<"K`|F  
struct result_2 d{JI] !  
  { t3Gy *B  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; %xCL&}bY  
} ; slPr^)  
:38h)9>RK  
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? b4cTn 6  
这个差事就留给了holder自己。 x5uz$g  
    =o~+R\1ux+  
JI]Lz1i  
template < int Order > y EfAa6  
class holder; e:nByzdH0[  
template <> d9:I.SA)E  
class holder < 1 > T$"~V u  
  { [-VH%OM  
public : z@3gNY&7.8  
template < typename T > !9PAfi?  
  struct result_1 Ebs]]a>PO  
  { jFdgFK c)  
  typedef T & result; 8iaMr278W  
} ; )jgz(\KZ  
template < typename T1, typename T2 > Db|JR  
  struct result_2 Xydx87L/-e  
  { i*N2@Z[  
  typedef T1 & result; RNw#s R  
} ; 2WH(c$6PWf  
template < typename T > 6AJ`)8HX  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const m<3. X"-  
  { 2QbKh)   
  return (T & )r; 5}hQIO&^%  
} qzxWv5UH  
template < typename T1, typename T2 > {z_cczJ-  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const /c=8$y\%@  
  { c Q-#]  
  return (T1 & )r1; W)r|9G8T  
} jRC{8^98  
} ; _@XueNU1hS  
]@z!r2[  
template <> h\@X!Z,  
class holder < 2 > u3 LoP_|  
  { A2\hmp@A@7  
public : VO:  
template < typename T > F~eYPaEKy!  
  struct result_1 U9`Co&Z2  
  { >qy62:co  
  typedef T & result; TxQsi"0c  
} ; igTs[q=Ak  
template < typename T1, typename T2 > 5Xxdm-0  
  struct result_2 <ndY6n3  
  { Hfj.8$   
  typedef T2 & result; -2}ons(  
} ; [^a7l$fmi  
template < typename T > /V+7:WDj  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const G L0P&$h  
  { R$u1\r1I  
  return (T & )r; ? }ff O  
} !sI^Lh,Y  
template < typename T1, typename T2 > (bI/s'?K  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const u{uqK7]+  
  { :&&s*_  
  return (T2 & )r2; GBS+ 4xL|  
} e@O]c "  
} ; "\+\,C  
3dZj<(.  
X^&--@l}T!  
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> >。 cY!Pv  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: N6BOUU]  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: W +GBSl  
"u sPzp5  
return l(i, j) = r(i, j); 7ieAd/:_  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Zr6.Nw  
4!ZT_q  
  return ( int & )i; "tJ[M  
  return ( int & )j; }3WP:Et  
最后执行i = j; %'. x vC  
可见,参数被正确的选择了。 7nxH>.,Q>  
xp^Jp  
7$0bgWi  
=_N $0  
u!+;Iy7  
八. 中期总结 `l70i2xcj  
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: * _usVg  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 6e.l# c!1}  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 `{IL.9M!f  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor >bmdu \j5R  
]M"U 'Z  
KT(v'KE 1  
:T@} CJ  
e=# D1  
p,(W?.ZDN?  
九. 简化 S5H}   
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。  Ks^wX  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 `|92!Ej  
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: &Wdi 5T8  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 i&)([C0z$  
  +-*/&|^等 |RXXj[z  
2. 返回引用。 ;/ |tU o$  
  =,各种复合赋值等 8090+ ( U  
3. 返回固定类型。 {7$jwk  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) ~`$P-^u88X  
4. 原样返回。 -i91nMi]  
  operator, 33~8@]b  
5. 返回解引用的类型。 m' |wlI[lq  
  operator*(单目)  -V"W  
6. 返回地址。 Zrgv*  
  operator&(单目) G%!i="/9  
7. 下表访问返回类型。 4Xwb`?}-  
  operator[] U ){4W0  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ?h| DeD!s  
  operator<<和operator>> J5<1 6}*  
x",ktE>9  
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。 CQ{{J{pU"  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 68<W6z  
Oi@|4mo  
template < typename Left > G-:7,9  
struct value_return n`jG[{3t&  
  { .SSyW{a3w  
template < typename T > ug"4P.wI  
  struct result_1 SL+n y(y  
  { <7L-25 =  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ~*^o[~x]\  
} ; {F\P3-ub  
:hWG:`  
template < typename T1, typename T2 > tWaGCxaE  
  struct result_2 *mYGs )|  
  { ;K4uu<e \  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; +9yMtR  
} ; eE;j#2SEO  
} ; J*6B~)Sp@  
7Xh @%[   
E7w^A  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait #e@[{s7  
i3$G)W  
下面我们来剥离functor中的operator() z 9WeOs  
首先operator里面的代码全是下面的形式: "WbKhE  
uG YH4  
return l(t) op r(t) Y$./!lVY  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 8A-*MU`+  
return op l(t) #8BI`.t)j  
return op l(t1, t2) _oefp*iWS  
return l(t) op *UG?I|l|I  
return l(t1, t2) op lKqFuLHwF  
return l(t)[r(t)] ?hURNlR_Q  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ~~t >;  
I9#l2<DYlX  
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: P^ lzbWj^  
单目: return f(l(t), r(t)); zQ u9LN  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); g~9b_PY9  
双目: return f(l(t)); >-w# &T &K  
return f(l(t1, t2)); &Rz-;66bN  
下面就是f的实现,以operator/为例 ?T|0"|\"'  
/{I-gjovy  
struct meta_divide cw0uLMqr`  
  { :TV`uUE  
template < typename T1, typename T2 > :vaVghN\  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ^.~e  
  { wMCgL h\wi  
  return t1 / t2; 6UqDpL7^U  
} *Aug7 HlS  
} ; ZcTjOy?  
L EFLKC  
这个工作可以让宏来做: Y^8'P /A  
EV|W:;Sg  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ jL'R4z  
template < typename T1, typename T2 > \ @zLyG#kHY  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; E9 @Sc>e  
以后可以直接用 r{Mn{1:O  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) w2lO[o~x}  
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 6/" #pe^  
(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。。。) .>1Y-NM  
rA8{Q.L  
1/?K/gL  
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 >>8{N)c5E  
,,ML^ey  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > L2%D$!9  
class unary_op : public Rettype RfT)dS+rAh  
  { q:vGGK^  
    Left l; f*p=j(sF  
public : la^K|!|  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} # 00?]6`z  
i#*lK7  
template < typename T > nXjSf  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const -uhVw_qq#  
      { PM&NY8|Zy  
      return FuncType::execute(l(t)); >?ec"P%vS/  
    } \pP1k.~UnC  
Qx_N,1>S  
    template < typename T1, typename T2 > Q6N?cQtOT  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]c6h'}  
      { ,zZ@QW5  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); ,H$%'s1I(  
    } Ua~8DdW  
} ; joNV4v"=`  
)a%E $`   
/neY2D6  
同样还可以申明一个binary_op kX)*:~*  
=p:~sn#  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > J-5kvQi8  
class binary_op : public Rettype wT-K g=-q  
  { B^{~,'  
    Left l; dh%DALZ8t  
Right r; _ G2)=yj]  
public : +HgyM0LFg  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} u 7 <VD  
p=|S %  
template < typename T > u('`.dwkc  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const RPjw12Ly  
      { uWP0(6 %  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); >ZU)bnndA  
    } vZ^U]h V  
j8^zE,Z  
    template < typename T1, typename T2 > }VHvC"   
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9Sl5jn  
      { $FZcvo3@*S  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ^/xb-tuV  
    } C 7YS>?^]  
} ; O[p c$Pi  
=F5zU5`i  
pOj8-rr  
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 ]u:Ij|.'y0  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Jid_&\  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) r"t,/@`n  
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。 1Ve~P"w  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! itcM-?  
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。。。 m/< @Qw  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 K@{R?j/+  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) xlh<}V tp  
下面是修改过的unary_op xU(b:D Z  
g!)*CP#;  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 'aS: Azb  
class unary_op ^S)t;t@x  
  { LCe6](Z  
Left l; 3FMYs&0r4  
  <~u-zaN<W  
public : ij.NSyk9  
t@iw&> 8z  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} $yUPua/-  
NFf` V  
template < typename T > -U;=]o1  
  struct result_1 jHV) TBr  
  { c(!pcB8  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; IBW-[lr7  
} ; mApl;D X  
o :j'd  
template < typename T1, typename T2 > " BU4\QF-  
  struct result_2 KHM,lj*  
  { *q@3yB}  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; S7@/d HN  
} ; >GmO8dK  
zXkq2\GHA  
template < typename T1, typename T2 > i 1GQ=@  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /XdLdA!v  
  { zKh<zj  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); b{ tp qNm~  
} }{[JS=A^  
gj&5>brP  
template < typename T > 7 4hRG~  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 6B}V{2  
  { G)gb5VW k  
  return OpClass::execute(lt(t)); MFipXE!  
} ?Iag-g9#=m  
![eipOX  
} ; >;}(? +|f  
KXBTJ&  
q77Iq0VR  
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 Qz$Wp*  
好啦,现在才真正完美了。  \7e4t  
现在在picker里面就可以这么添加了: :J+ANIRI  
N5tFEV'G  
template < typename Right > ^}<]sjmk  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const jPg[LZQ'  
  { TjpAJW@-  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ~N )(|N  
} 8L`wib2  
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。 7(H?3)%0  
ler$HA%F]  
z*o2jz?t4  
LwH+X:?i  
c#@L~<  
十. bind C\ 34R  
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。 +u lxCm_lV  
先来分析一下一段例子 f3<253 1/}  
tw] l  
CU/Id`"tW  
int foo( int x, int y) { return x - y;} ,<TJh[TzC6  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 n+ s=u$%qn  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 Tq8U5#NF  
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。 X#X/P  
我们来写个简单的。 }x_:v!G  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: H8E#r*"-m  
对于函数对象类的版本: ?` 2z8uD/  
WGUd@lC~  
template < typename Func > uY3?(f#  
struct functor_trait W^eQ}A+Z  
  { 6?/f $,v  
typedef typename Func::result_type result_type; ]DZ~"+LaG  
} ; oYWHO<b  
对于无参数函数的版本: =vL >&$  
]Bz.6OR  
template < typename Ret > #z c$cr  
struct functor_trait < Ret ( * )() > .la_u8A]  
  { 3RI %OCGF  
typedef Ret result_type; qGzF@p(p8  
} ; -r[O_[g w  
对于单参数函数的版本: _A=i2?g  
6dRvx;d  
template < typename Ret, typename V1 > 1.nYT*  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > {$C"yksr  
  { c7R6.T  
typedef Ret result_type; g? C<@  
} ; 0aYoc-( A  
对于双参数函数的版本: WKq{g+a  
}50s\H._C  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 1Q$/L+uJ5  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > L; <Pod  
  { hh-sm8  
typedef Ret result_type; 161IWos  
} ; [`1@`5SL-  
等等。。。 )t$-/8  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy rW*[sLl3  
pwNF\ ={  
template < typename Func > ,oJ$m$(Lj  
struct func_return H)X&5E  
  { 2WB`+oWox  
template < typename T > u_Xp\RJ  
  struct result_1 <qBM+m$|)  
  { $/Llzpvny  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 0 .ck!"h}  
} ; 43!E>mq  
BfDC[(n`  
template < typename T1, typename T2 > a@C}0IP)  
  struct result_2 )vGxF}I3  
  { WFvVu3  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ,be$ ~7qS  
} ; / LLo7"  
} ; RvyCc!d  
XM`&/)  
, Q)  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 <ti,Wn.  
I.U=%{.  
template < typename Func, typename aPicker > NH+N+4dEO  
class binder_1 :b,An'H  
  { `KieN/d%  
Func fn; X#ud_+6x  
aPicker pk; 8k^1:gt^  
public : KB gFS%-W  
jM>;l6l  
template < typename T > n9V8A[QJ  
  struct result_1 i4)]lWnd  
  { D&D-E~b^  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; S>d7q  
} ; )Dyyb1\)  
N({-&A.N  
template < typename T1, typename T2 > .+5;AtN  
  struct result_2 dA0o{[o=  
  { BuOe'$F 0t  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; =h/61Bl3  
} ; 8TYoa:pZ  
b6@0?_n  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} CT (HTu  
'^tC|)  
template < typename T > wif1|!aL  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const /Y [ b8f  
  { [>lQi X  
  return fn(pk(t)); R4S))EHg  
} h3Nbgxa.  
template < typename T1, typename T2 > M%5_~g2n'\  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0<nW nD,z  
  { DN;$ ->>  
  return fn(pk(t1, t2)); wIF)(t-):  
} hfs QAa  
} ; {T3wOi  
vX$|/74  
a)!R4  
一目了然不是么? H`7T;`Yb  
最后实现bind rWJKK  
+xNq8yS  
F mQiy+.|  
template < typename Func, typename aPicker > +d3h @gp  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) _SQ]\Z  
  { q[c^`5  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); _ FN#Vq2  
} o>I,$=  
UhSaqq  
2个以上参数的bind可以同理实现。 rC6EgWt<V  
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。 8>DX :`  
T|uG1  
十一. phoenix .<6'*X R  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: !)FKF7'  
J?f7!F:8  
for_each(v.begin(), v.end(), dRBWJ/ 1T  
( mEbj  
do_ qG#ZYcVec  
[ l@>@2CB  
  cout << _1 <<   " , " O66b^*=N}x  
] 3/8<dc  
.while_( -- _1), ~FnY'F<35  
cout << var( " \n " )  `dIwBfg_  
) {%6g6?=j  
); (ZQ?1Qxo  
P5v;o9B&  
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: HaQox.v%  
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 <6C:\{eo  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 ^_uCSA'X  
那么我们就照着这个思路来实现吧: j-t"  
-6# _t  
0Q[;{}W}  
template < typename Cond, typename Actor > "1rT> ASWI  
class do_while a&B@F]+  
  { +_ny{i`'  
Cond cd; RJdijj  
Actor act; ,Eo\(j2F.  
public : 2g;Id.i>  
template < typename T > rW`l1yi*$  
  struct result_1 ."ytBF  
  { N: 5 N}am  
  typedef int result_type; j k&\{  
} ; Fm+V_.H/;  
#j"GS/y"  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} ]^<\a=U  
I 1Yr{(ho  
template < typename T > r"dR}S.Uf  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const y8 dOx=c  
  { FhQb9\g  
  do "_:6v64Gx  
    { K+Pa b ?  
  act(t); c!mMH~#  
  } ~w}=Oby'y  
  while (cd(t)); R0-Y2v  
  return   0 ; GZm=>!T  
} ){KrBaGa4  
} ; bl\;*.s'  
t;_1/ mt  
im F,8'  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). (iht LFp  
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。 +P.JiH`\=  
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。 Y\F4  
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。 <eZrb6a'  
下面就是产生这个functor的类: SBY0L.  
=nlj|S ~3  
=>7czw:S 1  
template < typename Actor > 4G RHvA.  
class do_while_actor !$<Kp6  
  { ^}lL@Bd|  
Actor act; m/`L3@7Tt  
public : M{p9b E[j  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} jH<,dG:{  
&iT^IkA{  
template < typename Cond > wV,=hMTd&\  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; ]PbwG  
} ; #r]GnC,  
){w!< Lb  
(A-Uo   
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 V=c?V/pl  
最后,是那个do_ |RDE/  
4thPR}DH}  
%m$t'?  
class do_while_invoker ^$<:~qq !  
  { Uh^j;s\y  
public : 1"T&B0G3l  
template < typename Actor > 2SKtdiY  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 4ZB]n,pfT  
  { N<QLvZh  
  return do_while_actor < Actor > (act); T%**:@}+  
} 9xL` i-7]  
} do_; x_= 3 !)  
h9 rrkV9  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? \*c=bz&l  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 Sf t,$  
最后来说说怎么处理break和continue jjg&C9w T  
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。 KC54=Rf  
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
温馨提示:欢迎交流讨论,请勿纯表情、纯引用!
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八