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
  • 5019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 +T]/4"^M  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 9FB k|g"U)  
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, $oF0[}S  
VK>ZH^-  
QD6<sw@]P  
~z;G$jd  
  class filler h- )tWJ c  
  { 'ii5pxeNI  
public : S\$=b_.  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} x-0O3IIE  
} ; tzH~[n,  
pC=kvve  
.g Z1}2GF=  
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: yU ?TdM\  
hnOo T? V  
0\W6X;?  
< cNJrer  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); L\)GPTo!x  
}Xa1K;KM{  
PfF5@W;E;  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 !2 YvG%t^6  
,x (?7ZW>  
-^C^3pms  
C/34K(  
二. 战前分析 . W ~&d_n  
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。 Z=c&</9e  
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 "{TVd>9_  
~`Uil=  
=;HC7TUM&  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); cp| q  
  /* --------------------------------------------- */ /6Bm <k%  
vector < int *> vp( 10 ); r}?uZ"]=?  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); PBkTI2 v  
/* --------------------------------------------- */ i n $~(+  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); pNt,RRoR  
/* --------------------------------------------- */ "rHcsuSEw  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); 5?] Dn k.o  
  /* --------------------------------------------- */ =Oyn<  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); a!?JVhD&  
/* --------------------------------------------- */ 0Y|"Bo9k  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); tfz"9PV80  
t,D7X1W  
f2*e&+LjTP  
Pk2=*{:W  
看了之后,我们可以思考一些问题: Y6+/_$N4|  
1._1, _2是什么? QOT|6)Yb  
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。 &/+LY_r'<I  
2._1 = 1是在做什么? V -X*e  
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。 \mp2LICQg  
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。 BIQQJLu  
$[S)A0O  
Vi 9Kah+  
三. 动工 lf`" (:./  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: obzdH:S  
@ zs.M-F  
IjaFNZZC!  
|BA&ixHe~C  
template < typename T > NCX`-SLv  
class assignment Zb&5)&'X  
  { 3*8m!gq7s  
T value; \&XtPQ  
public : xj< K6  
assignment( const T & v) : value(v) {} d?6\  
template < typename T2 > ?1afW)`a.v  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } &x"hM  
} ; 6<t<hP_3O  
v#^_|  
S UB rFsA  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 I+GP`=\  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 3[*x'"Q;H  
%(}%#-X  
&P pb2  
"=Xky,k  
  class holder ^1w<wB\B  
  { )x& 4 Q=  
public : "wi}/,)  
template < typename T > Tebu?bj  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const `ElJL{Rn  
  { VX6M4<8  
  return assignment < T > (t); 'hNRIM1  
} V*,6_ -^l  
} ; nN'>>'@>  
!Bu=?gf  
O-uf^ S4  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: JTcE{i  
boeIO\2}P0  
  static holder _1; w+][L||4c  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 D b&= N  
-n"7G%$M  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); w678  
而不用手动写一个函数对象。 ?{]"UnyVE*  
yc7 "tptfF  
INNTp[  
bbG!Fg=qQ?  
四. 问题分析 bMGU9~CeJ  
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。 SdXAL  
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。 Ue&I]/?;$  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 0c GjOl  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 EUmbNV0u  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Ha/Gn !l  
k &6$S9  
五. 问题1:一致性 DR<=C`<4(  
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?| Ae8P'FWB>  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Z}`A'#!  
rCsH 0:l8P  
struct holder M?v`C>j  
  { wDt9Lf O  
  // 82P#C4c+d  
  template < typename T > fq(3uE]nC  
T &   operator ()( const T & r) const g0 k{b  
  { $h|8z  
  return (T & )r; .2f0e[J  
} )U +Pt98"  
} ; 1Q!^%{Y;  
2>F `H7W  
这样的话assignment也必须相应改动: \= G8  
# XeEpdE  
template < typename Left, typename Right > 1$v1:6  
class assignment 7hAc6M$h;  
  { 1#V&'A  
Left l; oV;I8;#\J  
Right r; f-5}`)`.+  
public : yv(\5)XF  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} H|8i|vbi  
template < typename T2 > -&0HAtc  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } js[H $  
} ; tD+K4 ^  
w9,w?%F  
同时,holder的operator=也需要改动: CuA A)Bj  
V\/5H~L  
template < typename T > @u1mC\G  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const J%1 2Ey@6  
  { 1z-Q~m@@  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); IJ2>\bW_p  
} %Hpz^<`  
t }>"nr0  
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。  t@+z r3  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 AkX8v66:  
VI;)VJbq  
return l(rhs) = r; `y*o -St3  
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。 ]-8yZWal  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: _8s1Wh G  
$@eFSA5k,7  
template < typename Tp > 6B&ERdoX  
class constant_t G0Wv=tX|  
  { %R-KkK<S  
  const Tp t; FQO>%=&4  
public : HyJ&;4rf  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} q/3 )yG6s  
template < typename T > - %`iLu  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const b\^9::oY  
  { 2@?\"kR"!  
  return t; U,tWLX$@  
} vx4Jk]h+=L  
} ; :M\3.7q  
!A#(bC  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 jB0ED0)wX  
下面就可以修改holder的operator=了 ,_U3p ,  
A>Xt 5vk+  
template < typename T > 822jZ sb  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const *K=Yrisz  
  { S)z5=N(Xz  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); g6(u6%MD  
} _-nIy*',=  
?gl[ =N V  
同时也要修改assignment的operator() NSDls@m  
l3;MjNB^V  
template < typename T2 > PJ'.s  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } BLcsIyq  
现在代码看起来就很一致了。 ?vocI  
$#7~  
六. 问题2:链式操作  rhO 8v  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Qh!h "]  
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。 (7?jjH^4  
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。 !/6KQdF  
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。 '/ GZ,~q  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct O`2hTY\  
+HfZs"x  
template < typename T > ehr,+GX  
struct result_1 5 $:  q  
  { Fy-|E>@]D  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; =J827c{.  
} ; D",~?  
50Y^##]&  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ?%wM8?  
4kdQ h]  
template < typename T > SAtK 'Jx[  
struct   ref @ Yzc?+x  
  { ="AJ &BqHd  
typedef T & reference; pb=yQ}.  
} ; 93fClF|@  
template < typename T > V8IEfU  
struct   ref < T &> Q0-}!5`E1$  
  { sA[eKQjaD  
typedef T & reference; -?PXj)<  
} ; Bw8&Amxx:  
'(&,i/O  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: OE_>Kw7q  
}q<%![%  
template < typename T > 0\Ga&Q0-(O  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const V;>u()  
  { E@D}Sqt  
  return l(t) = r(t); M,/{53  
} q?2kD"%$  
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。 @Yy']!Ju  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 [" nDw<U  
?R\:6x<  
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 dT4e[4l  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: =~F.7wq*^  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 iTg7@%  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ) \|Bghui  
最后的布局是: u|uPvbM  
                Add (H-Y-Lk+  
              /   \ \ws^L, h  
            Divide   5 KvfZj  
            /   \ /%5X:*:H  
          _1     3 $][$ e  
似乎一切都解决了?不。 QP0[  
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。 n 2m!a0;  
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。 {ZrB,yK  
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: aIW W[xZ  
v#o<. Ig  
template < typename Right > $H2HVJ  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const fY{&W@#g  
Right & rt) const 'k9dN \ev  
  { (b4;c=<[{  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); @gHWU>k,A  
} K_t! P  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 U2)y fhI  
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。 sCw 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。 EABy<i  
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。  cnwpd%]o  
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。 3^J~ts{*  
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? kEpCF:@A  
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: 9;k!dM  
^lCQHz  
template < class Action > F^)SQ%xx  
class picker : public Action )OgQ&,#  
  { D?< R5zp  
public : c DO<z  
picker( const Action & act) : Action(act) {} dLIZ)16&  
  // all the operator overloaded ]f~mR_E  
} ; _aLml9f W  
k6PHyt`3'  
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。 QwL'5ws{q  
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: sU }.2k  
=(U&?1R4  
template < typename Right > c<J/I_!  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const WG?;Z  
  { ~Q/G_^U:  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); tW#=St0<.o  
} j/Rm~!q  
L4C_qb k;:  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > :w5p#+/,P  
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。 e-.s63hm  
r:*0)UZlD  
template < typename T >   struct picker_maker }xE}I<M  
  { =9@t6   
typedef picker < constant_t < T >   > result; 98^o9i  
} ; (hv>vfY@  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > =fZMute  
  { >84:1 `  
typedef picker < T > result; AyUiX2=w1  
} ; g0 NSy3t  
!1s^TB>N  
下面总的结构就有了: _Bhm\|t  
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。 qe\JO'g#e  
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。 m:A1wL4c6  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 GI40Ztms  
至此链式操作完美实现。 y8QJ=v* B  
K)d]3V!  
<R>%DD=v^  
七. 问题3 b08s610fk  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 x!@P|c1nKC  
"/MA.zEl0,  
template < typename T1, typename T2 > v1Wz#oP  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const PWw2;3`-6w  
  { /5Zt4&r  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); E0Neo _7  
}  !Hp H  
WFBVAD  
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: ]@D#<[5\  
%Z#s9QC  
template < typename T1, typename T2 > 39+6ZTqx  
struct result_2 g.re`m|Aj  
  { I/ q>c2Pw$  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ^&mJDRe  
} ; 0Zq jq0O#  
#^FDFl  
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? ILQB%0!  
这个差事就留给了holder自己。 ozr82  
     T.{sO`  
'QrvkQ  
template < int Order > 861!p%y5  
class holder; _:Jra  
template <> n6f  
class holder < 1 > 5sc`L  
  { ?U PZ49y  
public : Z[{k-_HgAm  
template < typename T > @Ht7^rz+S  
  struct result_1 Ct)l0J\XH  
  { H ^<LnYZ  
  typedef T & result; 609_ZW;)  
} ; 5lc%GJybV  
template < typename T1, typename T2 > FNyr0!t,  
  struct result_2 Bh\>2]~@a  
  { +"Ui @^  
  typedef T1 & result; <7;AK!BH  
} ; !PIpvx{aX  
template < typename T > =vaC?d3   
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const z :_o3W.E  
  { =/b WS,=  
  return (T & )r; g;Lk 'Ky6  
} 7Ib/Cm0d|  
template < typename T1, typename T2 > }}g.L|  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const I|#1u7X%]  
  { \~#$$Q-qtU  
  return (T1 & )r1; ;HOOo>%_K  
} %di]1vQ  
} ; zL<<`u?  
Z.]=u(=a  
template <> WE hDep:  
class holder < 2 > pRAdo="  
  { %SX)Z i=O  
public : Q0\tK=Z/  
template < typename T > d,R  
  struct result_1 "&,Gn#'FG  
  { N4wv'OrL]  
  typedef T & result; dcGs0b  
} ; M^E\L C  
template < typename T1, typename T2 >  GT)63|  
  struct result_2 OZ /!= ;  
  { O" <W<l7Q  
  typedef T2 & result; -or^mNB_z  
} ; Y8Bc &q}  
template < typename T > hLZ<h7:  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const opKk#40  
  { (np %urx!  
  return (T & )r; EAgNu?L  
} &3nbmkM  
template < typename T1, typename T2 > @4'bI)  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Q^iE,_Zq  
  { $\DOy&e  
  return (T2 & )r2; dHtbl\6  
} kYVn4Wq  
} ; soH M5<U  
0(Hhb#WDh\  
eoC@b/F4  
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> >。 #ZPU.NNT?  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: \;h+:[<e1  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Jx:t(oUR+  
0M'[|ci d|  
return l(i, j) = r(i, j); VGVZ`|  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 0 tZ>yR  
\GR M,c  
  return ( int & )i; a*pwVn  
  return ( int & )j; g@va@*|~d  
最后执行i = j; } +@H&}u  
可见,参数被正确的选择了。 [`_ZlC  
JMUk=p<\  
B4<W%lm  
Q bg,q  
$8{|25 *E  
八. 中期总结 QEavbh^S  
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: @-~ )M_  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Q UQ"2oC  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 m5G9 B-\?  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor TJB) ]d<  
C{i9~80n  
me#?1r  
Z=B6fu*  
fcuU,A  
VPKoBJ&  
九. 简化 Nvlfi8.  
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。 fVU9?^0/)9  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 wz,T7L  
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: *q?-M"K  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 HywT  
  +-*/&|^等 nZfU:N  
2. 返回引用。 <*g!R!  
  =,各种复合赋值等 b;N[_2  
3. 返回固定类型。 k k&8:;Vj  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) g=*`6@_=  
4. 原样返回。 _:: q S!  
  operator, rc*iL   
5. 返回解引用的类型。 1|?8g2Vf  
  operator*(单目) h"7:&=e  
6. 返回地址。 aX oD{zA  
  operator&(单目) tA?cHDp4E  
7. 下表访问返回类型。 >d`XR"_e  
  operator[] S G&VZY  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 yU-^w^4  
  operator<<和operator>> |NbF3 fD  
"funFvY  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 8$|< `:~J  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: WMo   
a w0;  
template < typename Left > & *^FBJEa.  
struct value_return ]vyu!  
  { >t[beRcR6  
template < typename T > C+*qU  
  struct result_1 U5 `h  
  { GAZTCkB"  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ^1a/)Be{_  
} ; PY4RwN  
ad\?@>[ I  
template < typename T1, typename T2 > vZgV/?'z  
  struct result_2 *Cdw"n  
  { F/"Q0%(m  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; {*=+g>R gD  
} ; UBmD 3|Zo  
} ; jm-J_o;}z6  
QF  P3S(  
*H"IW0I  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait gaK m`#  
@} nI$x.  
下面我们来剥离functor中的operator() B?Vr9H7n  
首先operator里面的代码全是下面的形式: sHqs)@D  
fp jy[$8  
return l(t) op r(t) #Ub"Ii  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) wD|3Czc  
return op l(t) "[PxLq5  
return op l(t1, t2) Zu4|1 W  
return l(t) op L|y4u;-Q  
return l(t1, t2) op |WopsV %  
return l(t)[r(t)] pjC2jlwm*  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] b7 pD#v  
X5@S LkJ-`  
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: ^w0V{qF{  
单目: return f(l(t), r(t)); [79 eq=  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); (,5oqU9s@  
双目: return f(l(t)); O'6zV"<P  
return f(l(t1, t2)); p.r \|  
下面就是f的实现,以operator/为例 Zz"b&`K  
uHBEpqC%  
struct meta_divide ZP@or2No%  
  { Q9(J$_:  
template < typename T1, typename T2 > Qz T>h  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) bv.DW,l%'  
  { Q?f%]uGFQ  
  return t1 / t2; }(g`l)OX  
} 1g_(xwUp+  
} ; dmq<vVxC  
wq|~[+y  
这个工作可以让宏来做: RL|13CG OP  
O*hd@2hd  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ xvZNshkpAX  
template < typename T1, typename T2 > \ dQoZh E  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Uoskfm  
以后可以直接用 D;f[7Cac  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) \hjGw,d  
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 16iymiLz&  
(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。。。) R&w2y$  
c0J=gZiP  
/jR]sC)xs  
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 xwjim7# _:  
1E(~x;*)  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > N30w^W&  
class unary_op : public Rettype %+WIv+ <  
  { g$&uD  
    Left l; -hM nA)+  
public : u N%RB$G  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} _eB?G  
f@ &?K<  
template < typename T > Rw]4/  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const lpW|GFG  
      { h)%}O.ueB  
      return FuncType::execute(l(t)); Wvhg:vup  
    } }uI(D&?+h  
A),nkw0X  
    template < typename T1, typename T2 > E$$pO.\  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Mo+ mO&B  
      { NDG3mCl  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); tMN^"sjf*  
    } ~, hPi  
} ; @ljvTgZ(X  
%ZN p  
-1tdyCez  
同样还可以申明一个binary_op J 4$^Hr  
!J34yro+s  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > cJEO wAN  
class binary_op : public Rettype =1dU~B:Lm  
  { OSQt:58K  
    Left l; 5K1WfdBX7)  
Right r; X(D$eV  
public : 5rAI[r 9  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} m oQ><>/  
ZE#f{qF(  
template < typename T > j@1rVOmK  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const E,Q>jH  
      { #!Iez vWf  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); _Qy3A T~  
    } )ca^%(25!z  
+/A`\9QT  
    template < typename T1, typename T2 > E"ju<q/Q  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9/lCW  
      { QjW7XVxB#N  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); @PXb^x#k  
    } G)(\!0pNZ  
} ; 4<S*gu*W  
#A8d@]Ps  
Cdjh/+!f  
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 fvajNP  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 V?g@pnN"  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) >Z#=<  
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。 Wsn}Y-x  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! RP]hW{:U  
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。。。 1vcI`8%S+u  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Kt WG2  
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) ]w _,0q  
下面是修改过的unary_op lYlU8l5>  
)7mX]@  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > y(pHt  
class unary_op Ol>"'  
  { ?^z!yD\  
Left l; ;H#'9p,2  
  lFWN [`H  
public : P)fv:a  
b\zRwp  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} |Rr^K5hmD  
&a?&G'?  
template < typename T > &"dT/5}6  
  struct result_1 KKm0@Y   
  { CroI,=a&,  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; gf]biE"k  
} ; ^(ks^<}  
VjU;[  
template < typename T1, typename T2 > =RR225  
  struct result_2 @l9qH1  
  { 0NLoqq  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; _C9*M6IU  
} ; KlgPDV9mg  
$or?7 w>  
template < typename T1, typename T2 > }i1p &EN^  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [/#c9RA  
  { GyV3]Qqj  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); !F0MLvdX7^  
} wj>mk  
a a<9%j  
template < typename T > H'myd=*h~8  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const GS|sx  
  { T`g.K6$b  
  return OpClass::execute(lt(t)); fI%+  
} *uR&d;vg.8  
(~/VP3.S  
} ; NiU}A$U  
_S:6;_bz  
gWp\?La  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug z`-?5-a]I  
好啦,现在才真正完美了。 X{rw+!  
现在在picker里面就可以这么添加了: q!#e2Dx  
vjG: 1|*e  
template < typename Right > Hz$l)g}U  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const ?PNG@OK  
  { !Gu,X'#Ab  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); u49zc9  
} tE0DST/  
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。 &x{CC@g/  
nu,#y"WQ  
qO=_i d  
#n^P[Zw  
-bHQy:  
十. bind YmM+x=G:  
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。 VOBzB]  
先来分析一下一段例子 :ho)3kB  
@sly-2{e1  
D'aq^T'  
int foo( int x, int y) { return x - y;} ~LPxVYhK  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 QRj>< TKi  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 {aI8p}T  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 r]eeKV,{p  
我们来写个简单的。 >9c$2d|>  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ]!J 6S.@#+  
对于函数对象类的版本: Y:C7S~  
OKfJ  
template < typename Func > 8~?3: IZ  
struct functor_trait !oeu  
  { 4 vwa/?  
typedef typename Func::result_type result_type; >{i/LC^S  
} ; xwa5dtcng  
对于无参数函数的版本: )/H=m7}1h  
;bVC7D~~4w  
template < typename Ret > ig:/60Z  
struct functor_trait < Ret ( * )() > mH> oF|  
  { 2Yt#%bj7^  
typedef Ret result_type; 5EDN 9?a  
} ; o{yEF1,c\  
对于单参数函数的版本: \1'3--n  
3jPua)=p  
template < typename Ret, typename V1 > ~<Z;)e  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > )xiiTkJd5  
  { 5Qhu5~,K  
typedef Ret result_type; LRBcW;.Su  
} ; 7QP%Pny%  
对于双参数函数的版本: x[7jm"Pz  
fk)ts,p?  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > tS,nO:+x  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > |du@iA]dP  
  { *,hS-  
typedef Ret result_type;  t4pc2b  
} ; t3K7W2bz  
等等。。。 D.o|pTZ  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy }fnp}L  
kf+]bV  
template < typename Func > MZf$8R  
struct func_return 6Y6DkFdvrZ  
  { {g}!M^|  
template < typename T > G?!b00H  
  struct result_1 `HvU_ja;  
  { c%v[p8 %  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; GHeJpS  
} ; jr{C/B}  
egboLqn  
template < typename T1, typename T2 > @\v,   
  struct result_2 /2-S/,a  
  { v!?bEM3D  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; n'=-bj`  
} ; (&0%![j&  
} ; A_1cM#4  
d_=@1 JM>  
8RWfv}:X  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Gwxx W   
')t :!#  
template < typename Func, typename aPicker > #}L75  
class binder_1 6 ]W!>jDc  
  { #k8bZ?*:  
Func fn; ![3#([>4>  
aPicker pk; xRYL{+  
public : t9S zZ2E  
C{!L +]/  
template < typename T > Mit,X  
  struct result_1 V %'`nJ!  
  { XVAy uuTg\  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 4>nY't;0  
} ; E%OY7zf`%  
W-q2|NK  
template < typename T1, typename T2 > G$pTTT6#  
  struct result_2 $,q~q^0  
  { NR-d|`P;  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ?>5[~rMn  
} ; GqumH/;  
i`/_^Fndyu  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} q\ FF)H  
ES!$JWK|  
template < typename T > `rsPIOu  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const QU^*(HGip  
  { r#iZ FL3q  
  return fn(pk(t)); Jm$. $B&I  
} dt(~)*~R  
template < typename T1, typename T2 > ;]zV ?9  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const K,e"@G  
  { 0UZ>y/ C)=  
  return fn(pk(t1, t2)); QQUeY2}  
} \O5`R-  
} ; |m7U^  
,/AwR?m  
gRv5l3k  
一目了然不是么? #j -bT4!  
最后实现bind P'f =r%  
m7wD#?lm  
CY#|VE M  
template < typename Func, typename aPicker > /ylO["<Q  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 1ael{b!  
  { )o)<5Iqh  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); MTo<COp($  
} nmZz`P9g  
<< `*o[^L  
2个以上参数的bind可以同理实现。 .gTla  
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。 O*{<{3  
lo*OmAF  
十一. phoenix \7PPFKS  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: i2KN^"v?N  
'?dO[iQ$:  
for_each(v.begin(), v.end(), z<aBGG  
( tJ[yx_mf  
do_ l+!!S"=8)~  
[ KBJw7rra  
  cout << _1 <<   " , " &5puGnTZ  
] [P.M>"c\  
.while_( -- _1), wBZ=IMDu\  
cout << var( " \n " ) Fb=(FQ2Y?  
) r(;oDdVc  
); +\g/KbV7  
X{4jyi-<  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: zaWy7@?  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor Klfg:q:j+b  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 )!.ef6|  
那么我们就照着这个思路来实现吧: A>WMPe:sSS  
it]im  
YoyJnl.?u  
template < typename Cond, typename Actor > m;-FP 2~  
class do_while %B?@le+%  
  { >B>[_8=f@  
Cond cd; abiZ"?(  
Actor act; j8n_:;i*  
public : `)V1GR2 ES  
template < typename T > -n&g**\w  
  struct result_1 y4*i V;"  
  { >qj.!npQD  
  typedef int result_type; K~'!JP8@  
} ; z~&uLu  
8G$ %DZ $  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {}  m(CW3:|  
e??tp]PLn  
template < typename T > ~C[p}MED  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const m>yb}+  
  { HV O mM17  
  do B1<:nl  
    { D.d(D:  
  act(t); ZrY #B8  
  } I\ e?v`e  
  while (cd(t)); n@5Sp2p  
  return   0 ; s~e<Pr?yu  
} 4 =/5  
} ; |vW(;j6  
rEz-\jLD~  
+8qtFog$\g  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). iV9wqUkMv  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 'a.n  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 %Aaf86pkp  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 )9/.K'o,dy  
下面就是产生这个functor的类: A!Em J  
t Gt/=~n9  
iMG)zPj  
template < typename Actor > %smQ`u|  
class do_while_actor ^(z7?T  
  { *+(t2!yFmE  
Actor act; .OhpItn  
public : ;:<z hO  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} |;xm-AM4r  
)Z6bMAb0'N  
template < typename Cond > ZEY="pf  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; \8j5b+  
} ; q5 eyle6  
o95)-Wb  
i%BrnjX  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 +c)"p4m  
最后,是那个do_ `=m[(CLb  
x_za R}WI  
rJLn=|uR  
class do_while_invoker 3V=(P.ATm  
  { J|*Z*m  
public : -s~6FrKy  
template < typename Actor > ++O L&n  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 1.S7MSpTV  
  { 6 3TeTGp$  
  return do_while_actor < Actor > (act); Xjb 4dip  
} 8yW8F26  
} do_; -64@}Ts*?  
/<[S> ;!kr  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? &6]+a4  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 '?| (QU:)F  
最后来说说怎么处理break和continue feJzX*u  
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。 9Z?P/ o  
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