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
  • 6641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 Q tRKmry{  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 fx9c1h9s  
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, ed& ,  
MJK L4 G  
J L]6o8x  
*s_)E 2  
  class filler JeiW z1t  
  { ?p/i}28=y  
public : @$Y`I{Xf  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} pO"V9[p]  
} ; wKwireOs  
'*22j ]  
rQ/S|gG  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: \5J/ ?  
rNZN}g  
J7S  
+f|u5c  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); +`\C_i-  
8on2 BC2  
p7 |~x@q+  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 :U?Kwv8s  
Q~uj:A]n<  
G:f]z;Xdp  
o-/Xa[yC  
二. 战前分析 9!PJLI=D  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 l^&#fz  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 V7 c7(G  
z )k\p'0"  
i5|!M IY  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ?(hdV ?8)P  
  /* --------------------------------------------- */ yay{lP}b"  
vector < int *> vp( 10 ); RzNv|   
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); {V8 v  
/* --------------------------------------------- */ LR}b^QU7  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); ~`T3 i  
/* --------------------------------------------- */ \U,.!'+  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); GYCc)Guc  
  /* --------------------------------------------- */ Z5\u9E"]  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); \Z<' u;  
/* --------------------------------------------- */ J,k9?nkY /  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); ;Cm%<vW4!  
7LKNEll  
y~;Kf0~  
'R?;T[s%  
看了之后,我们可以思考一些问题: KUZ'$oKg  
1._1, _2是什么? "5]GEzM3O  
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。 ^O4.$4t|  
2._1 = 1是在做什么? 2,'m]`;GNr  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 l3-;z)SgH  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 k.?b2]@$  
Q+gQ"l,95  
`AQv\@wp  
三. 动工 eZT923tD  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: +ImPNwrY  
u9QvcD^'z  
umK~K!i  
uQ. m[y  
template < typename T > 7zT]\AnO  
class assignment %6HDLG6@^}  
  { DTPYCG&%  
T value; L<*wzl2Go  
public : $ !ka8) ~  
assignment( const T & v) : value(v) {} *tO7A$LDT  
template < typename T2 > nO2-fW:9]  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } V6Z2!Ht  
} ; -@e9!/GP,  
A F>!:  
cl30"WK!  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 UVA|(:  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment o%5^dX&[  
2t*@P"e!  
"\U$aaF  
o"J}@nF  
  class holder \XhzaM   
  { %Gv8 ]Yb  
public : O\=3{  
template < typename T > 5L%A5C&|  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const }LN +V~  
  { bwS1YGb  
  return assignment < T > (t); :dLfM)8}  
} 9#xcp/O  
} ; mn)kd  
&U*=D8!0  
SZea[~ &  
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: 1|Us"GQ (n  
&AG,]#  
  static holder _1; e@F9'z4  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 m = "N4!  
f)~urGazS  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); DI"mi1ObE  
而不用手动写一个函数对象。 Rku9? zf^  
S zsq|T  
ZC@sUj"  
$RfM}!7?  
四. 问题分析 XL1v&'HLV  
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。 E?m(&O j  
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。 ~8o's`  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 jqh d<w  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Nl"< $/  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 F\ yxXOI  
6V KsX+sd  
五. 问题1:一致性 d;daYjOm  
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?| T&   
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 51u8.%{4  
!U/iY%NE  
struct holder ]g2Y/\)a  
  { ]'3e#Cqeh  
  // E9!u|&$S  
  template < typename T > J] ^)vxm3  
T &   operator ()( const T & r) const Ph'*s{   
  { ~q 0)+'  
  return (T & )r; =X'i^Q  
} y2bL!Y<s9  
} ; !ZPaU11  
a$y=+4L  
这样的话assignment也必须相应改动: : " 9F.U  
]L@VpHEj  
template < typename Left, typename Right > -^`]tF`M  
class assignment ]cdKd)  
  { o$8v8="p  
Left l; :UGc6  
Right r; &'uFy0d,  
public : Pwn"!pk  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 5*l~7R  
template < typename T2 > (,#Rj$W  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } vr+O)/P})  
} ; eZ#nZB  
BWamF{\d1a  
同时,holder的operator=也需要改动: O]o `! c  
B{^o}:e  
template < typename T > HS =qK  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const l8/ tR  
  { 2| $  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); mf ^=tZ  
} B`3RyM"J@  
:Y`cgi0vkd  
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。 ![YLY&}s  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 tt2`N3Eu\  
{ K'QE0'x  
return l(rhs) = r; xL,Lb}){%  
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。 ^R',P(@oL  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: g!;k$`@{E'  
Mn7nS:  
template < typename Tp > St}j^i  
class constant_t k\W%^Z  
  { [HGGXgN  
  const Tp t; .]}kOw:(#  
public : {1,]8!HBJ  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} !VUxy  
template < typename T > AQ:cim `  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const $R4[TQY).!  
  { He^u+N@B  
  return t; =X6WK7^0  
} ?9 hw]Q6r}  
} ; u;rK.3o  
uKHkC.g  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 GP6-5Y"8  
下面就可以修改holder的operator=了 }JyWy_Y  
m&(yx| a4+  
template < typename T > `KBgVhS>  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const OoL#8R  
  { STmn%&  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); I%.KFPV  
} HQlhT  
9t:P1  
同时也要修改assignment的operator() ZWH?=Bk:  
teh$W<C  
template < typename T2 > jsL\{I^>  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } HL-zuZa`Ju  
现在代码看起来就很一致了。 9N5ptdP.d  
9Ps[i)-  
六. 问题2:链式操作 ihivJ Z  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 *<?or"P  
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。 ug*#rpb  
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。 `\LhEnIwu  
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。 <;}jf*A  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct d1$3~Xl]  
O]rAo  
template < typename T > !pY=\vK;  
struct result_1 ej-x^G?C  
  { MN1 kR  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; -{H; w=9  
} ; }? j>V  
aN9#ATE  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: /c/t_xB  
Y Y4"r\V  
template < typename T > .1R:YNx{/  
struct   ref 2K?~)q&t*  
  { *c'nPa$+|S  
typedef T & reference; j. UQLi&`  
} ; pMZKF=  
template < typename T > Z@ AHe`A  
struct   ref < T &> h#a;(F4_7  
  { pUtd_8  
typedef T & reference; *PQu9>1w  
} ; v,z s dr"d  
%Ci`O hT  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Z^?1MJ:`  
U(#)[S,  
template < typename T > eHr|U$Rpo  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const r~ gjn`W  
  { =\CJsS.  
  return l(t) = r(t); ANB@cK_  
} \\;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。 <s/n8#i=H  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 7d&_5Tj:  
g3[Zh=+]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 P2J{ Ml#  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Exir?G}\  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 3exv k  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 D4 {?f<G0F  
最后的布局是: "JI FF_  
                Add 05et h  
              /   \ Bx R% \  
            Divide   5 01v7_*'R  
            /   \ >s#[dr\ww  
          _1     3 eeI aH >  
似乎一切都解决了?不。 @j +8M  
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。 7w}D2|+  
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。 fBCW/<Z  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: E({+2}=1  
u 6&<Bv  
template < typename Right > r(sQI# P  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const "-aak )7w  
Right & rt) const JNhHQvi\  
  { HU[a b  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); \~V Z Y  
} RiHOX&-7  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Wn;B~  
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。 q-c9YOz_  
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。 Z9cg,#(D  
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。 [e1kfw  
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。 Hg)5c!F7  
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? l#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: G dZ_  
z@!zQ Vp  
template < class Action > m)G=4kK52-  
class picker : public Action L<'8#J[_5  
  { OO%< ~H  
public : Hx;ij?  
picker( const Action & act) : Action(act) {} gucd]VH  
  // all the operator overloaded Lg[v-b=?I  
} ; QF^_4Yn  
qk}(E#.>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。 q^{Z"ifL  
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: k2>gnk0  
!eb} jL  
template < typename Right > P'o:Vhm_H  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const cG|)z<Z  
  { \BB(0Ah+t  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); M6(oJ*  
} +uR|0Jo8X  
p^^Ai  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > B<.XowT'  
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。 /4 zO  
j.C)KwelBS  
template < typename T >   struct picker_maker @V$,H/v:  
  { C+ {du^c$  
typedef picker < constant_t < T >   > result; *We.?"X'].  
} ; GKPC9;{W  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > qGndh  
  { g8+w?Zn}  
typedef picker < T > result; p #vZYwe=L  
} ; ">b~k;M?  
>FtW~J"X  
下面总的结构就有了: C N9lK29F)  
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。 m9*Lo[EXO  
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。 \EH:FM}l,  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 u3{gX{so  
至此链式操作完美实现。 Y-(),k_Q:  
HV:mS*e  
cv fh:~L  
七. 问题3 "BB#[@  
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。 8+^?<FKa  
]:* 8 Mb#  
template < typename T1, typename T2 > Qxds]5WB/  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const W#cr9"'Ta  
  { `Pj7O/!)#!  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); S@suPkQ<>  
} wn*z*  
x?Wt\<|h!  
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: UN`F|~@v  
mT N6-V  
template < typename T1, typename T2 > XQEGMaZ  
struct result_2 |xI\)V E^  
  { OCy\aCp  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; dZ!Wj7K)  
} ; `!MyOI`qS  
x}TDb0V  
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? jE)&`yZ5  
这个差事就留给了holder自己。 HgG-r&r!2  
    &fBLPF%6  
%gd=d0vm  
template < int Order > 5,:tjn  
class holder; s:Us*i=H,  
template <> yjvH)t/!.  
class holder < 1 > Hfer\+RX  
  { ^G63GYh]y  
public : 7e&R6j  
template < typename T > NLDmZra  
  struct result_1 TQ&%SMCn  
  { hq9b  
  typedef T & result; yhr\eiJ@6  
} ; 7 q<UJIf  
template < typename T1, typename T2 > )>LQ{ X.  
  struct result_2 t1HUp dHY  
  { @aR!  -}  
  typedef T1 & result; 02X~' To"  
} ; *AXu_^^  
template < typename T > a/+tsbw  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 8F0+\40  
  { Auhw(b>}TW  
  return (T & )r; w<_.T#  
} fys@%PZq  
template < typename T1, typename T2 > qs6yEuh#  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const <!:,(V>F(C  
  { 8k'UEf`'(  
  return (T1 & )r1; J'.:l}g!1  
} ]s jFj  
} ; {+f@7^/i.  
Df;FOTTi%  
template <> HzB&+c? Z  
class holder < 2 > 76[aOC2Ad  
  { >HnD'y*  
public : 5VWXUNe@_q  
template < typename T > \()\pp~4  
  struct result_1 z Q NL){  
  { ]sO})  
  typedef T & result; k ]x64hgm  
} ; ~BCSm]j  
template < typename T1, typename T2 > 7\^b+*  
  struct result_2  ,[ +  
  { P0$q{ j  
  typedef T2 & result; (c(c MC'  
} ; ?PWD[mQE\  
template < typename T > Ze~ a+%Sb  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 9QJ=?bIC#  
  { GFvZdP`s4  
  return (T & )r; , j ,[4^  
} >H@ dgb  
template < typename T1, typename T2 > }M f}gCEW  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const D0PP   
  { U;Hu:q*  
  return (T2 & )r2; H;s0|KRgJ  
} ]M{SM`Ya  
} ; W<;i~W  
%Zx/XMs}e  
IDzP<u8v  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 aEX;yy*  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 1o o'\  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 3P/T`)V  
c[<lr  
return l(i, j) = r(i, j); [w~teX0!  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) N;D (_:^  
OM]p"Jd  
  return ( int & )i; {AIP\  
  return ( int & )j; 133lIX+(k  
最后执行i = j; {i^ ?XdM  
可见,参数被正确的选择了。 }*$-rieg  
6fPuTQ}fY>  
,e>C)wq;  
M#})  
/'E+(Y&:J  
八. 中期总结 $$ {ebt  
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: %kNkDI  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 *%ZfE,bu8<  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 j]J2,J  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor qfppJ8L  
s;}';#  
`(=)8>|e  
)rhKWg  
dz5bW>  
- J!F((jt  
九. 简化 ]*juF[r(  
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。 60~{sk~E  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 *~4uF  
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: abD55YJY  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ;eG%#=>  
  +-*/&|^等 bm%2K@ /U  
2. 返回引用。 8[f]9P/i  
  =,各种复合赋值等  ceVej'  
3. 返回固定类型。 ;^}cZ  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) ]S,I}NP  
4. 原样返回。 }?*:uf  
  operator, FlVGi3  
5. 返回解引用的类型。 I=f1kr pR  
  operator*(单目) 4OCz:t  
6. 返回地址。 LLgN%!&  
  operator&(单目) ,0<|&D  
7. 下表访问返回类型。 BEPDyy  
  operator[] j/9FiuK  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 3KB)\nF#%  
  operator<<和operator>> L)Un9&4L  
y+Q!4A  
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。 p`{<q -  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ?xK9  
Yl8tjq}iC  
template < typename Left > )^%,\l-!  
struct value_return ]t0?,q.$7  
  { N Ja]UZx  
template < typename T > {+ [rJ_  
  struct result_1 3dadeu^{A  
  { iv#9{T  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; /J{P8=x}_:  
} ; uHz D  
X /5tZ@  
template < typename T1, typename T2 > , X$S4>  
  struct result_2 yKZ~ ^  
  { X,O&X  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 2)[81a  
} ; 34JkB+#a  
} ; A!iH g__/t  
gADt%K2 #Z  
$6fHY\i#R  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait \jq1F9,  
* I'O_D  
下面我们来剥离functor中的operator() .vQ2w  
首先operator里面的代码全是下面的形式: Z`b,0[rG[  
(jY.S|%  
return l(t) op r(t) + 6r@HK`,t  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) EW2e k^  
return op l(t) e;rs!I !Yw  
return op l(t1, t2) \FVR'A1  
return l(t) op =\X<UA}  
return l(t1, t2) op oH6(Lq'q  
return l(t)[r(t)] n6Q 3X  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] cY\-e?`=4  
[`ttNW(_  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ,Hys9I  
单目: return f(l(t), r(t)); v%zI~g.L  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); WHE*NWz>q  
双目: return f(l(t)); zKfb  
return f(l(t1, t2)); rQisk8 %  
下面就是f的实现,以operator/为例 '|Q=J)  
d UjdQ  
struct meta_divide Zpu>T2Tp  
  { ml?+JbLg0  
template < typename T1, typename T2 > V7rcnk#  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) @gxO%@@  
  { V3@^bc!   
  return t1 / t2; i>)Whr'e8  
} D\* raQ`n  
} ; c$uV8_V  
%K ]u"  
这个工作可以让宏来做: Yl-09)7s  
?r'b Z~  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ fVf.u'.8  
template < typename T1, typename T2 > \ )%ja6Vg  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; jgEiemh&  
以后可以直接用 hCr7%`  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) }s{zy:1O  
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 qx_+mCZ  
(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。。。) vj{h*~  
Ap}:^k5{  
|&RdOjw$u  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 ,3fw"P$  
mGL%<4R,  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > NO* 1km[#  
class unary_op : public Rettype L]HY*e  
  { @*%.V.  
    Left l; h+Dg"j<[  
public : .'.|s?s  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} >DbG$V<v'  
;Rwr5  
template < typename T > 4s"8e]q=  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ?c>j^}A/N  
      { d>vGx  
      return FuncType::execute(l(t)); H,H'bd/  
    } Q`19YX  
eKStt|M'  
    template < typename T1, typename T2 > 5vP*oD  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const kk!}mbA_}  
      { 2^qY, dL  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); 7~|o_T  
    } CH9#<?l  
} ; 7qzI]  
[IV8  
Ns1u0$fg  
同样还可以申明一个binary_op \f{C2d/6j  
w #1l)+  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 25YJH1x  
class binary_op : public Rettype vV=$N"bT~  
  { SrHRpxy  
    Left l; ?J<4IvL/  
Right r; Keof{>V=CA  
public : v5<Ext rV  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} t[an,3  
^$x^JM ]/  
template < typename T > "2=v?,'t  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const IS'=%qhC`  
      { H%])>  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); 0kC!v,  
    } Sm,%>  
,GR(y^S  
    template < typename T1, typename T2 > C=hE@  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const tb@/E  
      { \>I&UFfH)4  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); )cOm\^,  
    } Yq;S%.  
} ; {kZhje^$vi  
i[jAAr$  
V (X)Qu@R  
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 EW]gG@w]5r  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 J@yy2AZnO  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Q) FL|   
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。 =|?w<qc  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ?,s{M^sj^  
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。。。 &OuyjW4  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 {}lw%d?A  
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) YTYYb#"Q  
下面是修改过的unary_op 2@^8{  
"$Rl9(}  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > lWOB!l  
class unary_op ;J?!D x  
  { .g4bV5ma3  
Left l; yil{RfBEr_  
  i>e75`9  
public : |dXS+R1  
.GS|H d  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} d~[ >%&  
=ohdL_6  
template < typename T > Ye(0'*-jyc  
  struct result_1 %A64 Y<K  
  { \8F$85g  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; _G'.VSGH  
} ; gk] r:p<O  
GH:Au  
template < typename T1, typename T2 > dd$\Q  
  struct result_2 [ ra [~  
  { :l*wf/&z  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; (>)Y0ki}  
} ; fh,Y#.V`  
5Z;Py"%  
template < typename T1, typename T2 > $1UN?(r  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const L!e@T'  
  { 78NAcP~6c  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); "w_(p|cm=  
} TJO|{Lxm  
Gzm[4|nO^  
template < typename T > v_G4:tY  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const gw5CU)r4$  
  { !TG"AW  
  return OpClass::execute(lt(t)); 1uD}V7_y"  
} \>jK\j  
8I~H1  
} ; }*0%wP  
:!aFfb["  
FiFZM  
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 E>7%/TIl  
好啦,现在才真正完美了。 %0"o(y+zt  
现在在picker里面就可以这么添加了: RNIfw1R  
oXz:zoNQ  
template < typename Right > =zbrXtp,  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const X|.X4fs  
  { /+66y=`UJ  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); V#sANi?mpo  
} +/UInAM  
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。 Ya,>E@oc  
\W$>EH  
qP]Gl--q{  
ozGK -$  
VT0I1KQx.  
十. bind tM !1oWH  
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。 E%$FX' 8&  
先来分析一下一段例子 4#=^YuKaF1  
'rd{fe_g!  
0 J ANj  
int foo( int x, int y) { return x - y;} V:l; 2rW  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 0eb`9yM  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 >0~y "~M  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 tb_}w@:kU  
我们来写个简单的。 [%bshaY:  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: gE8>5_R|  
对于函数对象类的版本: vO"AJ`_  
]bX.w/=  
template < typename Func > b},OCVT?  
struct functor_trait f)gA.Rz  
  { 1_<'S34  
typedef typename Func::result_type result_type; zzPgLE55  
} ; ..n-&(c32  
对于无参数函数的版本: N-vr_4{g  
NEK;'"  ~  
template < typename Ret > P:CwC"z>sS  
struct functor_trait < Ret ( * )() > Yz{UP)TC  
  { `)SkA?yKI  
typedef Ret result_type; b}k`'++2,  
} ; {L.0jAwB  
对于单参数函数的版本: +fKLCzj  
?K}/b[[0v  
template < typename Ret, typename V1 > |ukEnjI`u  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Ee4oTU5Mb  
  { "9R3S[  
typedef Ret result_type; u*PN1E  
} ; 'p {>zQ\5  
对于双参数函数的版本: ]k>S0  
|-Y,:sY:  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > !9V_U  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > -S9$C*t  
  { lgre@M]mg  
typedef Ret result_type; c 8E&  
} ; _%"/I96'  
等等。。。 .PxtcC.K  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy C2bN<K  
.}]5y4UQ.  
template < typename Func > MheP@ [w|@  
struct func_return -,}f6*  
  { "TG}aS  
template < typename T > ar>S_VW*  
  struct result_1 g6 r3V.X'  
  { / 1E6U6  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; rN_\tulOF  
} ; S,qsCnz  
_[IN9ZC2G  
template < typename T1, typename T2 > 6?(*:}Q  
  struct result_2 }&EPH}V2n  
  { CA:t](xqQ  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; @K2q*d  
} ; ]6FpUF#<D  
} ; # l}Y1^PDd  
2z&HT SI  
m!w(Q+*j  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 JAc-5e4  
;R|5sCb/m  
template < typename Func, typename aPicker > o3j4XrK  
class binder_1 1 ^Ci$ra  
  { 6|["!AUI  
Func fn; X_O(j!h  
aPicker pk; 1j3mTP  
public : v(]\o;/O  
'}]w=2Lf  
template < typename T > mI?AI7DqK  
  struct result_1 57rc|]C  
  { -=2tKH`Q  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 0zdH6 &  
} ; ~#7=gI&p@  
oM Q+=  
template < typename T1, typename T2 > *|ubH?71%Y  
  struct result_2 s$|GVv1B  
  { F0]NtKaH  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Y|>y]x  
} ; :J}L| `U9  
D+#QQH  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} #k5Nnv#(J  
w}YO+  
template < typename T > x4R[Q&:M  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9xN4\y6F  
  { Kcl>uAgU  
  return fn(pk(t)); l]^uVOX  
} >o%.`)Ar  
template < typename T1, typename T2 > c$bb0J%  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?0Z?Z3)%w4  
  { 4*G#fW-  
  return fn(pk(t1, t2)); VuPa '2  
} FE" ksi 9  
} ; Vw<=& w#K  
}e&   
9}:%CpD^~I  
一目了然不是么? gW$X8ECX  
最后实现bind S:+SZq  
5@F1E8T  
@y2{LUJe  
template < typename Func, typename aPicker > (O"Wa  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) o{37}if  
  { Myg &H(~  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); hL+)XJu^J  
} )Gh"(]-<  
v&(PM{3o  
2个以上参数的bind可以同理实现。 71Q-_Hi  
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。 DUFfk6#X}  
{OXKXRCa  
十一. phoenix M]vc W  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ;r B2Q H]  
U4w^eWzP  
for_each(v.begin(), v.end(), wG ua"@IE  
( 8rx?mX,}  
do_ 6X$]d^)h{  
[ Oc}4`?oy<O  
  cout << _1 <<   " , " d *!)wt  
] j;WZ[g#t  
.while_( -- _1), /2Y t\=S=  
cout << var( " \n " ) dmgoVF_qR  
) G\@ uj>Z  
);  <]2X~+v  
96fbMP+7R  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: x_GD  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor A9`& Wnw?  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 2"cUBFc1I  
那么我们就照着这个思路来实现吧: rF'_YYpr>  
AvfSR p  
+fBbW::R^  
template < typename Cond, typename Actor > u!S^lV@  
class do_while ('hr;s=  
  { R7+3$F5B  
Cond cd; 2? 9*V19yu  
Actor act; 7_xQa$U[  
public : :D|"hJ  
template < typename T > AqM}@2#%%  
  struct result_1 outAZy=R;  
  { Q`j!$r  
  typedef int result_type; 0<d9al|J  
} ; e%Rg,dX  
OuWG.Za  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} ]q~ _  
G6]W'Kk  
template < typename T > pN|BtrN{  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #&u9z5ywM  
  { ~4IkQ|,  
  do o/I'Qi$v-  
    { 2uujA* ^  
  act(t); [Q9#44@{S;  
  } Cak `}J 2  
  while (cd(t)); U.g7'`Z<  
  return   0 ; Tk\?$n  
} t@m!k+0  
} ; OMgFp|^  
0&XdCoIe  
E]Dcb*t  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). {"k}C2K'r  
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。 P_6JweN  
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。 fhp\of/@ R  
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。 1- Jd Qs6  
下面就是产生这个functor的类: ^Y[.-MJt+  
)nE=H,U?y  
\JjZ _R  
template < typename Actor > G(joamfM  
class do_while_actor 'b1k0 9'  
  { StZ GKY[Q  
Actor act; mu`:@7+Yp  
public : NNDW)@p6z  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} <vS3 [(  
c"F3[mrff  
template < typename Cond > '&v.h#<  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; OynQlQD/Eu  
} ; K{DsGf ,  
Cb:}AQ=  
2aj9:S  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 K X0{dizZ  
最后,是那个do_ nD#QC=}  
W5a7HkM  
'$nm~z,V  
class do_while_invoker 55LW[Pc  
  { @s7ZfV??  
public : rx[l7F q  
template < typename Actor > < KB V  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const wN}@%D-[v  
  { tE=;V) %we  
  return do_while_actor < Actor > (act); )w/ #T  
} 3(&f!<Uy  
} do_; <cig^B{nX  
_TLB1T^/4  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? ArK%?*`5  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 u_31Db<  
最后来说说怎么处理break和continue oJ4OVfknD  
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。 gs/ i%O  
具体实现手法这里就不罗嗦了。
[ 此贴被ヾ1.嗰rёn在2006-06-11 23:23重新编辑 ]
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
描述
快速回复

您目前还是游客,请 登录注册
批量上传需要先选择文件,再选择上传
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五