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
  • 8198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 HM@}!6/s  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 R8[i XXjku  
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, Qw<kX*fxrI  
< [S1_2b.t  
L_U3*#Zdz7  
NB+$ym  
  class filler X4 }`>  
  { 1R2o6`_  
public : /%uZKG P  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} c. TB8Ol  
} ; ! [|vx!p  
cCh0?g7nV  
J[<pZ [  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: WE5"A| =  
"6E1W,|{  
loeLj4""  
,"N3k(g  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); W"-EC`nP  
(I7&8$Zl  
DO1 JPeIi  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 K/wiL69  
X40la_[.  
Fp5NRM*-!  
@cu}3>  
二. 战前分析 ]@/^_f>D  
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。 ?Rt 1CDu  
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 x0u?*5-t  
of+phMev  
5mna7 BCEb  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); m0I #  
  /* --------------------------------------------- */ -B*<Q[_  
vector < int *> vp( 10 ); XW UvP  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ^<>Jw%H  
/* --------------------------------------------- */ y\)G7 (  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); us\%BxxI9  
/* --------------------------------------------- */ }_a +X  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); PTzp;.  
  /* --------------------------------------------- */ KH2F#[ !Lw  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); Y8J ;+h9  
/* --------------------------------------------- */ HzD>-f  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); QN5yBa!Wz  
1H&?UP4=(  
`z-H]fU  
28T\@zi  
看了之后,我们可以思考一些问题:  NVO9XK  
1._1, _2是什么? %A)-m 69  
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。 oh7#cFZZ0  
2._1 = 1是在做什么? nr<WO~Xw~  
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。 hl6,#2$  
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。 /<(*/P,>  
y:g7'+c  
x{NNx:T1  
三. 动工 +  ZR(  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ^MW\t4pZ  
i{ t TUA  
qJ{r!NJJ 8  
_HWHQF7  
template < typename T > 943I:, B  
class assignment L4YVH2`0)  
  { ="3a%\  
T value; (orrX Ez  
public : |5 oKq'(b  
assignment( const T & v) : value(v) {} 5i!V}hE  
template < typename T2 > _`bS[%CJ  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } /h?<MI\7V  
} ; 0|+>A?E}E  
u<l# xud  
IF&g.R  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Qq'i*Mh  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Lnh':7FQJx  
~In{lQ[QX  
; g Z%U  
fKL'/?LD]  
  class holder M&uzOK+  
  { GXOFk7>  
public : YPF&U4CN  
template < typename T > Bii6Z@kS  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const 8A2if 9E3  
  { w1wXTt  
  return assignment < T > (t); k~0#'I9  
} _MM   
} ; `4VO&lRm  
OJMvn'y  
R&6n?g6@/V  
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: d^KBIz8$5l  
^G}# jg.  
  static holder _1; >Hdjsu5{N  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 KqN!?anPr  
=ud `6{R  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 );  M*d-z  
而不用手动写一个函数对象。 kRmj"9oA  
#V<`U:.  
wn &$C0  
+?qf`p.{  
四. 问题分析 e{,!|LhpQ  
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。 yJnPD/i  
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。 ]UK`?J=t2g  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ~_ *H)|  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 9aTL22U?  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 %lXbCE:[  
F|ETug n  
五. 问题1:一致性 Jzk!K@  
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?| Y{,2X~ 7  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ?ouV  
'eqiYY|  
struct holder CXBzX:T?#  
  { fucUwf\_  
  // {UP'tXah  
  template < typename T > j._G7z/LJ  
T &   operator ()( const T & r) const ;5<P|:^  
  { 0r1g$mKb  
  return (T & )r; Xa4GqV9M/-  
} FI\IY R  
} ; '4$lL 6ly>  
gzor%)C  
这样的话assignment也必须相应改动: ppEJs  
/ >%L[RJ4  
template < typename Left, typename Right > O4T'o.  
class assignment smV!y8&  
  { Was'A+GZ  
Left l; hQJo ~'W=  
Right r; [u[ U_g*  
public : /E)9v$!  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} iDZrK%f l  
template < typename T2 > M /"gf;)q>  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } ]x2Jpk99a  
} ; ~NxEc8Y  
!&W|myN^  
同时,holder的operator=也需要改动: ~ 9=27 p  
3Q",9(D  
template < typename T > .%_)*NUZ  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const 4&|C}  
  { )B81i! q  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); TfL4_IAG.  
} X&s7% ]n+  
:ztyxJv1  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 w5,6$#  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 RYt6=R+f  
rw&y,%2  
return l(rhs) = r; }f0u5:;Zth  
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。 JfkTw~'R  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: q'.;W@m  
=Ci13< KQ  
template < typename Tp > K<#-"Xe;  
class constant_t 3)y{n%3L  
  { uMHRUi  
  const Tp t; J2'K?|,m  
public : i(0hvV>'  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} BH5w@  
template < typename T > prUHjS  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const f4 Q( 1(C  
  { [g+y_@9s  
  return t; PT+c&5AS  
} <^Nk.E  
} ; x:qr\Rz  
H-Pq!9[DB  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 AQe!Sqg'  
下面就可以修改holder的operator=了 lj*8mS/;h  
l]$40 j  
template < typename T > } %+qP +O\  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const Y[ ?`\c|  
  { LP,9<&"<  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); bK<}0Ja[  
} 66 N)  
b~j~  
同时也要修改assignment的operator() 847 R   
{|XQO'Wg  
template < typename T2 > a!D*)z Y  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } GQ<Ds{exs>  
现在代码看起来就很一致了。 ]% Y\ZIS  
%@P``  
六. 问题2:链式操作 9k}<Fz"^.  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 dgslUg9z3g  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 x<@kjfm5  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 HVGr-/  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 v J-LPTB  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct S*g`d;8gV  
UQ~4c,  
template < typename T > #X5hS w;  
struct result_1 x{Sd P$  
  { T/5"}P`  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; y:,9I` aW  
} ; k}zd' /b  
\B&6TeR  
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: Xem5@ (u  
H} 6CKP}  
template < typename T > {`F1u?l  
struct   ref waCboK'  
  { ]`d2_mu  
typedef T & reference; f^?uY8<  
} ; }/p/pVz  
template < typename T > d=y0yq{L  
struct   ref < T &> %[ /<+  
  { f>z`i\1oO  
typedef T & reference; 5oJ Dux }  
} ; .LObOR 5J7  
G?/c/rG  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 4uUs7T  
<s}|ZnGE   
template < typename T > 3Z1OX]R  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const W' ep6O  
  { &K *X)DAs  
  return l(t) = r(t); hiwIWd:H  
} Gs_qO)~xo  
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。 9 mPIykAj8  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 'gDe3@ci!  
!| xZ6KV  
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 4LsHs   
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: KDD@%E  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 9U^$.Lb  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 $O9Xx  
最后的布局是: W2eAhz&  
                Add ~@Kf2dHes  
              /   \ FJT1i@N  
            Divide   5 _]=9#Fg7{  
            /   \ CZ3].DA|z  
          _1     3 9!}q{2j  
似乎一切都解决了?不。 Pz@/|&]  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 ErDL^M-`  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 MCU9O  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: Q0~j$Jc  
^.vmF>$+I  
template < typename Right > 6>,# 6{?jl  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const C),7- ?  
Right & rt) const s<&[\U  
  { TsHF tj9S  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); EgNH8i  
} `c(\i$1JY)  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 q (>c`5  
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。 L2fVLK H  
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。 qS.)UaA  
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。 TnA?u (R%  
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。 <'&F;5F3V  
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? hS:jBp,  
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: :wipE]~4t  
-;pOh;WG  
template < class Action > ((|IS[  
class picker : public Action #s2B%X  
  { .N"~zOV<#  
public : I4D<WoU;dJ  
picker( const Action & act) : Action(act) {} [se^.[0,  
  // all the operator overloaded p<5!0 2yQ\  
} ; |s=`w8p  
8Kk\*8 <  
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。 OCnFEX"  
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: PLdn#S}.  
l>&sIX  
template < typename Right >  KG8W8&q  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const &U"X $aFc  
  { Np2ci~"<.  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); )X5(#E  
} |^GyH$.  
XP?*=Z]  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > </s,pe79B  
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。 v <Hb-~  
>"("*3AO  
template < typename T >   struct picker_maker w`gyE 6A  
  { r,xmEj0E  
typedef picker < constant_t < T >   > result; G{RTH_p  
} ; Mw^ *yW  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > Yc`<S   
  { BU6Jyuwn  
typedef picker < T > result; ^$Krub{|  
} ; ssl&5AS  
;%zC@a~{  
下面总的结构就有了: oT&m4I  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 `Ko[r R+  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 %fhNxR  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 !/hsJ9  
至此链式操作完美实现。 zn)yFnB!TH  
`;F2n2@  
&q>zR6jne  
七. 问题3 YaL]>.;Z:"  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 k+1gQru{d  
 t;47(U  
template < typename T1, typename T2 > #C*&R>IvY  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]ii+S"U3  
  { S%l:kKD  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); R1%y]]*-P  
} .y):Rh^  
Acu@[ I^  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: yn~P{}68  
j*zD0I]  
template < typename T1, typename T2 > u^4h&fL  
struct result_2 lTz6"/  
  { vV^dm)?  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Dp!zk}f|  
} ; ]b}B2F'n  
&erm`Ho  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? DDw''  
这个差事就留给了holder自己。 MFwO9"<A  
    YBjdp=als  
tu}>:mk  
template < int Order > KQmZ#W%2m  
class holder; N 8t=@~]  
template <> keCRvlZ4  
class holder < 1 > ebM{OI  
  { ctJ&URCi#  
public : -t3i^&fj8  
template < typename T > 97LpY_sU  
  struct result_1 P} r)wAt  
  { h6M;0_'  
  typedef T & result; \Tm}mAvK/o  
} ; 36$[   
template < typename T1, typename T2 > o""~jc~  
  struct result_2 KCtX $XGL  
  { u \g ,.C0  
  typedef T1 & result; .\)A@ua^  
} ; U5+vN[ K  
template < typename T > h$fe -G#  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const u%2KwRQ  
  { j[e,?!8;  
  return (T & )r; ;BBpN`T  
} lG"H4Aa>  
template < typename T1, typename T2 > yV]xRaRr2  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const R$6qoqv{yG  
  { =r6qX  
  return (T1 & )r1; s<7XxQ  
} %Fft R1"  
} ; _T*AC.  
LP<<'(l`  
template <> |t6~%6^8  
class holder < 2 > 3,6Ox45  
  { $H*/;`,\[  
public : -=5)NH t  
template < typename T > ?<~WO?  
  struct result_1 #n7Yr,|Z  
  { p^X^1X7  
  typedef T & result; x"\qf'{D  
} ; Pil;/t)"  
template < typename T1, typename T2 > I>n g`  
  struct result_2 &<1 `O  
  { F ?=9eISLJ  
  typedef T2 & result; BD*G1k_q  
} ; $>w/Cy  
template < typename T > !j^&gRH  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const bFGDgwe z  
  { Qv{,wytyO  
  return (T & )r; f/ahwz  
} "J19*<~  
template < typename T1, typename T2 > , =y#m- 9  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ClQe4uo{  
  { k-jahm4  
  return (T2 & )r2; oXgdLtsu  
} r"]'`qP,  
} ; jw>h k  
@d&H]5  
r9@AT(  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 E*CcV;  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: I%;Jpe  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ,8VU&?`<}  
6STp>@Ch]"  
return l(i, j) = r(i, j); <kc# thL  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 658^"]Rk'/  
Ix8$njp[  
  return ( int & )i; ;y1Q6eN  
  return ( int & )j; #R5U   
最后执行i = j; HW6.O|3  
可见,参数被正确的选择了。 Tls a%pn  
J;QUPpH Z  
;ojiJ ?jU  
l]!B#{  
M+Uyb7  
八. 中期总结 AEg(m<t  
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: ;Yts\4BSM  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 <$i4?)f(  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 8q^o.+9  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor RFfIF]~3  
|:[9O`U)s  
MC!ZX)mF  
_8fA?q=  
LN^f1/ b*  
{"}V&X160o  
九. 简化 jna;0)  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 Ew,T5GG  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 E4oz|2!m  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: %dttE)oH?  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 FxW&8 9G  
  +-*/&|^等 raUs%Y3  
2. 返回引用。 w# y2_  
  =,各种复合赋值等 (-^bj  
3. 返回固定类型。 < n?=|g  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) 5<+K?uhm  
4. 原样返回。 )u} Q:`9  
  operator, Le#spvV3J|  
5. 返回解引用的类型。 Akk 3 Qx  
  operator*(单目) m VxO$A,  
6. 返回地址。 "lVqU  
  operator&(单目) QwWW! 8  
7. 下表访问返回类型。 :8f[|XR4\N  
  operator[] xyeA  2Y  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 xBM>u,0.F  
  operator<<和operator>> |D#2GeBw1h  
2YBIWR8z  
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。 NC"yDWnO'  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ;sOsT?)7$  
grom\  
template < typename Left > 5>_5]t {  
struct value_return #/-_1H  
  { K 1#ji*Tp  
template < typename T > <PD?f/4 /  
  struct result_1 6[ga$nF?  
  { ][@F  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 5er@)p_  
} ; bud&R4+  
x?,9_va]  
template < typename T1, typename T2 > 6^F '|Wh  
  struct result_2 kdrod[S  
  { 1%~ZRmd e  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; Im72Vt:p-  
} ; )}lRd#V  
} ; zc+@lJy  
msx-O=4g  
+Ic ~ f1zh  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait k5BXirB  
3'I^lc  
下面我们来剥离functor中的operator() !u|Tu4G^  
首先operator里面的代码全是下面的形式: MmoR~~*  
t%VDRZo7  
return l(t) op r(t) ]`o!1(GA  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) S;\R!%t_  
return op l(t) oOU1{[  
return op l(t1, t2) 3{7T4p.G  
return l(t) op 7'p8 a<x  
return l(t1, t2) op + %*&.@z_  
return l(t)[r(t)] ;iQEkn2T|}  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] YlK7;yrq(  
I[Ic$ta  
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: Z=z%$l  
单目: return f(l(t), r(t)); s95F#>dr  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); sH#X0fG  
双目: return f(l(t)); y0bq;(~X~  
return f(l(t1, t2)); 8 ;gXg  
下面就是f的实现,以operator/为例 B{6<;u)[  
R[[ ,q:4  
struct meta_divide a$11PBi[9  
  { %/9;ZV  
template < typename T1, typename T2 > ]wn/BG)  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) v1G"3fy9  
  { o @Z#  
  return t1 / t2; R=)55qu  
} aE VsU|  
} ; 3\$wdUFr  
GC@+V|u  
这个工作可以让宏来做: s<QkDERMX  
w|Cx>8P8@  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ T/r#H__`  
template < typename T1, typename T2 > \ Qt>>$3]!!  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Bn?V9TEoO  
以后可以直接用 Gc tsp2ndW  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) B}?IEpYp  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 L{{CAB!  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) i&Fiq&V)[  
!vD{Df>  
D1s4`V -  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 .3qu9eP   
.Nm su+s  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > T? ,P*l  
class unary_op : public Rettype "UVFU-Z  
  { s0u{d qP  
    Left l; F _3:bX  
public : AvJ,SQt  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} gN6rp(?y  
wEW4gz{s  
template < typename T > csZ c|kDI  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Qeq5gN]  
      { x*XH]&V  
      return FuncType::execute(l(t)); wE\3$ s/{D  
    } sq/]wzT:  
0ZpFE&  
    template < typename T1, typename T2 > (7FW9X;  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 5II(mSg8  
      { =}!Mf'  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); # uCB)n&.  
    } o(kM9G|  
} ; arK_oh0B  
{No L  
uGN^!NG-0  
同样还可以申明一个binary_op XM1`x  
qO1tj'U<  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > \00DqL(Oj`  
class binary_op : public Rettype vxQ8t!-u  
  { ~p0c3*  
    Left l; una%[jTc  
Right r; t(!r8!c u}  
public : K4Dp:2/K%  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} |]=2 }%1w  
Q _iO(qu 6  
template < typename T > ti5HrKIw  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const F^$led1/F  
      { MxQ?Sb%Gka  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); [4&#*@  
    } !5@_j,lW(  
Os%n{_#8  
    template < typename T1, typename T2 > qml2XJ>  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const BQ</g* $;  
      { D('2p8;2"7  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); `?(Bt|<>  
    } U5HKRO  
} ; HmmS(fU  
g9fq5E<G  
`Hx~UH)  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 @wmi 5oExc  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 fU3`v\X  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 7}O.wUKw%  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 D#A~Nbc  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! }ArpPU :]  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 RkeltE~u  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 b^c9po  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) smY$-v)@  
下面是修改过的unary_op C Wo1.pVw  
1k%k`[VC  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 0yM[Z':i'{  
class unary_op bAk&~4Y_"  
  { C#;jYBtT7?  
Left l; b#)U UGmI  
  $h[Q Q-  
public : ppIbjt6r  
S/ywA9~3Q  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} aA`/E  
p{)5k  
template < typename T > _96~rel_P  
  struct result_1 |WryBzZ>on  
  { -~" :f8  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; nR>r2wMk@  
} ; RF!a//  
X6+qpp  
template < typename T1, typename T2 > VQI(Vp|  
  struct result_2 E`H$YS3o  
  { XZNY4/ 25G  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; -m= 8&B  
} ; \'CN  
DmVP  
template < typename T1, typename T2 > GV6K/T :  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const p}b/XnV$~  
  { pg+[y<B  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); KfCoe[Vv  
} 5BkV aF7Th  
*1Z5+uVT[  
template < typename T > y7i%W4  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const FSuAjBl0-  
  { ,5Pl\keY  
  return OpClass::execute(lt(t)); h0Z{,s}  
} g$:Xuw1  
m4E)qCvy  
} ; 88"Sai  
]{~NO{0@Y  
[[~w0G~1  
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 g42)7  
好啦,现在才真正完美了。 `cQo0{xK  
现在在picker里面就可以这么添加了: F 09DV<j  
$eV$2p3H  
template < typename Right > \o-&f:  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const ZR v"h/~  
  { RC|!+ TD  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); IPSF]"}~  
} Wjh/M&,  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 Ioy  
Cp`j/rF  
MF3b{|Z  
;|p$\26S)%  
7+TiyY]K  
十. bind "N:XzG  
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。 $uui:wU%Q  
先来分析一下一段例子 WnwhSr2  
WnUweSdW  
(C] SH\  
int foo( int x, int y) { return x - y;} l&VjUPz_  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 GsbAlNP  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 +QM@VQ  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 zOEY6lAwI  
我们来写个简单的。 "TV(H+1,z  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: e7fiGl  
对于函数对象类的版本: 3($"q]Y  
%u^ JpC{E  
template < typename Func > -5>-%13  
struct functor_trait G'zF)0oD  
  { ;VO.!5W@eg  
typedef typename Func::result_type result_type; aKUS5jDu  
} ; ;?}l  
对于无参数函数的版本: XS0xLt=  
w:Jrmx  
template < typename Ret > X.K<4N0A9J  
struct functor_trait < Ret ( * )() > ``,k5!a66\  
  { 3lLMu B+  
typedef Ret result_type; BYW^/B Y)  
} ; ._wkj  
对于单参数函数的版本: ]Fvm 7V  
H_!4>G@  
template < typename Ret, typename V1 > <D&)OxEn\  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > =z?%;4'|  
  { &bqT /H18  
typedef Ret result_type; }7G8|54t  
} ; FG3UZVUg9  
对于双参数函数的版本: dw~p?[  
"x941 }  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > Z34Wbun4  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > KV|}#<dD  
  { )2UZ% ?V#  
typedef Ret result_type; 2Nxm@B` {  
} ; :{'k@J"| a  
等等。。。 U7xmC  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy qjJBcu_C'S  
}pkj:NT  
template < typename Func > 3ZTE<zRQ  
struct func_return  %d Ernc$  
  { Iu~\L0R427  
template < typename T > -IlJ^Al4  
  struct result_1 ;TcvA  
  { %xlqF<  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; v{i7h|e  
} ; =.|J!x  
OI} &m^IOo  
template < typename T1, typename T2 > d0hhMx6$  
  struct result_2 Y $g$x<7  
  { p\C%%  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Obw?_@X  
} ; Z3 ;!l  
} ; C8#@+Q.  
wOQ#N++C  
<?D[9Mk$  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 4GG>!@|  
&)i|$J 2.  
template < typename Func, typename aPicker > E6Rz@"^XV  
class binder_1 R j~  
  { Ae^X35  
Func fn; p <eC<dtu  
aPicker pk; @ZN^1?][  
public : 3$vRW.c\q  
Md)zEj`\  
template < typename T > !KKT[28v  
  struct result_1 k^$+n_  
  { J68j=`Y  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; I"AYWo?  
} ; Ub0/r$]DK  
$(s\{(Wn  
template < typename T1, typename T2 > J" j.'.  
  struct result_2 c8)/:xxl  
  { |vte=)%  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; &"_u}I&\  
} ; ERUt'1F?]  
kE.x+2  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} I O%6 O  
dAP|:&y@  
template < typename T > @=w<B4 L  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |CgnCUv+  
  { @L84>3O  
  return fn(pk(t)); #6+ FY+/  
} rA0,`}8\  
template < typename T1, typename T2 > bf_I9Z3m  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const NRnRMY-  
  { 0U66y6  
  return fn(pk(t1, t2)); )PkNWj6%y  
} Xf =XBoN|  
} ; H-rWDN#  
|6J ?8y  
4@ILw  
一目了然不是么? |{g+Y  
最后实现bind STfyCtS  
HhA -[p  
|VOg\[f  
template < typename Func, typename aPicker > D+V7hpH-  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) Mv|ykJoz"  
  { &a!BD/  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Gy1xG.yM~  
} u^I(Ny  
He0=-AR8  
2个以上参数的bind可以同理实现。 ufa41$B'yG  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 ]"AyAkT(  
QVZD/shq  
十一. phoenix d "BW/%m|g  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: @Un/c:n  
_ |<d5TI  
for_each(v.begin(), v.end(), J )BI:]m  
( Y9SGRV(  
do_ j$fAq\B  
[ v/uO&iQw5  
  cout << _1 <<   " , " `T/~.`R  
] LW#M@  
.while_( -- _1), t{!  
cout << var( " \n " ) T1B|w"In  
) ZWc+),X  
); s30 O@M))  
P7r'ffA  
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: IC/(R! Crj  
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 +]>+a<x*%  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 39 e;  
那么我们就照着这个思路来实现吧: ,p{`pma  
.F&9.#>  
5OM?3M  
template < typename Cond, typename Actor > MFJE6ei  
class do_while -0o[f53}p  
  { sK$wN4k  
Cond cd; CR4rDh8za  
Actor act; ?tf&pgo  
public : si1*Wt<3Bc  
template < typename T > _\5~>g_  
  struct result_1 71FeDpe  
  { 6XEZ4QP}  
  typedef int result_type; fi PIAT}  
} ; G" b60RQ  
(A k\Lm  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} ,zcQS-e2  
lw8"'0  
template < typename T > m:tiY [c>W  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const b yg0.+e0  
  { kg5ev8  
  do Eu@5L9A  
    { \`'KlF2  
  act(t); Qx|H1_6  
  } `znB7VQ0  
  while (cd(t)); q)u2Y]  
  return   0 ; @b&84Gn2 r  
} 3 K/Df#  
} ; ske@uzAz  
# jYpVc{]  
!Gs} tiMH  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). 4z7G2  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 A)n W  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 R U"/2i  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 V|Tud  
下面就是产生这个functor的类: !KS F3sz  
hPm>tV2X  
4FeEGySow  
template < typename Actor > x  FJg  
class do_while_actor *xRc * :0  
  { T*2C_oW  
Actor act; R5Yl1   
public : /z."l!u6  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} 7D"%%|: h  
9>m%`DG*  
template < typename Cond > 9pWy"h$H  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; U SOKDDm  
} ; _fTwmnA  
";3*?/uM  
`hh9"Ws%  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 XaI;2fMGI  
最后,是那个do_ tgFJZA  
/4S;QEv  
4 (?MUc  
class do_while_invoker E,G<_40  
  { ;#?M)o:q  
public : ucYkxi`x  
template < typename Actor > IxSV?k   
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const >X}{BDMb.  
  { u/^|XOy  
  return do_while_actor < Actor > (act); )-P!Ae_.v  
} #5CI)4x0!  
} do_; Go\VfLLw  
d{+(Lpj^  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? vL_zvX A  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 M.%shrJ/  
最后来说说怎么处理break和continue ^t. W|teD  
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。 F%.xuLW  
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 或 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:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八