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
  • 3712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 v.v3HB8p  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 u6jJf@!ws  
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, ^B?koU l^  
Af0E_  
0tB9X9:,  
sa+:c{  
  class filler rsP-?oD8)  
  { $b$r,mc  
public : 4Df TVO"h  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} &H5 6mL{  
} ; > KH4X:  
j&m<=-q  
xyz-T1ib  
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: EGGy0ly  
XW]|Mv[M  
/IV:JVT  
x)vYc36H  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); { Rw~G&vQ  
8gBqur{  
+I\ bs.84  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ?67j+)  
|_[mb(<|  
w6Tb<ja  
iJrscy-  
二. 战前分析 OR"ni  
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。 +bf%]   
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 |klL KX&  
p dnL~sv  
rzaEVXbz1  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); web&M!-  
  /* --------------------------------------------- */ l/rhA6kEU  
vector < int *> vp( 10 ); gYzKUX@  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); R?|_` @@A  
/* --------------------------------------------- */ N}F G%a  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); $X*$,CCIB  
/* --------------------------------------------- */ //Tr=!TQu  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); Bdbw!zRR$  
  /* --------------------------------------------- */ JBUJc  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); " 31C8  
/* --------------------------------------------- */ <O\z`aA'q  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); FT (EH  
*%)L?*  
vlj|[joXw  
NKd@ Kp`,  
看了之后,我们可以思考一些问题: 7 cIVK}&  
1._1, _2是什么? ={L:q8v)  
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。 `8'T*KU  
2._1 = 1是在做什么? Ha C?,  
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。 &*)tqQeQf  
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。 BTd'bD~EA  
LK:|~UV?  
6gR=e+  
三. 动工 [[ s k  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Y?%6af+  
@MB;Ez v  
U5Ho? `<  
!^"hYp`  
template < typename T > Ugdm"  
class assignment ~C!vfPC  
  { B|GJboQ  
T value; :Dr& {3>  
public : HZK0Ldf  
assignment( const T & v) : value(v) {} ]-PF?8  
template < typename T2 > h0^V!.- 5  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } caj)  
} ; G0]n4"~+?  
10}Zoq|)n  
hCxL4LrF  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 g:o\r (  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment nev*TYY?A  
}lxvXVc{I  
@$nI\ n?*  
Rthu8NKn  
  class holder ;D^)^~7dh  
  { 'Ux_X:,:;  
public : |y:DLsom?i  
template < typename T > 3mm`8!R  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const IYQYW.`ly  
  { Dh9-~}sW'  
  return assignment < T > (t); wyc,Ir  
} ~AE034_N  
} ; %MjPQ  
yh0|f94m  
%*19S.=l  
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: }zobIfIF  
pKH4?F  
  static holder _1; \ qs6%  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 W#lvH=y  
hr{%'DAS  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); -91l"sI  
而不用手动写一个函数对象。 {X =\  
l.34h  
.e"jnP~  
U|Jo[4A  
四. 问题分析 )>Lsj1qk  
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。 {!/y@/NK2  
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。 V.-?aXQ*  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 <m6Xh^Ko;  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ~<Lf@yu-{  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ?\O+#U%W  
9=kTTFs  
五. 问题1:一致性 bL&]3n9Rwu  
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?| )Xh_q3=  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 9e1 6 g  
AngECkF-  
struct holder v:HgpZo+  
  { mhVoz0%1X  
  // R Nv<kw  
  template < typename T > {//F>5~[  
T &   operator ()( const T & r) const 8uGPyH  
  { 6szkE{-/?  
  return (T & )r; LNN:GD)>  
} oOL3O@)w>  
} ; Z~,.l  
)R +o8C  
这样的话assignment也必须相应改动: $3[cBX.=  
#y*=UV|h  
template < typename Left, typename Right > K?;p:  
class assignment '0O[d N  
  { eB\r/B]  
Left l; ]8_h9ziz  
Right r; H3c=B /+  
public : w7Pe< vT  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} x@Y2jM  
template < typename T2 > jF3!}*7,  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } 8x9kF]=  
} ; )>Q 2G/@  
dq8 /^1P  
同时,holder的operator=也需要改动: b "Mq7&cf  
#VOjnc/rW  
template < typename T > (wlsn6h  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const _eQ P0N  
  { vW{cB y  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); wqwJpWIe  
} t@u\ 4bv  
L~oFW'  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 y{{EC#  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 pNqf2CnnT  
 ft'iv  
return l(rhs) = r; ,SyUr/D  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 !U#++Zig%  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: x7@WWFF>  
r~}}o o4K  
template < typename Tp > ) *A,L%  
class constant_t '<0q"juXE  
  {  q%k+x)  
  const Tp t; )a^Yor)o"  
public : bSr 'ji  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 6oP{P_Pxi  
template < typename T > {IMzR'PN  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const 0lRH Yu  
  { Z8&C-yCC  
  return t; sv;zvEn;-L  
} [Kj:~~`T   
} ; 0v@/I<  
AIm$in`P  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 jOb[h=B"  
下面就可以修改holder的operator=了 nP3GI:mjL  
|wJZU  
template < typename T > @:7gHRJ!  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const <nvWC/LU  
  { ?fmt@@]T?  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); z/YMl3$l~  
} eCp|QSXE  
>$mSF Jz5S  
同时也要修改assignment的operator() $&8h=e~]-  
GVEWd/:X(  
template < typename T2 > Su"_1~/2S  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } x}.d`=  
现在代码看起来就很一致了。 CJ?gjV6  
m"G N^V7  
六. 问题2:链式操作 PEBFN  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 q~J oGTv  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 z}1xy+  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 }o^A^  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 g&4~nEp  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct z/KZ[qH\  
j#e.rNG  
template < typename T > #eC;3Kq#-  
struct result_1 ;:c%l.Y2  
  { B Z?W>'B%$  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; aEDN]O95?  
} ; zcB 2[eaV  
C|f7L>qe  
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: "rGOw'!q>  
y<`?@(0$  
template < typename T > q.MVF]  
struct   ref xD  
  { nuQ6X5>.=  
typedef T & reference; $G_Q`w=jM  
} ; M%{?\)s  
template < typename T > g`OOVaB  
struct   ref < T &> -(w~LT$ "  
  { zw: C*sY  
typedef T & reference; *>'2$me=  
} ; cHL]y0>  
DAnb.0  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 8},<e>q  
T;4` wB8@  
template < typename T > kz0=GKic  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const }{8Fo4/  
  { HB7(  
  return l(t) = r(t); -k&{nD|  
} YvruK: I  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 `OP>(bU0  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 lB!vF ~A&  
6B''9V:s  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 X B*}P  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: m*!f%}T  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ^$IZLM?E~  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 14D 7U/zer  
最后的布局是: *w/WHQ`xI  
                Add _;:rkC fj  
              /   \ 8rwYNb.P  
            Divide   5 lKEX"KQ!  
            /   \ ~pevU`}Uqc  
          _1     3 ^5]u BOv  
似乎一切都解决了?不。 N\q)LM !M  
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。 iS"8X#[]N  
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。 XY{:tR_al  
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: Vd +Q:L  
<'[Ku;m  
template < typename Right > S9p?*  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const =dM.7$6) R  
Right & rt) const m1-\qt-yy  
  { -+}5ma  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); T;!ukGoFP  
} \E@s_fQ]  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 7':f_]  
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。 h}|6VJ@.  
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。 |qlS6Aln  
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。 8lOI\-  
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。 w,Z" W;|  
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? kT^*>=1  
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: )4ilCS&  
k(EMp1[:nN  
template < class Action > ALd]1a&  
class picker : public Action ]jc_=I6)  
  { Xlv#=@;O]  
public : -\kXH"%  
picker( const Action & act) : Action(act) {} e40udLH~x  
  // all the operator overloaded @Y UY9+D&  
} ; ,;.B4  
EqnpMHF  
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( }Rq@  
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: 'Y!pY]Z  
A XBkJ'jd  
template < typename Right > 7]|zkjgI  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const l(%k6  
  { > BNw  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); CE#\Roi x)  
} cJ(BiL-uF  
]U,CKJF%/  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > f xDj+Q1p  
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。 8xF)_UV  
qL| 5-(P  
template < typename T >   struct picker_maker B6bOEPQ  
  { aDL)|>"Q  
typedef picker < constant_t < T >   > result; [ $l"-*s4  
} ; %bP~wl~  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > `c"4PU^  
  { Yb[n{.%/g  
typedef picker < T > result; d/{Q t  
} ; \=!H2M  
5`{vE4A]q  
下面总的结构就有了: p jKt:R}  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 mG)8U{L  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 M$Fth*q{GD  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 MO[kr2T  
至此链式操作完美实现。 $!G`D=  
9Ct_$.Q .  
W+gpr|R2  
七. 问题3 4xm&pQo{V6  
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。 '>3`rsu  
x;]x_f z  
template < typename T1, typename T2 > &%^K,Q"  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const k-"<{V  
  { ]9jZndgC  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ^m*3&x8  
} E4+b-?PB~  
6Rcu a<;2P  
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: ~TDzq -U)  
; XG]Q<S\  
template < typename T1, typename T2 > BhKO_wQ?:J  
struct result_2 %}C9  
  { &1wpGJqm  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; rA,CQypo  
} ; &hayR_F9  
cd!|Ne>fe  
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? .nEs:yn  
这个差事就留给了holder自己。 |olNA*4  
    0p-#f|ET  
FV A UR  
template < int Order > ~m=$VDWm  
class holder; Z>8eD|m%2  
template <> .Y1bY: =  
class holder < 1 > 2FGx _ Y  
  { $uCiXDKCq  
public : ga-{!$b*  
template < typename T > tBseqS3<  
  struct result_1 \c{R <Hh  
  { uPkb, :6~Z  
  typedef T & result; dK.R[ aQ  
} ; 6xarYh(  
template < typename T1, typename T2 > iJ)0Y~  
  struct result_2 &<Mt=(qY1  
  { R4b-M0H  
  typedef T1 & result; %M9;I  
} ; iK!dr1:wSw  
template < typename T > KmQ^?Ad- C  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 9? 2  
  { lUv=7" [  
  return (T & )r; xW>ySEf  
} lkA^\ +Ct  
template < typename T1, typename T2 >  \~>e_;  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ExCM<$,  
  { ?Ko|dmX  
  return (T1 & )r1; vZ@g@zB4o0  
} |3;(~a)%  
} ; p<KIF>rf|  
Ky kSFB  
template <> /b#q*x-b  
class holder < 2 > zDDK  
  { d&jjWlHgEN  
public : BwxnDeG)  
template < typename T > _A 2Lv]vfV  
  struct result_1 jWvtv ng  
  { B'}"AC"  
  typedef T & result; B3mS]  
} ; \D?:J3H*]  
template < typename T1, typename T2 > ~*}$>@f{[X  
  struct result_2 FXahZW~Ol  
  { Uoj i@  
  typedef T2 & result; s<vs:jna  
} ; t`5j4bdG  
template < typename T > zA s&%OjG  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const A59gIp*>  
  { 9tK>gwb  
  return (T & )r; KE.Dt  
} A W HU'  
template < typename T1, typename T2 > ?x3Jv<G0*  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const :.uk$jx  
  { J 02^i5l  
  return (T2 & )r2; Es.nHN^]%K  
} gn ?YF`  
} ; J} TfRrf  
y+U83a[L*  
J8<J8x4  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 _D,eyP9P  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: +xp]:h|  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: | o0RP|l  
*C6D3y  
return l(i, j) = r(i, j); :#u}.G  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) r_U>VT^E:  
uS<_4A;sD,  
  return ( int & )i; pu4,0bw  
  return ( int & )j; xWE8W m  
最后执行i = j; CzVmNy)kl  
可见,参数被正确的选择了。 KX3KM!*  
&yIGr` ;  
|P~;C6sf  
2f{T6=SK  
*(QH{!-$s  
八. 中期总结 a1c1k}  
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: #NNewzC<*  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 NfzF.{nh  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 =o^|bih  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor WeMAe w/d  
R7?29?$7  
*:hy Y!x  
mfom=-q3k  
Dl C@fZD  
riCV&0"n  
九. 简化 XOy2lJ/  
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。 (\,BxvhG=  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 osH Cg  
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: ]@ M5_%p  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Yr+23Ro  
  +-*/&|^等 7G9 3,dJ  
2. 返回引用。 j9R6ta3\l  
  =,各种复合赋值等 #sB,1"  
3. 返回固定类型。 bRo|uJ:d  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) %Mn.e a  
4. 原样返回。 1n=_y o  
  operator, Ne6}oQy(S`  
5. 返回解引用的类型。 60}! LmL  
  operator*(单目) 9$1)k;ChP/  
6. 返回地址。 9em*r9-  
  operator&(单目) {1-V]h.<J  
7. 下表访问返回类型。 iwF9[wAft  
  operator[] : c.JhE3D  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 D'_Bz8H!p  
  operator<<和operator>> h|;qG)f^  
{i [y9  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 OB-Q /?0  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: q]% T:A=  
/rc%O*R  
template < typename Left > 1(#;&:$`i  
struct value_return d 8o53a]  
  { 9X}I>  
template < typename T > G"dS+,Q  
  struct result_1 J CGC  
  { BiwieF4x  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; K^[#]+nQ  
} ; {+.r5py  
,!#ccv+Vm%  
template < typename T1, typename T2 > Q<(YP.k  
  struct result_2 `#mK*Buem}  
  { oG oK,  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; Shr,#wwM`B  
} ; FnFb[I@eu  
} ; K^l:MxO-X  
Ms^dRe)  
mpw~hW0-  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait wBSQ:f]g  
9N8I ip]w  
下面我们来剥离functor中的operator() M8&}j  
首先operator里面的代码全是下面的形式: MCTsi:V>+  
\nqkA{;B{  
return l(t) op r(t) p0:kz l4$  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) m#!=3P7T  
return op l(t) YB(Gk;]  
return op l(t1, t2) Qdk6Qubi!  
return l(t) op v`PY>c6~  
return l(t1, t2) op *Zk>2<^R  
return l(t)[r(t)] &a0r%L()X  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] g" VMeW^  
dl-l"9~;  
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: b7`D|7D  
单目: return f(l(t), r(t)); u{<"NR h  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); |*5 =_vF  
双目: return f(l(t)); OhZgcUqQ8  
return f(l(t1, t2)); u+m,b76  
下面就是f的实现,以operator/为例 NpP')m!`}  
<UP m=Hb  
struct meta_divide `fNpY#QsN  
  { xw5d|20b  
template < typename T1, typename T2 > X2sHE  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) g|X;ahTT  
  { friWW ^  
  return t1 / t2; 1c4/}3*  
} DOS0;^f  
} ; 0|4%4 Mt  
hwYQGtjF  
这个工作可以让宏来做: H6*^Ga  
H`hnEOyLp  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Ex amD">T  
template < typename T1, typename T2 > \ Uu s.  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; /^SAC%PD  
以后可以直接用 !|hoYU>@2L  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) LkruL_E>  
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 &)wiKh"$  
(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。。。) I=)hWC/  
2&mGT&HAVA  
6RO(]5wX  
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 C$h<Wt=<  
HAzBy\M{  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > |077Sf|  
class unary_op : public Rettype 3rW|kkn  
  { 'NjzgZ~]P  
    Left l; pIV-kI:w  
public : olB)p$aH#  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} & F:IIo7  
"Mw[P [w*  
template < typename T > 7"F*u :  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #AkV/1Y  
      { !3n)|~r;K  
      return FuncType::execute(l(t)); 5@IB39  
    } 1J=.N|(@Q  
GG064zPq7  
    template < typename T1, typename T2 > wcSyw2D  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const }0#U;_;D  
      { r`y ezbG  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); u-D dq~;|  
    } >2$5eI  
} ; v,-{Z1N%m  
G'2#9<c*  
O4\Z!R60g  
同样还可以申明一个binary_op U @ ?LP  
;h6v@)#GX  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > {^mNJ  
class binary_op : public Rettype z?/1Kj}xG  
  { {e[%;W%c&  
    Left l; =!O*/6rz  
Right r; /tV/85r  
public : Y?CCD4"qn  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} b5$Jf jI  
[yl sz?  
template < typename T > nkxzk$  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const WG*t ::NN  
      { >^q7c8]~g  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); XZ&KR .C,  
    } +d+@u)6  
gTgMqvt  
    template < typename T1, typename T2 > F>tQn4  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h5%<+D<  
      { (Fq5IGs  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); O ,rwP  
    } C*U'~qRK  
} ; ;k"Bse!/  
iLP7!j  
9CA^B2u  
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 f.aSKQD  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 q{s(.Uq$&  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 0q>P~] Ow  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 i|w8.}0  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Wcb7 ;~K  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 j?y LDLj  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 5>3}_  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) d(vsE%/!  
下面是修改过的unary_op 5w%_$x  
=U8a ?0  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > {Q+gZcu  
class unary_op sw A+f   
  { Hsih[f  
Left l; /? r?it  
  >AoK/(yL.  
public : L;gO;vO  
Cm$.<CV  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} l"\~yNgk  
]k9)G*  
template < typename T > j4?@(u9;j  
  struct result_1 q@b|F-  
  { \V9Z #>  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; -.g|l\  
} ; "UEv&mQ  
9lB]~,z  
template < typename T1, typename T2 > T\Uek-(  
  struct result_2 d(g^M1 m  
  { F+E|r6'i  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; *f,DhT/P  
} ; J]m{ b09F  
u6`=x$&  
template < typename T1, typename T2 > xs\!$*R  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const  K;LZ-  
  { $P1O>x>LIL  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); .(pN5JI*  
} Q{k At%  
8G5Da|\  
template < typename T > ;'81jbh  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const f|y:vpd%  
  { J=pztASt  
  return OpClass::execute(lt(t)); i)#s.6.D>  
} LL|7rS|o  
jV(6>BAI_  
} ; C3G)'\yL  
{R/C0-Q^^  
ix#epuN  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug Vi4~`;|&b+  
好啦,现在才真正完美了。 5{n*"88  
现在在picker里面就可以这么添加了: Ed9Z9  
P"<U6zM\sP  
template < typename Right > Ou{v/'9z,  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const ##Z_QB(;  
  { b;)~wU=  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); %0? M?Jf  
} e</$ s  
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。 ,gL9?Wz  
oI^4pwnh  
VCtH%v#S;.  
PjN =k;  
-s9P 8W  
十. bind 7}*6#KRG  
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。 6U^\{<h_c  
先来分析一下一段例子 9;?UvOI;  
54rkC/B>  
97K[(KE  
int foo( int x, int y) { return x - y;} ljK rj  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 a>mm+L 8y  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 C&++VRnm  
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。 7LO%#No",  
我们来写个简单的。 C/(M"j M  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: z>w`ZD}XY  
对于函数对象类的版本: c1%H4j4/  
CRbdAqofV  
template < typename Func > fX jG5Tv  
struct functor_trait l2;CQ7  
  { E~LT b) !  
typedef typename Func::result_type result_type; 9b?SHzAa  
} ; nenU)*o  
对于无参数函数的版本: Mwgu93?  
lo'W1p  
template < typename Ret > \,J/ r!  
struct functor_trait < Ret ( * )() > = waA`Id  
  { ~tOAT;g}q  
typedef Ret result_type;  iD= p\  
} ; >Z1q j>  
对于单参数函数的版本: &qS[%K )  
w`l{LHrR  
template < typename Ret, typename V1 > y>*xVK{D  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > S$2b>#@UJ  
  { K(XN-D/c  
typedef Ret result_type; 8u!"#S#>a  
} ; *m2=/Sh  
对于双参数函数的版本: *Z_C4Tj  
iMfngIs |  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > U35AX9/  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > \;rYo.+  
  { 3=W!4  
typedef Ret result_type; 9o>8o  
} ; 5wUUx#  
等等。。。 ?8W( "W   
然后我们就可以仿照value_return写一个policy g#]wLm#  
.(Qx{r$  
template < typename Func > ,RN:^5 p  
struct func_return "QvmqI>  
  { QMEcQV>  
template < typename T > >AJSqgHQ,  
  struct result_1 S~]mWxgZ  
  { WW~+?g5  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; G|\^{ 5   
} ; =V"(AuCVE  
t'm;:J1  
template < typename T1, typename T2 > Gn;@{x6  
  struct result_2 1".v6caW  
  {  jq08=  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; mqq;H}  
} ; Qv-@Zt!8  
} ; 97)/"i e  
:W@#) 1=  
Kt0(gQOr0  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ?'"X"@r5  
9;xM%  
template < typename Func, typename aPicker > y,pZTlE  
class binder_1 N?X~w <  
  { |pa$*/!NT  
Func fn; uytE^  
aPicker pk; @(C1_  
public : GElvz'S~  
UU8pz{/  
template < typename T > HK+/:'P u  
  struct result_1 I7^zU3]Ul  
  { pu,?<@0YK  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 0EJ(.8hwm  
} ; 5JhdV nT_  
67y Tvr@a  
template < typename T1, typename T2 > US  
  struct result_2 hQNe;R5  
  { .G o{1[  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; <_(/X,kBK  
} ; id?h>g  
>hH0Q5aL  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ,ZS6jZ  
!a$ D4(`v  
template < typename T > mXUYQ 82  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ?uMQP NYs  
  { 0kDK~iT  
  return fn(pk(t)); #Km:}=  
} {647|j;e  
template < typename T1, typename T2 > &F}"Z(B<wK  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ttXjn  
  { 9C t`  
  return fn(pk(t1, t2)); ud fe  
} 2YuN~-  
} ; %& _V0R\k  
eiJ2NwR\w  
0j(M* sl  
一目了然不是么? !`bio cA  
最后实现bind ,7XtH>2s  
_ pO`  
H'F6$ypoS  
template < typename Func, typename aPicker > [31p&FxM  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) PQ|69*2G  
  { s_.]4bl.8  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); s( <uo{  
} D#S\!>m  
OGiV{9U  
2个以上参数的bind可以同理实现。 8P: Rg%0)  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 %P;Q|v6/|  
Quf_'  
十一. phoenix 0q\7C[R_  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: _7DkS}NJs  
CQ;]J=|<_  
for_each(v.begin(), v.end(), ~ d^<_R  
( ;6 +}z~  
do_ 6 n1rL  
[ n}xhW'3hU=  
  cout << _1 <<   " , " fIF<g@s  
] r}yG0c,  
.while_( -- _1), %r)avI  
cout << var( " \n " ) ^KB~*'DN~s  
) q %A?V _  
); )5fQ$<(Z  
\Ep0J $ #o  
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: #}^-C&~  
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 #E0t?:t5bk  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 b%f[p/no  
那么我们就照着这个思路来实现吧: 2k6 X,  
OdI\B   
Hx$c N  
template < typename Cond, typename Actor >  htY=w}>  
class do_while C6_@\&OA  
  { .k4W_9  
Cond cd; Mz I q"3  
Actor act; e4OeoQ@ >  
public : juBw5U<  
template < typename T > ZDL']*)'  
  struct result_1 U }Hwto`R  
  { Da$r`  
  typedef int result_type;  g/UaYCjM  
} ; I|$ RJkD  
}B7K@Wu#  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} |_u8mV  
\8O O)98'  
template < typename T > fQ>4MKLw=d  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]aCk_*U  
  { l!E7A Kk8  
  do .ut{,(5  
    { j<%])  
  act(t); 2fIRlrA$  
  } (eCFWmO  
  while (cd(t)); HmK*bZ  
  return   0 ; %=j3jj[  
} C}IbxKl  
} ; n3MWs);5  
ZWV|# c<G  
8 6QE /M  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). @+U,Nzd  
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。 H(0q6~|  
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。 UkCnqNvx  
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。 N^VD=<#T  
下面就是产生这个functor的类: /RLq>#:h**  
`nR%Cav,U  
g=}v>[k E  
template < typename Actor > J` { 6l  
class do_while_actor [=*E+Oc  
  { Bqws!RM'&@  
Actor act; rg(lCL&:S  
public : wxLXh6|6%_  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} 6`\]derSon  
y%]8'q$  
template < typename Cond > a=GM[{og  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; bt+,0\Vg5  
} ; >95TvJ  
Hg}I]!B  
+w| 9x.&W  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 V's:>;  
最后,是那个do_ 4"\ yf  
=j0x.f Se  
q&'Lbxc>c  
class do_while_invoker /.5;in  
  { k6IG+:s  
public :  V[pvJ(  
template < typename Actor > C-P06Q]  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 2=PBxDs;  
  { ghk5rl$   
  return do_while_actor < Actor > (act); e`{0d{Nd  
} @D`zKYwX1  
} do_; i`%.  
;)DzC c/  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? !Q-wdzsp?  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 V9x8R  
最后来说说怎么处理break和continue e1 *__'  
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。 ,$r2gr!_G  
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
如果您提交过一次失败了,可以用”恢复数据”来恢复帖子内容
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五