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
  • 3778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 //}[(9b'\  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 &[hq !v  
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, 6KD  
e)~7pXYV)  
t<6`?\Gk  
{IW pI *  
  class filler nsJN)Pt  
  { '_~=C-g  
public : Ex ?)FL$4  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} `_6!nk q8  
} ; jtk2>Ol   
G,8LF/sR  
b1}P3W  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 4#z@B1Jx  
,afh]#  
yH8 N8  
: qKxm(  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); +Zx+DW cq  
O&!tW^ih  
qdB@P  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ':fq  
&Oq& ikw  
MT,LO<.  
/2&jId  
二. 战前分析  >y&4gm  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 `R]9+_"N  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 s wdW70  
,?+rM ;  
%/:{x()G  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Z%Nl<i  
  /* --------------------------------------------- */ L!7*U.+  
vector < int *> vp( 10 ); qF{u+Ms  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 8}0W_CU,  
/* --------------------------------------------- */ ! Q`GA<ikv  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); J>P{8Aw  
/* --------------------------------------------- */ n:GK0wu.s  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); I-NzGx2u  
  /* --------------------------------------------- */ PF-7AIxs"  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); 4425,AR  
/* --------------------------------------------- */ i51~/ R  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); &P%3'c}G  
h'x|yy]@3  
Ch`XwLY9  
;(Q4x"?I  
看了之后,我们可以思考一些问题: 6=kA  
1._1, _2是什么? D 5]sf>~  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 Nw}y_Qf{  
2._1 = 1是在做什么? xV'\2n=1T  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 l K%pxqx  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 TE4{W4I  
<a|$ Bl  
Ctxs]S tU%  
三. 动工 ;f7(d\=y  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: q@ >s#  
jd$uOn.r  
:J-@+_J  
<h2WM (n  
template < typename T > n^|n6(EZ  
class assignment =Uta5$\a)  
  { LqTyE  
T value; s% "MaDz  
public : /a%5!)NE%  
assignment( const T & v) : value(v) {} &,xN$  
template < typename T2 > #N%xr'H  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; }  UfEF>@0  
} ; I=wP"(2  
kScq#<Y&  
#J]u3*T n|  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 dF*@G/p>V  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment y88FT#hR|5  
ZD] ^Y}  
EZz Ox(g  
@<e+E"6  
  class holder aE6 I|6W?  
  { =yiRB?  
public : Z&%#,0>]  
template < typename T > w4 <FC$  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const oBr/CW  
  { vBUx )l  
  return assignment < T > (t); 2/qP:3)  
} "#2z 'J  
} ; S*6P=O*  
1Tf"<D p  
pGz-5afL  
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: sB ]~=vUP  
kC"<4U  
  static holder _1; Uu{I4ls6B  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 6)m}e?D>  
t5#IiPp  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Z VuHO7'  
而不用手动写一个函数对象。 IpmblC4  
>v@R]9  
wxXp(o(  
OWFLw  
四. 问题分析 M"2Tuwz  
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。 kJqgY|  
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。 &IM;Yl  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 (Bd8@}\u_  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 NH$a:>  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 SsfnBCVR  
tK6z#)  
五. 问题1:一致性 d6-a\]gF  
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?| ahA21W` k  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Zf |%t  
kt.z,<w5O  
struct holder W~+ ] 7<  
  { XKB)++Q=  
  // tT87TmNsA  
  template < typename T > |ul25/B B  
T &   operator ()( const T & r) const Mo|[Muj8b  
  { <\GP\G  
  return (T & )r; 2J =K\ L  
} Od70w*,  
} ; Z:W6@j-~  
*{8K b>D  
这样的话assignment也必须相应改动: Eym<DPu$n  
hm>JBc:n-  
template < typename Left, typename Right > `uy)][j-  
class assignment ,qV8(`y_  
  { f8kPbpV,  
Left l; .{x-A{l  
Right r; 9l9 nT  
public : uPc}a3'?  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ULqnr@/FbK  
template < typename T2 > 0&2(1  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } HDZB)'I  
} ; abkl)X>k  
W"+*%x  
同时,holder的operator=也需要改动: _eM\ /(v[  
vFL Qq,?Nh  
template < typename T > uyMxBc%6  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const qc\]~]H]r  
  { "  m<]B  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); LO<R<zz  
} @6 uB78U4O  
k'{'6JR  
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。 .ml24SeC  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 %N_5p'W  
[ !/u,  
return l(rhs) = r; *,X;4?:,  
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。 jIwz G+)$P  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 0P^RciC f  
(:Rj:8{  
template < typename Tp > AJt *48H*G  
class constant_t :@{(^}N8u  
  { JsI` #  
  const Tp t; m07= _4  
public : yKF"\^`@  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} X&fM36o7  
template < typename T > Z`<S_PPz  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const r$}M,! J  
  { j'FSd*5m  
  return t; Aq%TZ_m  
} ]3]I`e{  
} ; =mxG[zDtQ  
XQ]noaU  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 &^Q-:Kxs8  
下面就可以修改holder的operator=了 >%5Ld`c:SD  
awh<CmcZ  
template < typename T > 9HrT>{@  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const ;X,|I)  
  { {J;[ Hf5  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); x9q?^\x  
} V/"UDof  
Ya{$:90(4  
同时也要修改assignment的operator() b HRH2Ss  
,%7>%*nhk  
template < typename T2 > /MYl:>e>  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } @dei} !e  
现在代码看起来就很一致了。 xX$'u"dsA  
>Q#h,x~vu  
六. 问题2:链式操作 T#kPn#|  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 0w9)#e+JS  
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。 TELN4*  
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。 <5(P4cm9  
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。 _0dm?=  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct &SuWmtq  
H <41H;m  
template < typename T > ewHk (ru  
struct result_1 %^tKt  
  { wb~B Y  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; b>SG5EqU@  
} ;  @v &hr  
)(yD"]co  
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: ci*rem  
y(/"DUx  
template < typename T > Kab"r_'  
struct   ref 6D3hX>K4  
  { @=JOAo  
typedef T & reference; ieuq9ah#  
} ; oS3'q\  
template < typename T > 1) 7n (  
struct   ref < T &> vOIK6-   
  { A) {q 7WI  
typedef T & reference; & -L$B  
} ; k|V%*BvY>  
Nki08qZ[  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: tN P>6F/  
:Z)a&A9v  
template < typename T > r ,I';vm<`  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const *UBukn  
  { RlW0U-%u  
  return l(t) = r(t); ]e`&py E  
} C#<b7iMg  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 8Ld{Xg  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 cW%QKdTQY0  
! R rk  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 j#4 Iu&YJ  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Sd[%$)scC  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 tNpBRk(}  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 {jdtNtw  
最后的布局是: |Z6M?n  
                Add ?RW7TWf  
              /   \ A#NJ8_  
            Divide   5 _mSDz=!Z3  
            /   \ /bm2v;  
          _1     3 \tR](, /  
似乎一切都解决了?不。 s4V-brCM$|  
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。 y,&'nk}  
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。 0xE37Ld,  
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: 2IMU &  
|q| ?y`X4/  
template < typename Right > <46> v<  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const GZ=7)eJ~<  
Right & rt) const fv@mA--  
  { P;~`%,+S  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ?X $#J'U;  
} l$[7 pM[  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 lL8pIcQW  
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。 rK` x<  
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。 287g 5  
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。 *LuR <V  
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。 Uk1|y\  
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? v@,n]"  
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: H){}28dX  
<O<Kf:i&c1  
template < class Action > |h^[/  
class picker : public Action 6ij L+5  
  { 1`6kc9f.  
public : @ FNaCmBX  
picker( const Action & act) : Action(act) {} stxei 6  
  // all the operator overloaded  6chcpP0  
} ; OdKfU^  
y~ 2C2'7  
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。 L i g7Ac,  
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: g2 RrBK,  
) |t;nK,  
template < typename Right > s+m3&(X  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const q\DN8IJ  
  { YL?2gBT  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 5& 2([  
} 7Gh+EJJ3I  
K UD.hK.  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> >  _BFDsQ  
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。 WHF[l1  
MiK -W  
template < typename T >   struct picker_maker gDN7ly]6M  
  { ~`Y!_'(x  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 1j_gQ,'20  
} ; o}4~CN9}  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > *VX"_C0Jy=  
  { \=1$$EDS9  
typedef picker < T > result; ?8U#,qq#`  
} ; s7d4)A%  
B3^F $6=  
下面总的结构就有了: T0;8koj^_  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 %~e+H|  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 ~:krJ[=  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 qkbGM-H%U  
至此链式操作完美实现。 QjlQsN!  
8l.bT|#O  
ApD`i+Y@  
七. 问题3 s' 4O] k`  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 Vi m::  
Rs@>LA  
template < typename T1, typename T2 > WEaG/)y  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1fH2obI~X  
  { 8@ZZ[9kt  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ?W 6 :$  
} Qx")D?u  
@?2ES@G+Ji  
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: )FdS;]  
.vnQZ*6  
template < typename T1, typename T2 > Te6cw+6  
struct result_2 39qIoaHT  
  { ]5O]=^ u0  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ^? V9  
} ; @=ro/.  
+$YH dgZ.  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? Yi?v |H<a  
这个差事就留给了holder自己。 5i@WBa  
    9,?7mgZ p  
1j*E/L  
template < int Order > y3 "+4e  
class holder; a$=He   
template <> ^qY?x7mx1  
class holder < 1 > Lcz`  
  { nYnB WDnV  
public : F$j?}  
template < typename T > G"F)t(iX  
  struct result_1 g-~]^$  
  { ^ 'ws/(  
  typedef T & result; h-<Qj,L{W  
} ; "h5.^5E6  
template < typename T1, typename T2 > cx ~XG  
  struct result_2 ~@\sN+VS  
  { |SfCuV#g/<  
  typedef T1 & result; 60R]Q  
} ; q4T98s2J  
template < typename T > 4KX\'K  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 4aiI&,  
  { *e25!#o1  
  return (T & )r; ,hOi5,|?L  
} ElA(1o|9I  
template < typename T1, typename T2 > TCR|wi] kW  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const l3xI\{jn  
  { P,rD{ 0~  
  return (T1 & )r1; *.6m,QqJ(  
} n_{az{~  
} ;  y 2C Jk~  
K=Z.<f  
template <> t2(vtxrt  
class holder < 2 > nN2huNTf:  
  { {O6yJckH  
public : 'Rb tcFb   
template < typename T > QuIZpP=  
  struct result_1 hb<cynY  
  { $x*(D|\'<  
  typedef T & result; I}+9@d  
} ; x }@P  
template < typename T1, typename T2 > Jr=XVQ(F  
  struct result_2 JRR,ooN*i  
  { 0!b9%I=j  
  typedef T2 & result; (h|E@gRa  
} ; ^GS\(egt  
template < typename T > \<HY'[gr  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const q#O 8Fv  
  { 9$L2 a  
  return (T & )r; v,kvLjqt  
} v?YxF}  
template < typename T1, typename T2 > |=:<[FU  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 9&bJ]  
  { C~IE_E&Q`  
  return (T2 & )r2; f@ILC=c<  
} ,u=+%6b)A  
} ; zHKx,]9b  
UyAy?i8K  
"r~/E|Da<  
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> >。 ffMk.SqI  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: F/cA tT.M?  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: -wr_x<7  
g`w46X  
return l(i, j) = r(i, j); ?=im  ~  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) B- D&1gO  
Oye6IT"  
  return ( int & )i; $)eS Gslz  
  return ( int & )j; @*roW{?!  
最后执行i = j; U4[GA4DZ   
可见,参数被正确的选择了。 1ozb tn  
hEFOT]P4  
26;Gt8  
{rwT4]4  
F!fsW9  
八. 中期总结 BV6B:=E0  
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: 6!se,SCvw  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 -ykD/  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 * ,zrg%8  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor e{H(  
n]6-`fpD  
#-o 'g!  
T!I3.  
+KaVvf  
g4y& 6!g  
九. 简化 R9  Y@I  
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。 (*_lLM@Cd  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 LJ K0WWch  
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: {.?pl]Zl6  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 dvM%" k  
  +-*/&|^等 phQ{<wzwp  
2. 返回引用。 s\< @v7A  
  =,各种复合赋值等 FKPR;H8>  
3. 返回固定类型。 *I[tIO\  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) J0imWluhQ  
4. 原样返回。 4bcd=a;  
  operator, kS?CKd9by  
5. 返回解引用的类型。 ^wD`sj<Qg  
  operator*(单目) Ldj*{t `5  
6. 返回地址。 xS:n  
  operator&(单目) 0cDP:EzR;  
7. 下表访问返回类型。 RL )~J4Y  
  operator[] 8rjD1<  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ?\kuP ?\  
  operator<<和operator>> U^eos;:s8  
+* j8[sz  
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。 ,"F0#5  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: =kf"%vFV  
|MOz> 1<a  
template < typename Left > ddN G :  
struct value_return :>/6:c?atG  
  { 0":k[y  
template < typename T > [RF]lM]w  
  struct result_1 |?]doBm|  
  { VkO*+"cGv  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Abi(1nXdQ  
} ; m\XG7uo~  
hzU(XW  
template < typename T1, typename T2 > ExMd$`gW  
  struct result_2 V/:2xT  
  { 9 r&JsCc  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ~ivOSr7s}  
} ; gX7R-&[UD  
} ; )Ay9 0Wt  
.lq83; k  
[9B1%W  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 0OQ*V~>f  
2% /Kf}+  
下面我们来剥离functor中的operator() 6`vW4]zu  
首先operator里面的代码全是下面的形式: m;A[ 2 6X  
L^zh|MEyzk  
return l(t) op r(t) GwfCl{l  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ksCF"o /@V  
return op l(t) -SfU.XlZl  
return op l(t1, t2) 8O$ LY\G  
return l(t) op nt+OaXe5D  
return l(t1, t2) op ~A1!!rJX  
return l(t)[r(t)] aj,o<J  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 1;DRcVyS+  
V#b=mp  
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: @OGG]0 J  
单目: return f(l(t), r(t)); fUGappb  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); + ~5P7dh6  
双目: return f(l(t)); n I&p.i6  
return f(l(t1, t2)); ,tcUJ}l  
下面就是f的实现,以operator/为例 89;@#9  
6Ol9P56j  
struct meta_divide H9PnJr8 \  
  { 1q@R04i  
template < typename T1, typename T2 > 4P"bOt5izR  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) kN78j  
  { I{r*Y9  
  return t1 / t2; l^OflZC~  
} "DA%vdu  
} ; _Gf-s51s  
M0~%[nX  
这个工作可以让宏来做: !_QT{H  
7 7y+ik  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ N_S~&(I|  
template < typename T1, typename T2 > \ ~#jiX6<I  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; cJv/)hRaz  
以后可以直接用 {=?(v`88  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) *coUHbP9>  
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 $B_%MfI  
(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。。。) gua7<z6=eh  
(ie%zrhS  
-*MY7t3  
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 L<0_e^8  
# =tw ,S  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Z/:F)c,x  
class unary_op : public Rettype O,|NOz  
  { aK95&Jyw&  
    Left l; hc+B+-,  
public : y`j=(|DV  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} vq^';<Wh.  
*i^$xjOa  
template < typename T > ]K*R[  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const gwQMy$  
      { iB"ji4[z  
      return FuncType::execute(l(t)); abm 3q!a-  
    } Um 6}h@>  
lZ.lf.{F  
    template < typename T1, typename T2 > TH'8^wf  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [A/2 Ms  
      { VOZxLyj^9  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); w5{l-Z  
    } d+,!p8Q  
} ; ;nP(S`'  
5cinI^x)f  
<<CWN(hQWO  
同样还可以申明一个binary_op `G/g/>y  
[M,4qe8,}  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > `D |/g;  
class binary_op : public Rettype =CRptk6tS  
  { b<~-s sL7a  
    Left l; bTmhz  
Right r; nEd "~  
public : R"V90bCf  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} *bf 5A9  
?z#*eoPr  
template < typename T > Fd\uTxykp  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]6[+tpx  
      { 3CjixXaA$  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); aG^E^^Y  
    } v9-4yZU^WR  
tEvDAI} 5  
    template < typename T1, typename T2 > 7~XA92  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const vm_]X{80;  
      { W/xPVmnV  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); S-q"'5>  
    } t#|R"Q#  
} ; qvB{vU  
|cY,@X,X6  
8|=C/k  
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 (w)%2vZ^  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 y zp#  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) r8:"\%"f>  
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。 #f24a?n|  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ~Jr'4%   
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。。。 X"+p=PGZK  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 K+!e1 '  
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) 4Ii5V c  
下面是修改过的unary_op jaodcT0  
IRx% L?  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 7$Z_'GJ]1C  
class unary_op 5(J?C-Pk  
  { D^6iQW+.P  
Left l; g/!MEOVx  
  V~j^   
public : OxGfLeP.R!  
>fI\f <ez  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} UWC4PWL,>C  
YR-G:-(#b  
template < typename T > h`\ $8 oV  
  struct result_1 UHvA43  
  { lWj*tnnn[  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 7)jN:+4N  
} ; uK$ Xqo%L  
~S Bb2*ID  
template < typename T1, typename T2 > u1M8nb  
  struct result_2 9 ;p5z[jI  
  { mI,lW|/l,  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; /\-}-"dm  
} ; y!P!Fif'  
SR?mSpq5  
template < typename T1, typename T2 > 2e%\aP`D2  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const XdCP!iq*8  
  { 1bQO:n):~  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); |YROxY"ML  
} >P~*@>e  
*{#C;"  
template < typename T > !'^l}K>  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4jebx jZ  
  { k-=lt \?  
  return OpClass::execute(lt(t)); 7Qd$@  m  
} xH:L6K/c  
j}//e%$a  
} ; ~9FL]qo  
A)"L+Yu5  
S._2..%G  
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 s=(q#Z  
好啦,现在才真正完美了。 3pvqF,"~D  
现在在picker里面就可以这么添加了: 4!!PrXE  
Zw0KV%7hD  
template < typename Right > ]dNNw`1\V  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const C}mhnU@  
  { ,H+Y1N4W(  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); U[x$QG6m!  
} Eej Lso#\  
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。 ]#f%Dku.m  
ljZRz$y  
lb'tVO  
C_Q3^mLx  
;X<Ez5v3  
十. bind JH]S'5X8K  
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。 07:V[@'  
先来分析一下一段例子 ~M^[  
r_$*euh@  
WyatHC   
int foo( int x, int y) { return x - y;} ?K7uy5Y  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 r6uN6XCM  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 u:|^L]{  
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。 XyN " Jr  
我们来写个简单的。 $+GDPYm'  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: u*2?Gky  
对于函数对象类的版本: zO"De~[9  
v(yJGEf0  
template < typename Func > "JSIn"/  
struct functor_trait ,M{G X  
  { r'{N_|:vv  
typedef typename Func::result_type result_type; v; i4ZSV^A  
} ; lM4Z7mT /  
对于无参数函数的版本: )1#/@cU  
Xrb7.Y0d  
template < typename Ret >  ?{"r(  
struct functor_trait < Ret ( * )() > VBi gUK4  
  { k5aB|xo  
typedef Ret result_type; @z ",1^I  
} ; # tu>h  
对于单参数函数的版本: d~~, 5E  
)TiM>{  
template < typename Ret, typename V1 > N!~]D[D  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > b_nE4>  
  { :5CyR3P  
typedef Ret result_type; o-H?q!  
} ; 7BU7sQjs  
对于双参数函数的版本: ?HPAX  
q( ~rk  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > :5&D 6  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 37kFbR@x  
  { li3,6{S#  
typedef Ret result_type; 46NuT]6/4  
} ; RVm-0[m}  
等等。。。 o 7kg.w|  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy #&kj>   
/J-'[Mc'D[  
template < typename Func > xkRMg2X.>9  
struct func_return kqih`E9P7B  
  { 1i$VX|r  
template < typename T > 7\%JJw6h  
  struct result_1 1Mp-)-e  
  { qA)YYg/G  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; [5L?#Y  
} ; ow9a^|@a  
!@Qk=Xkg  
template < typename T1, typename T2 > 7OmT^jV2  
  struct result_2 ds!n l1  
  { B;N<{Gb  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ULz<P  
} ; bC:sd2s  
} ; x@q.u3o9  
Z S=H1  
k)7i^ 1U  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 BM?!?  
kE<CuO  
template < typename Func, typename aPicker > l,h`YIy  
class binder_1 ![K\)7iKo  
  { JS ^Cc  
Func fn; _[&V9 Jt  
aPicker pk; N,qo/At}R[  
public : }_KzF~  
m0;j1-t  
template < typename T > Lp:VU-S  
  struct result_1 xS_;p9{E  
  { ' F.^ 8/>  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; lfDd%.:q4S  
} ; _1E c54D  
F_:zR,P%#  
template < typename T1, typename T2 > X,VI5$  
  struct result_2 nm#23@uZ4K  
  { 8%B_nVc  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 9R8q+2  
} ; ;iX~3[]  
r2\%/9uO  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} r]cq|Nv8:  
zGU MH7 M  
template < typename T > -&7? !<f  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const I"czo9Yspd  
  { %HpPTjAW  
  return fn(pk(t)); =nCA=-Jv  
} QxW+|Gt._  
template < typename T1, typename T2 > udUc&pX  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const K!CVS7  
  { A)9]^@,  
  return fn(pk(t1, t2)); Mu`_^gG  
} Yf9E0po  
} ; DDkN3\w  
X8Z) W?vu  
agwbjkU/  
一目了然不是么? @Ik5BT  
最后实现bind 5lHt~hB\  
yT OZa-  
DI8I'c-P  
template < typename Func, typename aPicker > IIY_Q9in  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) F>{bVPh VA  
  { ,X_3#!y  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); `?=3[  
} d4IQ;u  
PH%t#a!j3/  
2个以上参数的bind可以同理实现。 [x 7Rq_^  
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。 ;q-c[TZC  
Cu%BU}(  
十一. phoenix [\Wl~ a l  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 0);5cbV7i  
}Jh.+k|_  
for_each(v.begin(), v.end(), *<cRQfA1  
( 4ZUtK/i+r  
do_ Nk -xnTZ"  
[ R-pON4D"*  
  cout << _1 <<   " , " +?6]Vu&|f  
] dY$nw  
.while_( -- _1), ,s%+vD$O^  
cout << var( " \n " ) bl!pKOY  
) Y_]y :H  
); AUF[hzA  
n+=7u[AZi  
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: [r 7Hcb  
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 $Xo_8SX,  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 *j(fk[,i  
那么我们就照着这个思路来实现吧: oD2! [&  
g,YF$:e  
+ rB3\R"d  
template < typename Cond, typename Actor > hH>a{7V   
class do_while 4Kj 8 i  
  { T)22P<M8  
Cond cd; F6CuY$0m=  
Actor act; M1P;x._n  
public : "(H%m9K  
template < typename T > D3g5#.$,}>  
  struct result_1 M3KK^YRN  
  { 8yI4=P"F,  
  typedef int result_type; ByoI+n* U  
} ; ]c_lNHssmq  
pT+OPOSR  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} g;R  
E}w5.1  
template < typename T >  1l}Am>}  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3k_\ xQ  
  { @CR<&^s5V  
  do ?:GrM!kq76  
    { Vx[Q=raS  
  act(t); XH0Vs.w  
  } +c]D2@ctG  
  while (cd(t)); "9c!p  
  return   0 ; 7Fa<m]k  
} ?o]NV  
} ; B2BG*xa  
"E5=AW d  
~tNk\Kkv  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). ):+^893)  
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。 b<r*EY  
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。 C_[ d  
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。 9*"K+t:  
下面就是产生这个functor的类: v7+|G'8M`  
{9@E[bWp#  
2,|@a\H  
template < typename Actor > SzG %%CXH_  
class do_while_actor uuUj IZCtz  
  { _{B2z[G}  
Actor act; "$"<AKCwS  
public : &&}c R:U,  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} @[/!e`]+  
(a,`Y.  
template < typename Cond > DAN"&&  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; 3WfZzb+  
} ; 8,CL>*A  
{qry2ZT5  
SN QLEe  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 zb9vUxN [  
最后,是那个do_ aO<H!hK  
ov>`MCS,v  
ryd}-_LL  
class do_while_invoker `AdHyE  
  { ybB<AkYc  
public : d?CU+=A&|  
template < typename Actor > DEv,!8  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const _B]Bd@<w  
  { 3 }rx(  
  return do_while_actor < Actor > (act); D{t0OvQag  
} h!hv{c  
} do_; +hT9V1'-D  
5'0kf7  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? >R/^[([;]  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 r^\Wo7q  
最后来说说怎么处理break和continue 0wETv  
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。 "yXqf%CGE  
具体实现手法这里就不罗嗦了。
[ 此贴被ヾ1.嗰rёn在2006-06-11 23:23重新编辑 ]
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
描述
快速回复

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