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
  • 8459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 1/iE`Si  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 (FVX57  
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, *gqSWQ  
Pv){sYUh  
j}WByaZ&  
h4`9Cfrq,  
  class filler AR B7>"  
  { v 81rfB5  
public : 'gTmH[be  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;}  ?J&)W,~  
} ; t_c?Wp~tH  
;e{5)@h$  
v Xcy#  
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: IgX4.]W5  
At9X]t  
}T(z4P3  
G\~^&BAC  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); Fdt}..H%  
)"u:ytK{  
%+tV/7|F  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 &RY)o^g[4  
"JhimgwvY  
AV4~U:vU  
dHII.=lT  
二. 战前分析 2$0)?ZC?=  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 }Ik1bkK  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 Q,e*#oK3$  
WZ~> BM  
|B[eJq  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ( $d4:Ww  
  /* --------------------------------------------- */ .W.;~`EW  
vector < int *> vp( 10 ); }~I|t!GL  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); |*\C{b  
/* --------------------------------------------- */ J!p<oW)a!  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 0HibY[_PbD  
/* --------------------------------------------- */ BQNp$]5s  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); `,#!C`E 9  
  /* --------------------------------------------- */ uHvaZMu  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); bZ5n,KQA5  
/* --------------------------------------------- */ MCy~@)-IN  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); XB/'u39  
2 P}bG>M  
u''BP.Y S  
-2*>`,Uu  
看了之后,我们可以思考一些问题: JAP (|  
1._1, _2是什么? jD9lz-Y@  
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。 GU6 qIz|  
2._1 = 1是在做什么? ;Bs^iL  
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。 "tR}j,=S:D  
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。 9k>uRV6  
|]ucHV  
)f*Iomp]@  
三. 动工 }76.6=~  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: u0]q`u/ T  
04JT@s"o  
zSgjp\  
2d&^Sp&11  
template < typename T > 0XIxwc0Iw  
class assignment ;`jU_  
  { vm}G[  
T value; e'~ Q@_D  
public : pxplWP,  
assignment( const T & v) : value(v) {} HdCk!Fv  
template < typename T2 > !0jq6[&  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } l,y^HTc}7/  
} ; x0G>ktWq<  
JlIS0hnv  
VGJDqm!  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 _rjBc ;a  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ,nYZxYLf+  
cU | _  
!5.v'K'  
5 ,ZRP'oI  
  class holder g :i*O^c @  
  { Qj!d^8  
public : 3o0IjZ=[>  
template < typename T > shK&2Noan  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const \=g!$  
  { %ck`0JZAP  
  return assignment < T > (t); NG)7G   
} k?-S`o%Q  
} ; ?>?ZAr  
_85E=  
3yMt1 fy  
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: 2np-Fc{S  
VjTAN=  
  static holder _1; C yf]`*  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 k2uBaj]  
t>oM%/H  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 0UjyMEiK  
而不用手动写一个函数对象。 9|a)sb7/  
$4h04_"  
~UW{)]_jox  
8Mb$+^zU  
四. 问题分析 M6x;BjrV  
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。 (WMLNv  
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。 g& >m P?  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Eq7gcDQ  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 in?T]}  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 y`+<X{V5L  
Sy B-iQn  
五. 问题1:一致性 ._(z~3s  
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?| 3G(skphE  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 u[J7Y  
Y-7.Vjt^  
struct holder Tvrc%L(]  
  { R\ e#$"a5  
  // 4ioN A/E  
  template < typename T > T ~|PU{  
T &   operator ()( const T & r) const 3H <`Z4;  
  { gQCC>8  
  return (T & )r; C=EhY+5  
} 8fEAYRGd  
} ; Oo$%Yh51~  
eo]a'J9(  
这样的话assignment也必须相应改动: x"!#_0TT}  
3]7ipwF2q  
template < typename Left, typename Right > #PPsRKj3c  
class assignment 98ayA$  
  { I')x]edU  
Left l; cnYYs d{  
Right r; C }bPv +t  
public : *fOIq88  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} DW4MA<UQ  
template < typename T2 > ls]Elo8h1f  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } >:fJhF@  
} ; ]q37Hj  
*<;&>w8  
同时,holder的operator=也需要改动: *IVD/9/  
s'2y%E#  
template < typename T > &U8 54  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const -MsuBf  
  { @US '{hO1p  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); ~.!?5(AH8z  
} ,Zr  YJ<  
WVsK rFZT  
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。 uk1v7# p  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 0-lPhnrp  
n *Q4G}p  
return l(rhs) = r; W>VAbm  
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。 >02i8:Tp5K  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: t2m  ^  
e4?<GT   
template < typename Tp > ?WMi S]Q\  
class constant_t _4!7 zW^  
  { O]4W|WI3  
  const Tp t; #SK#k<&P  
public : U8U/?zW/&  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} #{?m  
template < typename T > R|6RI}  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const i"ck`6v"8  
  { >^sz5d+X  
  return t; aB7d(  
} XC 57];-  
} ; U8Cw7u2  
pC55Ec<  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 zl,bMtQ  
下面就可以修改holder的operator=了 rZb_1E<  
l6yB_ M  
template < typename T > U3(L.8(sA  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 8rnb  
  { )sMAhk|  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); AW]("pt  
} IZzhJK M1V  
EgkZ$ah  
同时也要修改assignment的operator() Y^T-A}?`  
s}z(|I rH  
template < typename T2 > B6^w{eXN  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } %kaTQ"PB  
现在代码看起来就很一致了。 x Q@&W;  
p]X!g  
六. 问题2:链式操作 xuw//F  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 <x.]OZgO  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 EXv\FUzo  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 Cj`pw2.  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 iW1$!l>v  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct IiYuUN1D  
e_;%F`  
template < typename T > =<Zwv\U  
struct result_1  -fx(H+  
  { S]Yu6FtWiO  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; w}]3jc84  
} ; n-L]YrDPK[  
_.oRVYK /  
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: &h_d|8  
Q;{D8 #!  
template < typename T > 9`hpa-m@  
struct   ref *q\HFI  
  { Oi+Qy[y2  
typedef T & reference; bdNY7|j`  
} ; R.^Bxi-UG:  
template < typename T > P\Pc/[ Z7  
struct   ref < T &> \xa36~hh40  
  { /zDSlj<c  
typedef T & reference; YA1{-7'Q  
} ; q(w1VcLZ  
q[Sp|C6x  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: N6-2*ES  
D0,oml  
template < typename T > }bj,&c  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const kM6 EZ`mj  
  { SF78 s:_!_  
  return l(t) = r(t); H >@JfYZ0  
} l7=$4As/hI  
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。 :7 s#5b  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 -wG[>Y  
\&l*e  
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 4#'^\5  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 6c;?`C  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Ugee?;]lu  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 7.F& {:@_  
最后的布局是: W! 5Blo  
                Add $u0+29T2O  
              /   \ AVdd?Ew  
            Divide   5 r5X BcG(2  
            /   \ #I*ht0++  
          _1     3 7csl1|U  
似乎一切都解决了?不。 SWe!9Y$  
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。 7,&3=R <  
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。 ^OGH5@"  
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: ocDVCCkxg  
).O\O)K  
template < typename Right > #Fb0;H9`  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const eO"\UDBV  
Right & rt) const }]Z,\lA  
  { {H"=PYR  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ivDG3>"JG  
} 4 G68WBT  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 &].1[&M]  
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。 =Un6|]  
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。 &<[]X@ bY  
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。 FSXKH{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。 &p(*i@Ms  
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? qH}62DP3  
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: ? ><   
lD+y, ";  
template < class Action > BGk<NEzH  
class picker : public Action #L)4 |  
  { {f6A[ZO;J  
public : ^LQ lfd  
picker( const Action & act) : Action(act) {} )H=[NB6J8  
  // all the operator overloaded 'f$?/5@@  
} ; [W7\c;Do  
S+bWD7  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 CUTEp/+  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: } cH"lppX  
LI5cUCl  
template < typename Right > ^ZViQ$a"h;  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const d$G%F$BTs  
  { XDv7#Tv_wv  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); C[/U y  
} =kZwB*7  
HS|g   
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > P\G C8KV]  
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。 tMs| UC  
WZy6K(18"'  
template < typename T >   struct picker_maker #Z3I%bkw H  
  { 9zM4D  
typedef picker < constant_t < T >   > result; @bVh?T0~F,  
} ; ";!1(xZr  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > hG0lR.:  
  { 4OESsN$O  
typedef picker < T > result; ]|\>O5eeu  
} ; ct4)faM  
]Rys=.!  
下面总的结构就有了: dA!f v`,6-  
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。 5|B(K @<  
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。 2 ShlYW@~  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ~bm2_/RL  
至此链式操作完美实现。 &4$43\(D  
(? #U&  
nm%4L  
七. 问题3 H]n0JG9K  
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。 'Q;?_,`  
k=q%FlE  
template < typename T1, typename T2 > (;S]{z%  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const C Wl95g  
  { 9#$V1(}?  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); *Uw#  
} 5]O LV1Xt  
T>:g ME  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: =v#A&IPA'  
J$=b&$I(  
template < typename T1, typename T2 > SoON@h/  
struct result_2 /3:IE%o  
  { YdL1(|EdM  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ."@a1_F|  
} ; Y_iF$ m/R  
 ! 6i  
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? fw~%^*  
这个差事就留给了holder自己。 [T?6~^m=  
    :^.87>V7  
M97p.;;  
template < int Order > wP *a>a  
class holder; \?]HqPibx  
template <> *V<2\-  
class holder < 1 > 6'lT`E|  
  { FO)nW:8]  
public : LRlk9:QD>  
template < typename T > [AOluS  
  struct result_1 M#jeeE-}%  
  { q8yJW-GA   
  typedef T & result; kQiW5  
} ; ^=M(K''  
template < typename T1, typename T2 > \(7#N<-  
  struct result_2 g&(~MD2{  
  { c3 ]^f6)?  
  typedef T1 & result; dZ81\jdYv  
} ; vWfef~}~  
template < typename T > B(T4 nH_k  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const xg%]\#  
  { \YF!< 2|[  
  return (T & )r; 5T@'2)BI=  
} f#-T%jqnK  
template < typename T1, typename T2 > */h 9"B  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const (HD>vNha1  
  { K{|dt W&  
  return (T1 & )r1; Q X5#$-H@  
} f$*9J  
} ; o2U J*4  
z\ $>k_  
template <> >Zp]vK~s  
class holder < 2 > xM"XNT6b  
  { qk{UO <  
public : [#h!3d|?B  
template < typename T > oUS>p":  
  struct result_1 +?g,&NE  
  { )C0X]?   
  typedef T & result;  l e/#J  
} ; ?d`+vHK]>  
template < typename T1, typename T2 > Vt2=rD4oJk  
  struct result_2 AS-t][m#  
  { XA^:n+Yo  
  typedef T2 & result; &WV 9%fI  
} ; e:D9;`C  
template < typename T > G:s:NXy^  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const jWm BUHCb  
  { >$9yQ9&|  
  return (T & )r; B{i;+[ase  
} uWT&`m_(2  
template < typename T1, typename T2 > 49kia!FR  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const `r bqYU0  
  { 6_ 0w>  
  return (T2 & )r2; v-aq".XQ  
} 2Ab#uPBn  
} ; xa^HU~  
q`K-T _<  
?{Z0g+B1  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 I%WK*AORM  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: l\y*wr`  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: H ?:#Ui(p  
@*{BX~f  
return l(i, j) = r(i, j); -H;y_^2  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) =_:L wmI  
u(a&x|WY  
  return ( int & )i; 6?x{-Zj ^?  
  return ( int & )j; HcUz2Rm5XP  
最后执行i = j; K1WoIv<Ym  
可见,参数被正确的选择了。  -KiS6$-  
uk/+ i`=  
DfFPGFv  
]>i0;R ME  
=5eDT~=2{U  
八. 中期总结 2= mD  
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: vw6FvE`lC  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 muq|^Hfb  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 @S:/6__  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor zQ _[wM-  
*<j@+Ch  
N!~NQ-Re'  
aRP+?}b">  
hjT1SW\I  
9m9=O&C~-<  
九. 简化 *[YN|  
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。 1"6k5wrIA  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 8H b|'Q|^  
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: '$^ F.2  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 J>PV{N  
  +-*/&|^等 Mdh"G @$n  
2. 返回引用。 L` "UeNT  
  =,各种复合赋值等 B.WkHY%/  
3. 返回固定类型。 j( :A  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) iR OM?/$  
4. 原样返回。 dEL"(e#0s4  
  operator, $8}'6,  
5. 返回解引用的类型。 Qq`\C0RZ  
  operator*(单目) /)|y+<E]}  
6. 返回地址。 ,]"u!,yHb  
  operator&(单目) 8;NO>L/J]i  
7. 下表访问返回类型。 P9^h>sV  
  operator[] 0G 1o3[F  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ~` hcgCi%  
  operator<<和operator>> K),wAZI!7j  
xxn&{\ ?  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 ;~;St>?\R\  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: g7F Z -  
dfcG'+RU}  
template < typename Left > #^V"=RbD  
struct value_return DV" ri  
  { yBiwYk6  
template < typename T >  Nf'9]I  
  struct result_1 Q1[s{,  
  { ?O ?~|nI  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; [40 YoVlfM  
} ; FCPRg^=<!~  
'b,D;'v  
template < typename T1, typename T2 > xGA0] _  
  struct result_2 .D`#a  
  { o7seGw<$X  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ,;18:  
} ; PBv43uIL  
} ; VA.1J BQ  
}6N|+z.cU  
L]}|{< 3\  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait !W7ekPnK  
?J ?!%Mw  
下面我们来剥离functor中的operator() e>)5j1  
首先operator里面的代码全是下面的形式: e X@q'Zi  
Uo ,3 lMr  
return l(t) op r(t) 7 '/&mX>  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Hyg?as>}u  
return op l(t) 1gJ!!SHPo  
return op l(t1, t2) < i|+p1t  
return l(t) op +pm8;&  
return l(t1, t2) op F o6U "  
return l(t)[r(t)] vGw}e&YI  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] p]oo^  
m+"%Jd{q  
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: {IvCe0`  
单目: return f(l(t), r(t)); R[;Z<K\Nn?  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); "kC>EtaX  
双目: return f(l(t)); ?_r"Fg;"  
return f(l(t1, t2)); _K>m9Q2  
下面就是f的实现,以operator/为例 zOw]P6Gk  
8hg(6 XUG  
struct meta_divide (~oPr+d  
  { Vi_|m?E  
template < typename T1, typename T2 > VJaL$Wv)H  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) \zwb>^  
  { L\[jafb_`  
  return t1 / t2; ~^*tIIOX  
} < lrw7T  
} ; t;'.D @  
_HQa3wj  
这个工作可以让宏来做: KWo)}m*6  
M{QNpoM  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ HPQ,tlp6j  
template < typename T1, typename T2 > \ @\R)k(F  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ^-_!:7TH]  
以后可以直接用 (XH)1 -Z!  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) f@mM&e=f  
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 {UNz UaE  
(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。。。) b4wJnmC8  
7>LhXC  
J:(l&  
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 Cu]X &l  
n'H\*9t  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > L%"Mp(gZ  
class unary_op : public Rettype C@-JH\{\T#  
  { Yy}aQF#M  
    Left l; k*Kq:$9"  
public : +}Pa/8ybJ  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {}  2~)]E#9  
))N^)HR  
template < typename T > lI 8"o>-~  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const mx yT==E  
      { /Kvb$]F+!  
      return FuncType::execute(l(t)); Fk4 3sqU6~  
    } a lR}|ez  
r4sR5p]|  
    template < typename T1, typename T2 > 8z-Td-R6  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 83a Rq&(R  
      { 9maw+c!~  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); gyK"#-/_d  
    } K*<n<;W  
} ; 9=SZL~#CE  
[xC (t]S-  
L{ -w9(S`i  
同样还可以申明一个binary_op <5q}j-Q  
(LjY<dQO  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > u+'=EGl  
class binary_op : public Rettype [F%\1xh  
  { %YXC-E3@O  
    Left l; w~9gZ&hdp  
Right r; o\#C] pp  
public : R&QT  'i  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 8/CGg_C1  
9(_/jU4mc  
template < typename T > f`%k@\  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const MouYZI)  
      { wg_Z!(Hr#  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); l;2bBx7vW  
    } 'a}{s>{O  
9&tV#=s  
    template < typename T1, typename T2 > d2Y5'A0X  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const HUJ $e2[  
      { yZ{YIy~  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 7~',q"4P/_  
    } r0sd_@Oj  
} ; Q pX@;j  
YpL}R#  
x R.Ql>  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 mKg~8q 3  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 L,<.rr$:  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) u{ng\d*KE}  
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。 J L3A/^  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Rg6>6.fk*  
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。。。 1pK7EK3R  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 nxt1Y04,H  
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) cZYX[.oIB  
下面是修改过的unary_op #k6;~  
X[w9~t$\  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > - zkB`~u_  
class unary_op jmIP c3O0  
  { QNo}nl /N  
Left l; <L-L}\-I"  
  P(4[<'H O  
public : O ?4V($  
Q,$x6YwE  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ;i]cmy  
fq(e~Aqw$  
template < typename T > rLnu\X=h$  
  struct result_1 /~yqZD<O  
  { &jJgAZ!  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; q\,H9/.0k  
} ; Ov9.qNT  
NF.SGga  
template < typename T1, typename T2 > "*0 szz'  
  struct result_2 $=bN=hE  
  { pUmB h  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; v<) }T5~r  
} ; >M!>Hl/  
JG_7G=~  
template < typename T1, typename T2 > ()?)Ybqss  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const pv T!6+  
  { \|(;q+n?k  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); J+zqu  
} iqU}t2vFrj  
IFgF5VG6g  
template < typename T > \!PC:+u J  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const wqyAEVea'8  
  { ~t}:vGDj  
  return OpClass::execute(lt(t)); BYY>;>V  
} 23=;v@  
=4[zt^WX"  
} ; O[]+v  
qgDBu\  
1pn167IQL  
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 .D)}MyKnu  
好啦,现在才真正完美了。 rQWft r^  
现在在picker里面就可以这么添加了: JUE>g8\b  
uPqPoI>N!  
template < typename Right > ._yr7uY[M  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const 0Zq" -  
  { :K&hGZ+5  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); P.wINo  
} e\h:==f  
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。 ka'MF;!rc  
gW, ET  
#RSxo 4  
|\ ay^@N  
NlDM/  
十. bind "mOoGy, (  
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。 ]D%[GO//!  
先来分析一下一段例子 !nu['6I%  
i2*nYd`K  
/L~*FQQK>  
int foo( int x, int y) { return x - y;} M}c_KFMV  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 yG_#>3sD+%  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 s:_5p`w>  
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。 J7xZo=@k  
我们来写个简单的。  w&-r  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: BgRiJFa.d[  
对于函数对象类的版本: ''6"Xi|5  
6?74l;  
template < typename Func > r1\.Jz  
struct functor_trait DK- =Q~`!  
  { nQ+{1 C  
typedef typename Func::result_type result_type; MT*b+&1e  
} ; 48DsRy  
对于无参数函数的版本: k X-AC5]  
k >MgrtJI  
template < typename Ret > H!A^ MI   
struct functor_trait < Ret ( * )() > V>%%2"&C  
  { "Vh(%N`6  
typedef Ret result_type; LU]~d< i99  
} ; hImCy9i}  
对于单参数函数的版本: v`fUAm/  
ir m8z|N-  
template < typename Ret, typename V1 > 6->b(B V $  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ,lUo@+  
  { zbnQCLs  
typedef Ret result_type; 'FVT"M~  
} ; Ia\Nj _-%L  
对于双参数函数的版本: OJK/>  
+VeLd+Q}  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > crT[;w  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > qm '$R3g  
  { NUU}8a(K  
typedef Ret result_type; 9O)>>1}*S  
} ; @@$ _TaI  
等等。。。 oM VJ+#[x  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy =FKB)#N  
-(2-zznZ  
template < typename Func > )CB?gW  
struct func_return zqeU>V~<F  
  { 51&T`i  
template < typename T > f8j^a?d|  
  struct result_1 Glwpu-@X  
  { UWnH2  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; &A9+%kOk>  
} ; <Du*Re6g  
VMHY.Rf  
template < typename T1, typename T2 > `bm-ONK  
  struct result_2 kb6v2 ^8H  
  { Yv;aQF"a  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ~% c->\Q  
} ; 9+/|sU\.%  
} ; ^J G}|v3$  
cnsGP*w  
w"e2}iE7  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 h;lnc| Hw  
@X#m]ou  
template < typename Func, typename aPicker > e`oc#Od&x]  
class binder_1 KV6S-  
  { `7j,njCX.  
Func fn; gu/Yc`S[  
aPicker pk; 5Q88OxH  
public : MnQ_]c C  
i!iODt3k  
template < typename T > v!uLd.(  
  struct result_1 BE2{qO{  
  { ,..b)H5n  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; [q@%)F  
} ; G9i#_  
 l gC  
template < typename T1, typename T2 > |( V3  
  struct result_2 -bE|FFU  
  { I,[EL{fz  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; n>Ei1  
} ; fP|\1Y?CS  
26**tB<  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 9~_6mR<  
Gl:AS PZ6  
template < typename T > <ZiO[dEV  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const B/71$i   
  { 9+:Trc\%N  
  return fn(pk(t)); Wama>dy%  
} lO *Hv9#  
template < typename T1, typename T2 > 4L0LT>'M\  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const c"xaN  
  { pI`Ke"  
  return fn(pk(t1, t2)); ox6rR  
} .DQ]q o]OG  
} ; Ojs\2('u  
u *< (B  
?Y9?x,x  
一目了然不是么? QKO(8D6+  
最后实现bind I%Awj(9BS  
qha<.Ro  
H,}?YW  
template < typename Func, typename aPicker > liTr3T`,V  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) I?"5i8E  
  { 9V&LJhDQ  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); N9Ml&*%oX{  
} [h1{{Nb#ez  
?]z ._I`E  
2个以上参数的bind可以同理实现。 D4\I;M^  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 -&? -  
4Q>F4 v`  
十一. phoenix -%.V0=G(Z  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: iH>djGhTh  
U*@_T3N  
for_each(v.begin(), v.end(), 7d)aDc*TjW  
( *l//r V?l  
do_ Go|65Z\`7M  
[ #5D+XBT  
  cout << _1 <<   " , " DkIF vsLK  
] 9E^p i LA  
.while_( -- _1), Ba6xkEd  
cout << var( " \n " ) UU/|s>F  
) 4pqZ!@45|  
); ,3j7Y5v  
BP6Shc|C  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: wOOPWwk  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor |>4{4  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 \K6J{;#L  
那么我们就照着这个思路来实现吧: p!ErH]lH  
kQ8WO|bA  
tpN}9N  
template < typename Cond, typename Actor > UwU]l17~  
class do_while 2"O Y]d  
  { [7V]=] p  
Cond cd; AqkK`iJ#  
Actor act; yH^*Fp8V  
public : m!_ghD{5h  
template < typename T > jH1~Ve+q9  
  struct result_1 9YABr> ?  
  { %*OJRL`  
  typedef int result_type; LnGSYrx1  
} ; 9:o3JGHSc  
gwJu&HA/  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} =HHg:"  
V{{x~Q9  
template < typename T > /5Loj&!=  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;\+0H$  
  { G.8b\E~  
  do =*jcO119L  
    { L:-lqag!  
  act(t); Vm.@qO*=  
  } ?C35   
  while (cd(t)); @k<~`S~|  
  return   0 ; Umg81!  
} wjOAgOC  
} ; -::%9D}P|  
`x)bw  
Q%^bA,$&D  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). avu,o   
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。 8 -A7  
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。 ;0}2@Q2@ZK  
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。 }3w b*,Sbz  
下面就是产生这个functor的类: 0(x@ NGb>{  
RCXSz  
vWs c{9  
template < typename Actor > !`o:+Gg@  
class do_while_actor &tCtCk%{j  
  { ZnLk :6'  
Actor act; T0%TeFY  
public : J|S^K kC  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} mcr#Ze  
"%*lE0Tx  
template < typename Cond > *J5RueUG  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; !#1A7[WN  
} ; X388Gs;e  
 twmJ  
n5*7~K "C  
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 <TL&  
最后,是那个do_ )Cvzj<Q0  
X@U 1Ri  
:<k|u!b}y  
class do_while_invoker c0q)  
  { 4!vUksM  
public : =@=R)C4f*  
template < typename Actor > } <4[(N  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const NqE7[wH  
  { -Jo :+].  
  return do_while_actor < Actor > (act); NP'Ke:  
} t<,p-TM]  
} do_; g4aX  
?0<INS~  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? FNCLGAiZ  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 UQ])QTrZFi  
最后来说说怎么处理break和continue zB" `i  
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。 EZQ+HECpK  
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:
10+5=?,请输入中文答案:十五