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
  • 7497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 Kw`VrcwjT  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 `:G%   
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, h`}3h< 8  
<_./SC  
;!T{%-tP  
?n\*,{9  
  class filler @E53JKYhY  
  { {3Vk p5%l  
public : U\?g*  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} g3%t8O/M  
} ; CC3v%^81l^  
l#wdpD a{  
X+n`qiwq  
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: *}):<nB$^  
TjBY 4  
<[/%{sUNC  
[ &qA\  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); +"g~"<  
sF+=KH  
7a$ G@  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 b( ^^m:(w  
swc@34ei\  
9(!]NNf!  
cDXsi#Raj  
二. 战前分析 O8N[Jl  
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。 O;]?gj 1@  
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 Sb:T*N0gS  
I6LD)?  
]> Y/r-!  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); L{ymI) Y^  
  /* --------------------------------------------- */ 7CB#YP?E  
vector < int *> vp( 10 ); u.|~$yP.!  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); EC?Efc+O  
/* --------------------------------------------- */ i(6J>^I  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); Kt.~aaG_  
/* --------------------------------------------- */ n!He&  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); sxED7,A  
  /* --------------------------------------------- */ 0D(cXzQP  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); i$-#dc2qY  
/* --------------------------------------------- */ sst,dA V$  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); b]]N{: I  
'?GQ~Bf<>  
ELh3 ^  
xkA2g[  
看了之后,我们可以思考一些问题: .]}N55M  
1._1, _2是什么? DjW$?>  
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。 -&[z\"T  
2._1 = 1是在做什么? K.SeK3(  
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。 y^FOsr  
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。 _hCJ|Rrln  
8Vt4HD08  
qSO*$1i  
三. 动工 *N/hc  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ad`_>lA4Lp  
Pcu|k/tk  
8Xm@r#Oy5  
u=qPzmywt  
template < typename T >  c!uW}U_z  
class assignment R.1Xst &i  
  { M} .b" ljZ  
T value; =J |sbY"]  
public : f8:$G.}i  
assignment( const T & v) : value(v) {} p`+VrcCBOd  
template < typename T2 > /4joC9\AB  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } I*1S/o_xI  
} ; Eo{EKI1  
o+g4p:Mf  
"6I[4U"@  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 &(&  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment XSB8z   
?(im+2  
5z]\$=TE  
>v0:qN7|  
  class holder (buw^ ,NwZ  
  { < `Z%O<X  
public : cINHH !v  
template < typename T > _JOP[KHb  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const )45_]tk >  
  { 4-:7.I(hq  
  return assignment < T > (t); t^@T`2jL  
} c#q"\"  
} ; 6d{j0?mM  
B2hfD-h,>  
P&t;WPZ  
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: H(\V+@~>AD  
i@$-0%,  
  static holder _1; qiNliJ>40E  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 \mXqak,y  
}h~'AM  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); / = ^L iP  
而不用手动写一个函数对象。 xtJAMo>g  
_IYY08&(r  
A'DVJ9%xB  
u3wL<$2[8  
四. 问题分析 X7e/:._SAH  
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。 sA_X<>vAKJ  
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。 R[ yL _>  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 z Z%/W)t  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 )bYez  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 zeTszT)  
5L &:_iQZy  
五. 问题1:一致性 AA7#c7  
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?| ^"tqdeCb=  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 I>((o`  
g[!Cj,  
struct holder gNa#|  
  { oO:LG%q  
  // yH(V&Tv  
  template < typename T > [~?M/QI9  
T &   operator ()( const T & r) const 9U10d&M(  
  { YY!!<2_  
  return (T & )r; >0T3'/k<H  
} #^\}xn" [  
} ; $j !8?  
h[l{ 5Z*  
这样的话assignment也必须相应改动: U,3d) ]Zy&  
.S|-4}G(6  
template < typename Left, typename Right > ~_}4jnC  
class assignment p}8ratmN  
  { WTu{,Q  
Left l; v>^jy8$  
Right r; B,0+HoP  
public : .cw=*<zeg  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} |Qu_E  
template < typename T2 > fm6]CU1^  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } l\U*sro<  
} ; GI4oQcJ  
6bJ"$o  
同时,holder的operator=也需要改动: s=\7)n=,M  
.jum "va%  
template < typename T > -4`sqv ]  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const QX/]gX  
  { 3YRB I|XO  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); vz,LF=s2  
} P6E1^$e  
ok=40B99T  
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。 ={xqNRVd  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 '5cZzC 2  
YlB["@\[B  
return l(rhs) = r; 5@.zz"o.`  
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。 mdt ?:F4Q  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 2?H@$-x>  
Dtt\~m;AR  
template < typename Tp > j@V $Mbv  
class constant_t \#_@qHAG  
  { n% U9iwJ.  
  const Tp t; UNY@w=]<  
public : k7b(QADqUU  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} *p"O*zj  
template < typename T > _6J<YQK  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const 9H8=eJd  
  { _"v~"k 90^  
  return t; :28@J?jjO  
} S `wE$so>  
} ; _3zU,qm+  
zCM^r <Kr  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ! fX9*0L  
下面就可以修改holder的operator=了 Z#@6#S`  
=*[, *A  
template < typename T > 9$EH K  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const r"1A`89  
  { c_[ JjG^?P  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); XNK 43fkB.  
} L<"k 7)k  
Cea"qNq=k  
同时也要修改assignment的operator() |H<|{{E  
*\C}Ok=  
template < typename T2 > 0 c, bet{m  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } dgm+U%E  
现在代码看起来就很一致了。 &F86SrsI  
*+&z|Pwv[^  
六. 问题2:链式操作 pV_}Or_  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 \4C)~T:*  
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。 zAu}hVcW  
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。  Ckw83X  
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。 S{Rh'x\B  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct H.)fO ctbO  
IS .g);Gj  
template < typename T > U=M#41J  
struct result_1 2kC^7ZAwu  
  { [gTQ-  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; V~JBZ}`TG<  
} ; *(>Jd|C  
'>"`)-  
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: IZ|c <#r6  
dV$3u"9  
template < typename T > "C?:T'dW  
struct   ref rkbl/py  
  { G) jG!`I  
typedef T & reference; [6oq##  
} ; F: f2s:<  
template < typename T > ?UU5hek+m  
struct   ref < T &> {kT#o3,>w6  
  { pFS F[9?e>  
typedef T & reference; $/MY,:*e  
} ; o&WRta>VP  
GsR-#tV@  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: -%saeX Wo  
d 4[poi ~  
template < typename T > 2f s9JP{^0  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const `x5ll;"J  
  { 9Zs #Ky/  
  return l(t) = r(t); e1:u1(".  
} a"MTQFm'  
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。 Cl%V^xTb  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 "<7$2!  
`>dIF.  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 b;SFI^  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: YL; SxLY  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 6R0D3kW  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 }3bQ>whF  
最后的布局是: K lPm=  
                Add U$MWsDn   
              /   \ [B.W1 GL!  
            Divide   5 pq%t@j(X  
            /   \ y-D>xV)n  
          _1     3 5R$=^gE  
似乎一切都解决了?不。 oBhL}r  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 6(!,H<bON  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 GZ; Z  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: <m-Ni  
hB?U5J  
template < typename Right > wn&[1gBxM  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const DX]z=d)tc  
Right & rt) const H0 {Mlu9  
  { bWhJ^L D  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); bkJwPs  
} hhN(;.  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ?*B;514  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 t sC z+MP  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。  ^xBb$  
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。 F Bd+=bx,Z  
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。 FjK Ke7  
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? =MQ2sb  
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: O e0KAn  
OJh+[bf"  
template < class Action > w@<<zItSo  
class picker : public Action {"qW~S90YO  
  { V3aY]#Su  
public : B3ohHxHu  
picker( const Action & act) : Action(act) {} (!^N~ =e;  
  // all the operator overloaded q8&4=eV\A  
} ; H620vlC}V  
D/+@d:-G  
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。 T\<M?`Y  
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: NB~*sP-l&  
~hxeD" w  
template < typename Right > C.DoXE7  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const V>~*]N^f  
  { q>Dr)x)  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); A- <.#  
} WV9[DFU  
t!+%g) @  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > [ni-UNTv  
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。 @ y&h4^)z  
q[T_*X3o  
template < typename T >   struct picker_maker Th I  
  { $D0)j(v  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 0B#rqTEKu  
} ;  mP`,I"u  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > #t5JUi%in*  
  { >d1aE)?  
typedef picker < T > result; _dH[STT  
} ; |\yDgs%EGy  
7z0;FW3>9  
下面总的结构就有了: \`p|,j  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 X"]mR7k  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 ?w|\ 7T.?  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 URj% J/jD  
至此链式操作完美实现。 hfP(N_""S  
VH$\ a~|  
 )^QG-IM  
七. 问题3 F ~11 _  
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。 TLR Lng  
ul]m>W  
template < typename T1, typename T2 > kC,DW%Ls  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1{Sx V  
  { d@`-!"  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); qrORP3D@  
} <3J=;.\6  
d- _93  
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: rK0|9^i{  
wE.@0  
template < typename T1, typename T2 > noD7G2o  
struct result_2 Tk2&{S"  
  { *1;L,*J"|  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; d3\l9R{}  
} ; Xj(k(>7V  
LT y@6*  
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? [jG uO%  
这个差事就留给了holder自己。 _3g %F  
    ir1RAmt%  
Jq=>H@il  
template < int Order > Qcy+ {j]  
class holder; rkER`  
template <> jw6ng>9  
class holder < 1 > j2C^1:s@m  
  { kB!M[[t  
public : aNh1e^j  
template < typename T > <jg wdbT"6  
  struct result_1 jAK`96+D~b  
  { +&@l{x(,  
  typedef T & result; RM / s :  
} ; 9EY_R&Yq%  
template < typename T1, typename T2 > jDkc~Wwa  
  struct result_2 3k|~tVM  
  { N'q/7jOy  
  typedef T1 & result; u6CM RZ$  
} ; 22H=!.DJ  
template < typename T > S7\jR%p b  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Zzzi\5&gU  
  { PSt|!GST  
  return (T & )r; TBLk+AR  
} 8Gzs  
template < typename T1, typename T2 > =z7 Ay  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const n ;$}pg ~  
  { pRyS8'  
  return (T1 & )r1; #v]aT  ]}  
} Ts?>"@  
} ; 5w-G]b  
I.n{ "=$B@  
template <> S4AB tKG  
class holder < 2 > E t[QcB3  
  { hgMnO J  
public : {  /Q?  
template < typename T > ob()+p.kK  
  struct result_1 OAQ O J'  
  { '3kL=(  
  typedef T & result; aABE= 9Y  
} ; we@En .>f  
template < typename T1, typename T2 > (Su2 \x  
  struct result_2 x[,wJzp\6  
  { H'(o}cn7~  
  typedef T2 & result; 8`R}L  
} ; bKbpI>;[  
template < typename T > d%|#m)  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const !D]6Cq  
  { d3q/mg5a  
  return (T & )r; 4pHPf<6  
} k?*DBXJv  
template < typename T1, typename T2 > =u1w\>(2Y  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ,)\5O0 D6  
  { 1x5CsmS  
  return (T2 & )r2; L.~]qs|G/K  
} 7D1`^,?  
} ; X0J]6|du.  
TuhL :  
n"VE!`B  
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> >。 ;@UX7NA  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: _-2n3py  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: _|V+["IS  
V,%5 hl'&  
return l(i, j) = r(i, j); %)@(T ye -  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 7]+'%Uwu)  
t~=@r9`S  
  return ( int & )i; k*+ZLrT  
  return ( int & )j; }u$a PS<$!  
最后执行i = j; (~yJce  
可见,参数被正确的选择了。 ^)K[1]"uM  
NNrZb?  
x@(f^P  
pt;Sk?-1  
Gb)iB  
八. 中期总结 Ud?d.  
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: mI*>7?  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 vxfh1B&  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 #]hkQo  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor LfSU Y  
KQI} 5  
PL2Q!i`[o  
~8 a>D<b  
@G-k]IWi  
xRZT  
九. 简化 tqk6m# @(  
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。 ]cY'6'}Hz  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 wAwH8xLU  
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: i3!$M/_]  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ?At-   
  +-*/&|^等 p%qL0   
2. 返回引用。 B=xZkc  
  =,各种复合赋值等 &K*_/Q '\  
3. 返回固定类型。 ATkqzE`;  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) #6Ph"\G/  
4. 原样返回。 8*){*'bf  
  operator, -]MP,P%  
5. 返回解引用的类型。 tm#y `1-  
  operator*(单目)  JS.' v7  
6. 返回地址。 0-O.*Q^  
  operator&(单目) I z@x^s  
7. 下表访问返回类型。 s9dBXfm  
  operator[] ?UZ yu 4O%  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 D#AxgF_He  
  operator<<和operator>> +*~3"ww<  
87*[o  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 eWs^[^c.<  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: jWCC`0 T  
<qiap2  
template < typename Left > enepAu-="p  
struct value_return 90I3_[Ii  
  { yU lQPrNX  
template < typename T > r>eXw5Pr7  
  struct result_1 Hs!CJ(0"y  
  { C#cEMKa  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; r+yLK(<zp  
} ; .Cd$=v6  
HC}C_Q5c91  
template < typename T1, typename T2 > b%$C!Tq'  
  struct result_2 |"*:ZSj  
  { No+zw%l0E  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; $h f\ #'J  
} ; Nd)o1 {I  
} ; ?*dx=UI  
HAdm,  
=ZL2 0<TeH  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait XV!EjD~q  
j<5R$^?U  
下面我们来剥离functor中的operator() $dUN+9  
首先operator里面的代码全是下面的形式: $5 [RR  
6lFsN2  
return l(t) op r(t) K6Ua~N^  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) >,1LBM|0u  
return op l(t) Y5 pNKL  
return op l(t1, t2) {1c eF  
return l(t) op (9%%^s]uPT  
return l(t1, t2) op <H#K`|Ag  
return l(t)[r(t)] j3F=P  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] *mt v[  
r4zS,J;,  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: GT0'bge  
单目: return f(l(t), r(t)); +?'acn  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); v#G ^W  
双目: return f(l(t)); \`x'g)z(i  
return f(l(t1, t2)); a#$%xw  
下面就是f的实现,以operator/为例 'IszS!kY  
mY9K)]8  
struct meta_divide HN)QS5  
  { &*-2k-16  
template < typename T1, typename T2 > =V4!t|(7  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) rKq]zHgpo  
  { mK4A/bsE  
  return t1 / t2; - d6>  
} OkXOV   
} ; \aozecpC`  
v}i}pQ\DK  
这个工作可以让宏来做: 85]UrwlA4  
vZsVxx99  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ <Z[R08 k  
template < typename T1, typename T2 > \ 4[wP$  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; : r=_\?  
以后可以直接用 'Mtu-\  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) f{oWd]eAhb  
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 =)LpMTz  
(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。。。) {5`?0+  
XjNu|H/  
$x*GvI1D  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 r Y.:}D  
,j<"~"] =  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ,)G,[ih  
class unary_op : public Rettype b*i+uV?  
  { &kBs'P8>  
    Left l; !8].Z"5J  
public :  =%`"  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} `Ea3z~<7M  
?;Qk!t2U  
template < typename T > :SGQ4@BV  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const O'(vs"eN  
      { &$f?XdZ7  
      return FuncType::execute(l(t)); 4YC`dpO'  
    } ?0X.Ith^.  
lNw?}H  
    template < typename T1, typename T2 > kzu=-@s  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const )2S\:&x  
      { :z7!X.*  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); V"XN(Fd^  
    } ,8 seoX^  
} ; ai RNd~\  
cCIEG e6  
mLO6`]p{H  
同样还可以申明一个binary_op ^=j$~*(LmX  
w.\:I[  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > xC(PH?_  
class binary_op : public Rettype D6pk !mS  
  { "-sz7}Mb  
    Left l; 3 a`-_<  
Right r; TEtZ PGFl  
public : B=7L+6  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} WD:5C3;  
9)qx0  
template < typename T > V'B 6C#jT  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const FgxQ}VvlH  
      { 0Qz \"gr  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); p*Cbe\  
    } U<x3=P  
RD^o&VXO  
    template < typename T1, typename T2 > 2#!D"F  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3h&s=e!  
      { Z)<>d.  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2));  <_~`)t  
    } cl:YN]BK  
} ; &x3y.}1  
x8[8z^BV?e  
lq~n*uwO}t  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 gd*\,P  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 !TcjB;q'  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) "F&uk~ b$  
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。 827N?pU$)  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! o,L!F`W  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 WW.=>]7;  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 2rk_ ssvs  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) z3,z&Ra  
下面是修改过的unary_op %PpB$  
%/7`G-a.B  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > B^ h!F8DC  
class unary_op P06K0Fxf  
  { yI!K quMC  
Left l; fXN;N&I  
  Xs`/q}R  
public : OoE@30+  
eL.S="  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} &AzA0r&,  
t0Uax-E(  
template < typename T > Q["}U7j  
  struct result_1 pVr,WTr6E  
  { fqi5 84  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; :Vg,[\I{  
} ; +J2=\YO  
.3[YOM7h  
template < typename T1, typename T2 > |b@-1  
  struct result_2 KM6r}CDHs  
  { "(5M }5D  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; w*?JW  
} ; F 1BPzRo`  
^J327  
template < typename T1, typename T2 > wS4zAu  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const F=cO=5Iz  
  { g#e"BBm=A  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); IzG7!K  
} i<l)To-  
g$ h!:wW  
template < typename T > J;qHw[6  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 0F"xU1z,  
  { MDRSI g  
  return OpClass::execute(lt(t)); z~F!zigNAc  
} 83@+X4ptp  
!e?\> '  
} ; E @7! :  
?/;<32cE,  
T"$"`A"  
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 =T1i(M#  
好啦,现在才真正完美了。 tw;`H( UZ^  
现在在picker里面就可以这么添加了:  H='`#l1  
B;EdLs}  
template < typename Right > TR#5V@e.m  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const K jLj  
  { '+$2<Ys  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 5)}xqE"x  
} :Z<-J`  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 jYU#] |k~  
VB Ce=<  
yCwQ0|  
| #,b1|af  
+!X^E9ra  
十. bind sGV%O=9?2  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 GDk/85cv0$  
先来分析一下一段例子 X{)M}WO+r  
Ji=E 1R  
[;c#LJ/y  
int foo( int x, int y) { return x - y;} U!('`TYe  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 h4V.$e<T&  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 fPst<)  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 ?R";EnD  
我们来写个简单的。 vsc&$r3!5{  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: rXA7<_Vg  
对于函数对象类的版本: UlyX$f%2  
$Cte$ jg{;  
template < typename Func > `74A'(u_  
struct functor_trait (HY|0Bgr  
  { x;ujR<  
typedef typename Func::result_type result_type; mWtwp-  
} ; <.Pr+g  
对于无参数函数的版本: 0%vXPlfnY  
$"sf%{~  
template < typename Ret > <jV_J+#  
struct functor_trait < Ret ( * )() > KnlVZn[3t  
  { /<GygRs  
typedef Ret result_type; qUCiB}  
} ; GeE|&popO  
对于单参数函数的版本: B;^7Yu0,  
oSxHTbp?  
template < typename Ret, typename V1 > .a$][Jny  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Jyvc(~x  
  { y>|7'M*+  
typedef Ret result_type; ZYg="q0x&  
} ; BVG 3 T  
对于双参数函数的版本: Ry,jPw5<  
UeE&rA]  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ,rQznE1e  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > \ ddbqg?`  
  { *&LVn)@[`  
typedef Ret result_type; #qHo+M$"  
} ; ! XA07O[@  
等等。。。 e%"L79Of6)  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ceAK;v o  
lv,<[Hw1  
template < typename Func > < jfi"SJu  
struct func_return 2U i)'0  
  { {4UlJ,Z.n  
template < typename T > x2;92I{5C,  
  struct result_1 RoP z?,u  
  { 6Vi #O^>  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; iugTXZ(  
} ; Z?X ^7<  
!DD|dVA{  
template < typename T1, typename T2 > B\9ymhx;g%  
  struct result_2 ?mnwD]u  
  { $KKrl  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ]x! vPIyq  
} ; 5WY..60K,  
} ; A\gj\&B0"  
aHS.U^2  
sy4$!,W:  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 #}l }1^$  
#BF(#1:  
template < typename Func, typename aPicker > +Nyx2(g<m  
class binder_1 PoQ@9 A  
  { u.R:/H<>~  
Func fn; OE W IP  
aPicker pk; (V}D PA  
public : s+9q :  
$}N'm  
template < typename T > XswEAz0=  
  struct result_1 (q*Za  
  { ,:j^EDCsaJ  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; oljl&tuQy  
} ; + ,0RrD )  
G ? H`9*y  
template < typename T1, typename T2 > OP{ d(~+  
  struct result_2 -&y{8<bu4H  
  {  ]Ocf %(  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; a'rN&*P  
} ; ^!!@O91T  
RR*<txdN  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} n"$D/XJO  
J8~3LE )G  
template < typename T > O]90 F  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const USfOc  
  { ~\(U&2t  
  return fn(pk(t)); r)q6^|~47  
} j'I$F1>Te  
template < typename T1, typename T2 > K'7i$bl%  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {C[<7r uF  
  { mS6L6)] S  
  return fn(pk(t1, t2)); OANn!nZ.  
} JEGcZeq)  
} ; iE0A-;:5  
FX4](oM  
G/bWn@  
一目了然不是么? 5,|^4 ZA  
最后实现bind -aXV}ZY"  
;q59Cr75  
mM&H; W  
template < typename Func, typename aPicker > 8S &`  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) JIQS'r  
  { FD,M.kbg  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); /k l0(='  
} \M'b %  
J+kxb"#d  
2个以上参数的bind可以同理实现。 ;a[56W  
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。 2(Vm0E  
fYl$$.  
十一. phoenix ?yU|;my  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: &Dgho  
Jr==AfxyT  
for_each(v.begin(), v.end(), ehoDWO]S  
( TY],H=  
do_ Nj@k|_1  
[ (G*--+Gn  
  cout << _1 <<   " , " gQCkoQi:j  
] h 1:uTrtA  
.while_( -- _1), ,yNPD}@v>  
cout << var( " \n " ) .yd{7Te  
) 3W5|Y@0  
); 0bVtku K;G  
FDkRfhK  
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: nxA Y]Q  
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 Z;P[)q  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 /#GX4&z  
那么我们就照着这个思路来实现吧: JnlM0jc]`  
&>ii2% 4  
!LVWggk1  
template < typename Cond, typename Actor > P*BA  
class do_while r=~yUT  
  { x;?4AJ{  
Cond cd; D\jRF-z  
Actor act; .R#p<"$I  
public : j *Ta?'*  
template < typename T > (dLt$<F  
  struct result_1 c5+oP j  
  { pej/9{*xg(  
  typedef int result_type; b54<1\&  
} ; -SGR)  
HpC|dtro  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} Ks(+['*S  
. Zrt/;  
template < typename T > pLE|#58I  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 2G=Bav\n+  
  { NIY0f@1z-  
  do >2_BL5<S  
    { MS)#S&  
  act(t); J}Bg<[n  
  } ka0T|$ u(s  
  while (cd(t)); 3J7TWOJVw  
  return   0 ; :_~UO^*h  
} :Ag]^ot  
} ; z | Hl*T  
(wdE@/V  
RY8;bUSR  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). `(vgBz`e[  
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。 #'^!@+)  
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。 '>^+_|2  
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。 m"t\@f  
下面就是产生这个functor的类: ^/47 *vcN5  
Ek~Qp9B  
2asA]sY  
template < typename Actor > Ok/~E  
class do_while_actor Am'5|  
  { EDcR:Dw3  
Actor act; `Rub"zM  
public : )mz [2Sfg  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} d kHcG&)  
0?qXDO&~  
template < typename Cond > gbL99MZ@~  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; #o SQWC=T  
} ; o7i/~JkTP  
QZ$94XLI  
BC ]^BKP  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 A,ttn5Sh?  
最后,是那个do_ ^0_*AwIcN  
bg[k8*.:F  
'Cd8l#z7  
class do_while_invoker {a.{x+!5I-  
  { \$}xt`6p  
public : .Qg!_C  
template < typename Actor > VO] Jvf  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const Q^$IlzG7i  
  { y44FejH(v  
  return do_while_actor < Actor > (act); RIJ+]uir4  
} $v#Q'?jE  
} do_; sesr`,m.,  
:~3sW< P R  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? A)Wp W M  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 "#z4  
最后来说说怎么处理break和continue -l+ &Bkf  
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。 VI,z7 \  
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