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
  • 4426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 q9InO]s&~=  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 t 0p  
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, ;>X;cZMd  
_)3C_G1!  
7suT26C  
j-FMWEp  
  class filler JPgFTr  
  { 4@a/k[,  
public : J^~J&  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} 1UB.2}/:  
} ; k{ZQM  
[W <j  
LHA :frC  
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: 5C*- v,hF  
A L |,\s  
Cyg(~7]  
ozHL'H  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); U56g|V  
Eb29tq  
"l#"c{ee{  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 k>!i _lb  
rploQF~OFF  
zd F;!  
e-lc2$o7{  
二. 战前分析 !I91kJt7  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 |^F$Ta  
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 [?2?7>D8  
u'Hh||La"  
X~\O]  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); N1vA>(2A  
  /* --------------------------------------------- */ ^EmePkPI  
vector < int *> vp( 10 ); 7v.O Lp  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); evVxzU&  
/* --------------------------------------------- */ ~Q]::  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 9c{ ~$zJW  
/* --------------------------------------------- */ o{mVXidE  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); ^ b=;  
  /* --------------------------------------------- */ lx?v .:zl\  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); #}tdA( -  
/* --------------------------------------------- */ dWhqu68_  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); #AO}JP  
2G3Hi;q18  
^R7X!tOq4  
I: MrX  
看了之后,我们可以思考一些问题: @bnw$U`+  
1._1, _2是什么? e\*(F3r  
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。 cnG>EG  
2._1 = 1是在做什么? $!\L6;:  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 n+vv %  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 5fmQ+2A C1  
%S>6Q^B  
"`a,/h'  
三. 动工 )$*B  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: |0_5iFAB|  
E?Qg'|+_  
jD6T2K7i  
lfR}cx  
template < typename T > :x?G [x=  
class assignment w2r* $Q  
  { ZHj7^y@P  
T value; 2xBh  
public : 7p{uRSE4._  
assignment( const T & v) : value(v) {} ]2[\E~^KU  
template < typename T2 > B.gEV*@  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } CT<z1)#@^  
} ; " #U-*Z7  
'P%&*%  
%8P6l D  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 byZj7q5&Q  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment X|R"8cJ  
GW.Y= S  
]RF(0;  
)}i2x:\|_  
  class holder =">0\#  
  { lr -+|>M)  
public : 2 B_+5  
template < typename T > }me`(zp  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const `bd9N !K  
  { PevT`\>  
  return assignment < T > (t); VZ9`Kbu  
} VQ+G.  
} ; _m%Ab3iT~  
9.6ni1a'  
)2:U]d%pk  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: gN<J0c)  
Scmew  
  static holder _1; /-=h|A#Kh  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 #210 Yp#  
K_qA[n  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); UHIXy#+o5  
而不用手动写一个函数对象。 8Qkwg]X  
OY!WEP$F-C  
JbXi|OS/  
jd}~#:FUr*  
四. 问题分析 #V Z js`d6  
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。 ykxAm\O  
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。 Jl$ X3wE  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 z07:E>D]  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ?U2 'L2y  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 e_1L J  
xi)M8\K  
五. 问题1:一致性 1XHE:0!dQ  
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?| ?|n@ %'  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 wV4MP1c$  
Nfmr5MU_  
struct holder h +9~^<oFl  
  { UcB2Aauji  
  // UGoB7TEfn  
  template < typename T > r[2*K 9  
T &   operator ()( const T & r) const sAF="uB  
  { F-D$Y?m  
  return (T & )r; t\n'Kuk`  
} 2>Qy*  
} ; [X@JH6U r  
i=V2 /W}  
这样的话assignment也必须相应改动: jk%H+<FU`  
k<rJm P{  
template < typename Left, typename Right > 6O*lZNN  
class assignment 3u,B<  
  { M L7vP  
Left l; +\>op,_9I  
Right r; Q>L.  
public : TA~ZN^xI  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} k#8E9/ t@  
template < typename T2 > GB)< 5I  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } w)/~Gn676  
} ; y%<CkgZS  
NA#,q 8  
同时,holder的operator=也需要改动: ZRFHs>0  
:fnK`RnaQ  
template < typename T > 6 8Vxy  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const pLMaXX~4_  
  { )C rsm&  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); -Q%Pg<Q-#  
} SES-a Mi3  
$JiypX^DOP  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 Yt=2HJY  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 VaO[SW^  
8,&Y\b`..  
return l(rhs) = r;  C8} ;,  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 | vxmgX)  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: KNOVb=# f_  
2M+ *VO  
template < typename Tp > CKC5S^Mx  
class constant_t A5sz[k  
  { J58S8:c  
  const Tp t; ao@CPB6N  
public : | S'mF6Y  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} qtFHA+bO  
template < typename T > ?R4%z2rcW  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const 6<f(Zv? I  
  { @\a~5CLN  
  return t; D4~]:@v~n  
}  nL[G@1nR  
} ; S[N9/2  
"h8fTB\7S\  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 +R;s< pZ^  
下面就可以修改holder的operator=了 _SU6Bd/>  
y43ha  
template < typename T > v <OZ # L$  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const a`LkP%  
  { D?4bp'0 3  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); 8U!$()^?  
} d *#.(C9^  
7&w|  
同时也要修改assignment的operator() 'UC1!Z  
b|\dHi2F T  
template < typename T2 > bo@, B  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } z8xBq%97us  
现在代码看起来就很一致了。 er3`ITp:dp  
<*o V-A  
六. 问题2:链式操作 //%#?JJV  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 6-+ wfrN2  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 D/hq~- g  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 J :KU~`r  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 q)J5tBfJ  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct DZ9^>`*  
x1Z*R+|>2  
template < typename T > V~do6[(  
struct result_1 tjx|;m7  
  { Z EvK  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; jWdZ ]0m  
} ; g2A#BMe'.$  
?F*I2rt#  
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: %al 5 {  
S27s Rxfr  
template < typename T > UKPr[  
struct   ref ,RP9v*  
  { d$Y_vX<  
typedef T & reference; (;-_j /  
} ; v7%}ey[  
template < typename T > J|<C;[du>  
struct   ref < T &> Np/vPaAk  
  { ;WhRDmT  
typedef T & reference; (*AJ6BQWa  
} ; "{zqXM}:C  
,qNbo 11  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: </aQ  
 2IGU{&s  
template < typename T > sd =bw  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const m)Wq*&,o  
  { Jm"W+! E  
  return l(t) = r(t); >P//]nn  
} jB l$r{L  
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。 gAf4wq  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 !T 9CpIM%  
<2~DI0pp(  
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 .i^ @v<+  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: >7~,w1t  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ngI+afo   
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 1qBE|PwBp  
最后的布局是: 'pB?  
                Add JVr8O`>T  
              /   \ w^,Xa  
            Divide   5 WZh_z^rwn  
            /   \ y,w_x,m  
          _1     3 L!,@_   
似乎一切都解决了?不。 =d]}7PO ~  
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。 ( GoPXh  
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。 }}k*i0  
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: 5u3KL A  
15yiDI o  
template < typename Right > H({m1v ~R  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const B+Ft  >  
Right & rt) const KVUub'k  
  { $`lm]} {&  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); dczSW ]%  
} ]Tg@wMgI  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 2 )3oX  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 ,t:P  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 %~,Fe7#p  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 R.vOYzo  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 y O,Jgn  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? 1}+b4 "7]  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: AlkHf]oB  
N">#fYix  
template < class Action > o$V0(1N  
class picker : public Action XODp[+xEEt  
  { C ,|9VH  
public : ?<Lm58p8  
picker( const Action & act) : Action(act) {} :"H? phk  
  // all the operator overloaded *'\HG  
} ; G?61P[j7  
{FS)f  
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。 #;?/fZjY  
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: q8FpJ\  
rS8\Vf]F  
template < typename Right > fNfa.0 s  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const Ajo IL  
  { -=5~-72~  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 6NHP/bj<1V  
} a'. 7)f[g}  
\fuz`fK:  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 2)T;N`tNw  
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。 g1.u1}  
}^j8<  
template < typename T >   struct picker_maker `l/nAKg?W  
  { LsaX HI/?b  
typedef picker < constant_t < T >   > result; (: ?bQA'Td  
} ; )=MK&72r  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > ?~E"!  
  { }maD8,:t  
typedef picker < T > result; dQ9W40g1  
} ; 1eEML"  
# ,eC&X45  
下面总的结构就有了: " Up(Vj@  
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。 u3E =r  
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。 <5P*uZ  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 5h0Hk<N  
至此链式操作完美实现。 5X>~39(r  
Ei\>gXTH1-  
l&:8 'k+%=  
七. 问题3 c_?^:xs:d  
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。 ,2+d+Zuh  
UUb0[oy  
template < typename T1, typename T2 > |5X59! JL  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const xXa4t4gR  
  { T?6<1nU)  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); $#2<f 6  
} SJc~E$5<  
!H{>c@i  
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: mH4u@aQ}  
Oh>hy Y)}  
template < typename T1, typename T2 > @)vQ>R\k<  
struct result_2 "@/pQoLy  
  { `~"'\Hw  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; :@ VCKq!  
} ; w-xigm>{Z  
>goHQ30:  
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? 5?? }9  
这个差事就留给了holder自己。 ysl#Rwt/2  
    yWE\)]9  
D .LR-Z  
template < int Order > /!A"[Tyt  
class holder; kWy@wPqms  
template <> b-#lKW so  
class holder < 1 > D6+3f #k6  
  { 4z26a  
public : a?8)47)  
template < typename T > BHYguS^qz  
  struct result_1 .XiO92d9  
  { vyB{35p$  
  typedef T & result; (v|<" tv  
} ; r]D U  
template < typename T1, typename T2 > aR('u:@jHi  
  struct result_2 !MOsP<2  
  { zUZET'Bm9  
  typedef T1 & result; 5>daWmD  
} ; T!>hPg  
template < typename T > Dj'?12Onu=  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const A9u>bWIE7  
  { m)"(S  
  return (T & )r; O! XSU,  
} '@h  
template < typename T1, typename T2 > Dm8fcD  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const XMT@<'fI  
  { y 5=r r3%v  
  return (T1 & )r1; !>80p~L  
} wvxz:~M  
} ; 9p3~WA/M@  
J:>o\%sF  
template <> |YyNqwP`,  
class holder < 2 > un -h%-e |  
  { Ql l{;A  
public : 5(hv|t/a  
template < typename T > x=Oy 6"  
  struct result_1 T4"D&~3 3q  
  { -PGxG 8S  
  typedef T & result; S-Vj$asv!  
} ; /F~/&p1<\k  
template < typename T1, typename T2 > x9a\~XL>a  
  struct result_2 i20y\V os?  
  { knph549  
  typedef T2 & result; N[Ei%I  
} ; US"g>WLwJ  
template < typename T > OY:rcGc`t  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const BG?>)]6  
  { W|2|v?v  
  return (T & )r; 7Re\*[)T  
} CMOyK^(e  
template < typename T1, typename T2 > CM++:Y vJ  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const lqJ92vi6Q  
  { xT*c##  
  return (T2 & )r2; <!UnH6J.b  
} kh2TDxa&  
} ; PsXCpyY!s  
FdzdoMY  
'ROz|iJ  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 ?Z?(ky!  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: x4L3Z__  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: q{f\_2[  
RJerx:]  
return l(i, j) = r(i, j); =#y;J(>~|  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) PQSmBTs.  
KA?%1s(kJ  
  return ( int & )i; sCrP+K0D  
  return ( int & )j; ,zHL8SiTX  
最后执行i = j; tcv(<0  
可见,参数被正确的选择了。 V,d\Wkk/  
O_4B> )zd  
jaKW[@<  
x< 2]UB`  
R<6y7?]bZ  
八. 中期总结 Qg(;>ops  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: }8aqSD<:  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 SE^l`.U@  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 :?g+\:`/0j  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ,@?9H ~\  
rXD:^wUSc  
Fb%?qaLmCv  
K|-m6!C!7  
&,jUaC5I  
p!^K.P1 '  
九. 简化 8zj&e8&v  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 U), HrI>;  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 nYZ6'Iwi'  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: Y)5O %@Rl  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 la-:"gKC  
  +-*/&|^等 *!&?Xy%\"j  
2. 返回引用。 [Tbnfst  
  =,各种复合赋值等 tJ>>cFx  
3. 返回固定类型。 !o_eK\p  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) vn$=be8l4  
4. 原样返回。 W$NFk(  
  operator, Aixe?A_x  
5. 返回解引用的类型。 Q. O4R_H  
  operator*(单目) (Q% @]  
6. 返回地址。 *P`wuXn}  
  operator&(单目) GAYn*'<  
7. 下表访问返回类型。 K&NH?  
  operator[] ;)CN=J!  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 1 @t.J>  
  operator<<和operator>> ki@C}T5  
H8 ? Y{H  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 xp95KxHHo  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: S!=R\_{u$  
IBJNs$  
template < typename Left > 2xO[ ?fR  
struct value_return DH+kp$,}  
  { r.zgLZ}3&V  
template < typename T > }Cw,m0KV/  
  struct result_1 f*Q9u>1p  
  { i^.eX VV/  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 1Xm>nF~  
} ; _1G/qHf^S  
&k}B66  
template < typename T1, typename T2 > q 9xA.*  
  struct result_2 ^#Q-?O  
  { V^[&4  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; (W:@v&p  
} ; $RYGAh  
} ; }l$zZ>.\H  
L f"!:]  
[y'blCb  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait N'EZJ oH  
U-1UWq  
下面我们来剥离functor中的operator() !fn%Q'S  
首先operator里面的代码全是下面的形式: H<i!C|AF  
E:**gvfq  
return l(t) op r(t) 8o%Vn'^t  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) {X(nn.GpC  
return op l(t) v8yCf7+"  
return op l(t1, t2) FD 8Lk  
return l(t) op g&2g>]  
return l(t1, t2) op L k nK  
return l(t)[r(t)] #9]2Uixq[  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] t}h(j|  
_p0Yhju?  
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: Evm3Sm!S  
单目: return f(l(t), r(t)); [=jZP,b&),  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); q%kCTw  
双目: return f(l(t));  eu$VKLY*  
return f(l(t1, t2)); 9 CZ@IFS  
下面就是f的实现,以operator/为例 _^GBfM.  
MjC<N[WO>N  
struct meta_divide TCyev[(  
  { _yN5sLLyb  
template < typename T1, typename T2 > $aJay]F  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) t>}S@T{~T  
  { )$E){(Aa  
  return t1 / t2; [}HPV+j=U  
}  d6tLC Q  
} ; i:jXh9+  
"*X\'LPs=  
这个工作可以让宏来做: g{}<ptx]  
8el6z2  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ E<3xv;v8r  
template < typename T1, typename T2 > \ `0]N#G T  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; GZrN,M  
以后可以直接用 hfY/)-60o  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Fn`Zw:vp6  
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 h]&  
(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。。。) "M iJM+,  
b; C}=gg  
4lX_2QT]E  
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 unn2I|XH  
p!:oT1U  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > :~8@fEKb{  
class unary_op : public Rettype Wgte.K> /  
  { ?o+%ckH  
    Left l; PsNrCe%e  
public : COHBju fmR  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} tUULpx.h  
hizM}d-"C  
template < typename T > ?y>ji1  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const '1b8>L  
      { Bcv{Y\x;ko  
      return FuncType::execute(l(t)); Aj cKz  
    } nn:'<6"oV  
dX1jn;7  
    template < typename T1, typename T2 > SceHdx(]  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $)ka1L"N  
      { I[K4/91  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); AH'c:w]~  
    } M 1 m]1<  
} ; Xv!Gg6v6  
&K'*67h  
lJFy(^KQG,  
同样还可以申明一个binary_op w>X@ ,  
t6+W  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > z-gMk@l  
class binary_op : public Rettype d6tv4Cf  
  { sNpA!!\PM  
    Left l; 6}R*7iM s  
Right r; Qm3F=*)d  
public : B6IKD  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} nm<VcCc  
AzJ;E tR  
template < typename T > o[Qb/ 7  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const GP4!t~"1  
      { r?[[.zm"7  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); e'$[PF  
    } qQ)1+^  
UJqh~s  
    template < typename T1, typename T2 > IowXVdm@6  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const yKj}l,i~8  
      { +zche  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 1\@PrO35J  
    } F!hjtIkPj  
} ; fTR6]i;  
6:%lxG  
)ddJ\:  
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 R$l- 7YSt  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 bFN/{^SB  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) n7;jME/!  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 V0>[bzI  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! D['J4B  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 L$O\fhO?  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ^ICSh8C  
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) h&L-G j  
下面是修改过的unary_op )_C>hWvo_  
/hqn>t  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Z_bVCe{  
class unary_op VS ECD;u4c  
  { ba G_7>Q9H  
Left l; .up[wt gN  
  U'F}k0h?\'  
public : dO2?&f  
<S7SH-{_\  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ly34aD/p~,  
q 6UZ`9&z  
template < typename T > fh)eL<I  
  struct result_1 E-Xz  
  { 9[VYd '  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ;0m J4G  
} ; iP9]b&  
XYP RMa?  
template < typename T1, typename T2 > iT{4-j7|P4  
  struct result_2 `. JW_F)1  
  { }a!|n4|`  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; H?;+C/-K`_  
} ; dpS@:  
x*F- d2D  
template < typename T1, typename T2 > Mx, 5  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7Dssr [  
  { bf.+Ewb(  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); tgCp2 `n  
} QChWy`x  
+~G:z|k  
template < typename T > f@ |[pT  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const p<dw  C"z  
  { S[9b I&C  
  return OpClass::execute(lt(t)); =/a`X[9vI  
} b*S,8vE]  
] +%`WCr9  
} ; z6M5 '$\y  
^,=}'H]  
vA:ZR=)F  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 9A4n8,&sm  
好啦,现在才真正完美了。  gh[q*%#  
现在在picker里面就可以这么添加了: 3O*iv{-&  
*>qc6d@'  
template < typename Right > 8iD7K@  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const i03S9J  
  { PO'K?hVS^w  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); lGp:rw`  
} {~51h}>b#  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 <`Fl Igo  
r0k :RJP  
x1wD`r  
q7aqbkwz}  
WLU_t65  
十. bind " w V  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 3)>re&  
先来分析一下一段例子 X$u l=iBs  
y'2w*?  
"'``O~08/  
int foo( int x, int y) { return x - y;} 1r.2bL*~jw  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 lrHN6:x(Y4  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 GNmP_N  
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。 UK^w;w2F  
我们来写个简单的。 1S(oi  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: .yUD\ZGJ u  
对于函数对象类的版本: J_&cI%.  
7ZAxhFC  
template < typename Func > tq}sedYhee  
struct functor_trait 6v:L8 t$"  
  { /o$6"~t  
typedef typename Func::result_type result_type; *$VeR(QN  
} ; '.pGkXyQ  
对于无参数函数的版本: ]5*H/8Ke7  
-ys/I,}<  
template < typename Ret > pK{G2]OK{U  
struct functor_trait < Ret ( * )() > 2<0".5+I  
  { x%$6l  
typedef Ret result_type; =HMCNl  
} ; o\W>$$EXD  
对于单参数函数的版本: 3VMaD@nYa  
_]'kw [  
template < typename Ret, typename V1 > U<XfO'XJ  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > GfP'  
  { ?6vGE~ MuR  
typedef Ret result_type; 7!`1K_v6  
} ; %CQa8<q  
对于双参数函数的版本: gJwX  
UjunIKX+  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > NA@Z$Gy  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > c+Z dfdR  
  { _z]v;Q  
typedef Ret result_type;  wDiq~!  
} ; 0#yH<h$   
等等。。。 ?^-fivzS>  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy h^IizrqU  
Qt'3v"S>)  
template < typename Func > Tp~Qg{%Og  
struct func_return Gl{2"!mt=  
  { [=. iJ5,{2  
template < typename T > 1GR|$E  
  struct result_1 &?@U_emLi  
  { fRk'\jzT  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; %T<c8w}dP  
} ; 1M_6X7PH  
[}Rs  
template < typename T1, typename T2 > .{;RJ:O  
  struct result_2 ri3*~?k00  
  { ^Bw"+6d  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; )<'2 vpz  
} ; 0V"(}!=2a  
} ; s&WE'  
Qd3ppJn  
3M[d6@a  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 SJ8 ~:"\P  
{KTZSs $n  
template < typename Func, typename aPicker > hQzT =0  
class binder_1 o4rf[.z  
  { bTYR=^9  
Func fn; CIwI1VR^  
aPicker pk; _,Q -)\  
public : i[33u p  
{}Afah  
template < typename T > ed/ "O gA  
  struct result_1 =y?Aeqq\fl  
  { p*zTuB~e<  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; @1k-h;`,  
} ; j~Ci*'*L  
DvI^3iG8  
template < typename T1, typename T2 > <Z1m9O "sy  
  struct result_2 - t 4F  
  { \dB z-H'@  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ] :](xW%  
} ; qw|B-lT{:  
n%vmo f  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} "0>AefFd#  
+r"fv*g"  
template < typename T > vvG*DGL)qL  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #cJ1Jj $  
  { ~-yq,x  
  return fn(pk(t)); z^KBV ^n  
} n? ^oQX}.\  
template < typename T1, typename T2 > l~1l~Gx_&n  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const JsX}PVuL  
  { (c3O> *M  
  return fn(pk(t1, t2)); ,k:>Z&:  
} D#>d+X$  
} ; &xC5Mecb*  
HXB & 6  
KpQ@cc  
一目了然不是么? T}'*Gry  
最后实现bind d<cQYI4V  
|mw3v>  
&6\E'bBt  
template < typename Func, typename aPicker > A(C0/|#V  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) +I.{y  
  { JVx-4?  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); (3m^@2i  
} JAmpU^(C  
 </Dv?  
2个以上参数的bind可以同理实现。 -?)z@Lc  
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。 ZoqE,ucH  
6099w0fR`  
十一. phoenix ; jJ%<  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: >/-Bg:  
,F|49i.K  
for_each(v.begin(), v.end(), %:-2P  
( dP/1E6*m  
do_ ~NK|q5(I  
[ 8(:O5#  
  cout << _1 <<   " , " z_$F)*PL  
] .k5&C/jv  
.while_( -- _1), f Lns^  
cout << var( " \n " ) UtB~joaR  
) +4]f6Zz({  
); ir;az{T#U  
s<LYSrd  
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:  (=Lx9-u  
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 40;4=  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 <q4 <3A  
那么我们就照着这个思路来实现吧: }K 2fwE  
|s !7U  
W_]onq 6  
template < typename Cond, typename Actor > \q|<\~A  
class do_while {k<mN Y  
  { > a8'MK  
Cond cd; A9y3B^\*  
Actor act; s";9G^:  
public : Xf|I=XK  
template < typename T > N*}g+ IS  
  struct result_1 H7Ee0T(`  
  { _GL:4  
  typedef int result_type; jQ P2[\  
} ; K@!Gs'Op  
8/ CK(G  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} @B>pPCowa  
E$5A 1  
template < typename T > T5TA kEVl  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const +78cQqDY!  
  { =?1B|hdo  
  do wvEdZGO8!  
    { :T/I%|;f  
  act(t); _Qf310oONS  
  } Y$eO:67;  
  while (cd(t)); lMb&F[KJ7  
  return   0 ; -=4:qQEw  
} f] kG%JEK  
} ; \hqjk:o  
 bR83N  
*)qxrBc0  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). \ UiITP<  
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。 rIAbr5CG  
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。 ks(BS k4  
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。 J4m2|HK  
下面就是产生这个functor的类: vqJq=\ .m  
N?mQ50o~C  
.arWbTR)~U  
template < typename Actor > sK|+&BC  
class do_while_actor "l-R|>6~  
  { OP\m~1  
Actor act; mq oB]H,  
public : 9at_F'> R  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} I73=PfS:m  
2j-^F  
template < typename Cond > T5+9#  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; w@hbY:Z9z  
} ; :Mnl1;oh  
d`J~w/] `\  
5P![fX|5  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 v4X)R "jJ  
最后,是那个do_ yz^Rm2$f9  
mW 'sdb  
'0jn|9l58  
class do_while_invoker /NFm6AA]  
  { !,JV<( 7k  
public : HV8=b"D"  
template < typename Actor > AP/#?   
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const ,^&amWey  
  { ->a |  
  return do_while_actor < Actor > (act); Ox&]{  
} 8QFg6#"O  
} do_; C"g bol^  
*w23(f  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? X~ g9TUv8  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 qW|_|%{U+  
最后来说说怎么处理break和continue !4(QeV-=  
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。 1R7w  
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