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
  • 6080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 toPA@V  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 K4SR`Q  
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, Noz+\O\  
/' L20aN2  
[?Y u3E\  
OdgfvHDgW  
  class filler p9R`hgx  
  { Cvm ZW$5Yo  
public : D}"\nCz}y&  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} j)Kk:BFFY  
} ; KQi9qj  
?# >|P-4  
FMY r6/I  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: oV ?tp4&  
~cSC-|$^&  
!Y=s_)X  
o;FjpZ  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); :eS7"EG{3  
V'c9DoSRI\  
Fdd$Bl.&XS  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 z%ljEI"<C  
kr8NKZ/  
(~-q}_G;Q  
xp/u, q  
二. 战前分析 g-mK(kY4p  
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。 mDip P  
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 RTA9CR)JP4  
@SPmb o  
",E6)r  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); #:T5_9p  
  /* --------------------------------------------- */ yHQ.EZ~%  
vector < int *> vp( 10 ); BdUhFN*  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 5yp~PhHf  
/* --------------------------------------------- */ <| |Lj  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); `h$6MFC/g  
/* --------------------------------------------- */ *[ Wh9 ,H  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); W~W^$A  
  /* --------------------------------------------- */ OI %v>ns  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); @U;-5KYYi  
/* --------------------------------------------- */ yN{Ybp  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); y$*?k0=ZX  
\_@u"+,$W  
&IT'%*Y:V  
5 W(iU  
看了之后,我们可以思考一些问题: Ul@ZCv+  
1._1, _2是什么? mwbkXy;8  
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。  .^@+$}   
2._1 = 1是在做什么? |Y(].G,  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 4TG|  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 dyWWgC%A  
)t&|oQ3sVG  
C'n 9n!hR  
三. 动工 N$Gx$u3Cd  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Z> QSZ48=  
A40 -])'!  
<n }=zu  
":]O3 D{r  
template < typename T > "R*B~73  
class assignment `<HY$PAe  
  { P%Q}R[Q  
T value; kGc)Un?'{U  
public : g?j"d{.9t  
assignment( const T & v) : value(v) {} qFUpvTe  
template < typename T2 > \_x)E]D  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } 5 1 x^gX|  
} ; ui9gt"qS`  
+6gS]  
68I4MZK>4  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 EXa6"D  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment !}1n?~]`  
h^hEyrJw  
wk9tJ#}  
+Ya-h~7;g#  
  class holder  C&e  
  { M*c\=(  
public : _nx|ZJ  
template < typename T > )QBsyN<x6  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const *tRJ=  
  { apY m,_  
  return assignment < T > (t); u8o7J(aQsR  
} y9s5{\H  
} ; q<hN\kBs  
GrM~ %ng  
aOYd "S}u  
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:  }O1F.5I1  
KOF!a  
  static holder _1; VKik8)/.  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 r.K4<ly-N  
Fof_xv9  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); G)<k5U4  
而不用手动写一个函数对象。 \re.KB#R  
RtqW!ZZ:H  
B.Xm*adBT  
}FM<uBKW  
四. 问题分析 Ccc6 ko_  
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。 )@K|Co  
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。 Z@ I%ppd  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 -3 W 4  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 8L=QfKr  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 -w@fd]g  
PA5g]Tz  
五. 问题1:一致性 c,D'Hl6(%  
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?| "{V,(w8Dt  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 [dzb{M6_  
A<TJ3Jp]  
struct holder ![vc/wuf  
  { 1H[lf B  
  // |23 }~c,  
  template < typename T > <K97eAcW  
T &   operator ()( const T & r) const P?0b-Qr$a  
  {  )bK<t  
  return (T & )r; 6]rrj  
} zP9 HYS  
} ; /(}V!0\?  
D!Gm9Pa}  
这样的话assignment也必须相应改动: E'r* g{,  
W6_3f-4g  
template < typename Left, typename Right > [j!0R'T  
class assignment fptW#_V2  
  { iww h,(  
Left l; S [u <vHy  
Right r; )>[(HxvfJU  
public : Z].>U!7W  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} T8KhmO  
template < typename T2 > a"&Z!A:Z=  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } sztnRX_  
} ; huq6rA/i  
hCo&SRC/5  
同时,holder的operator=也需要改动: JI*ikco-  
yNDyh  
template < typename T > lN1zfM  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const A?7%q^;E  
  { "RShsJZMH  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); tNUcmiY  
} VJ$C)0xQA  
T\WNT#My  
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。 #qn)Nq(  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 * e 8V4P  
{T^'&W>8G8  
return l(rhs) = r; FF_$)%YUp  
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。 XsR%_eT  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: <wSmfg,yF  
9m'[52{o  
template < typename Tp > m+u>%Ys`  
class constant_t )5&m:R9  
  { vEgJmHv;  
  const Tp t; J}YI-t  
public : E"" /dC:B  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ?"C]h s  
template < typename T > 2;&13%@!  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const ! \gRXP}  
  { oqY?#p/  
  return t; Xoik%T-  
} Wh<lmC50(  
} ; +(/Z=4;,[  
1a)_Lko  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 34?yQX{  
下面就可以修改holder的operator=了 ~/#?OLj(T  
F9c2JBOM  
template < typename T > qB=pp!zQ  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const (dT!u8Oe  
  { K9P"ncMt  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); KC]Jbm{y  
} cj8r-Vu/N  
lLJb3[ e.  
同时也要修改assignment的operator() 0 /kbxpih  
CX:^]wY  
template < typename T2 > FQ87[| S  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } JZtFt=>q  
现在代码看起来就很一致了。 HaC3y[LJ0  
B`WfJ2*2  
六. 问题2:链式操作 q#778  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 pvM8PlYo]`  
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。 000 $ZsW?  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 ~d%Q1F*,=  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 m3XH3FgKz  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct .kYzB.3@]  
?ykZY0{B  
template < typename T > zbi  
struct result_1 \=_8G:1  
  { w|Mj8Lc+  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; e7?W VV,  
} ; A,og9<+j-  
lxmS.C  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: XVLuhw i  
C[KU~@  
template < typename T > =;a4 Dp  
struct   ref V*m)h  
  { XH2 SEeh  
typedef T & reference; #wd \&  
} ; m@Nx`aS?  
template < typename T > |HU qqlf  
struct   ref < T &> &B2c]GoW  
  { w2,T.3DT  
typedef T & reference; =%u|8Ea*`  
} ; c@^:tB  
F@*lR(4C  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ?% X9XH/!  
`%XgGHiE  
template < typename T > 6m" 75  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ICTtubjV"  
  {  bSR<d  
  return l(t) = r(t); &Kv evPF  
} 4GfLS.Ip  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 /SKr.S61e  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 W@C56fCa  
]p*) PpIl  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 :fYwFD( 9  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: _Ry.Wth  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 6uXW`/lvX  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 pzax~Vp  
最后的布局是: tZYI{ m{  
                Add nMa^Eq#  
              /   \ )[)]@e  
            Divide   5 Yz,!#ob$  
            /   \ G}-.xj]  
          _1     3 #rpqt{m l  
似乎一切都解决了?不。 eq+o_R}CS  
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。 -Wn.@bz6B  
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。 '*XNgvX  
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: QBw ZfX  
*D{/p/|[  
template < typename Right > tN{t-xUgk  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const @NNLzqqY  
Right & rt) const >h[!gXL^  
  { N Sh.g #  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); B R:  
} r^E]GDz  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 4 ufLP DH  
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-G|@6O  
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。 (K6`nWk2  
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。 @Y<tH,*  
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。 uT/B}`md  
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? h*KHEg"+  
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: a-E-hX2  
w~U`+2a3  
template < class Action > rc$!$~|I3Z  
class picker : public Action mVK9NK  
  { W #L"5pRg  
public : 3NN'E$"3  
picker( const Action & act) : Action(act) {} bVeTseAG  
  // all the operator overloaded --twkD  
} ; j?f <hQ  
{&#~t4  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 D'`"_  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: E)JyKm.  
^B5cNEO  
template < typename Right > 6lWFxbh  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const <gdgcvd  
  { eM+;x\jo?  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); -z0{\=@#m  
} !NYM(6!(  
gc@#O#K~h^  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > &7w>K6p  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 M6'C3,y0  
yJ8}*Gj&  
template < typename T >   struct picker_maker T4=3VrS  
  { n]DNxC@b  
typedef picker < constant_t < T >   > result; P"x-7>c>Y  
} ; }#G"!/ZA0:  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > _Hu2[lV  
  { R5eB,FN  
typedef picker < T > result; -t 6R!ZI  
} ; pfZ,t<bE2  
7vaN&%;E%  
下面总的结构就有了:  A<Z 5  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 p$nK@t}  
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。 fHd!/%iG  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 {* j^g6;  
至此链式操作完美实现。 "Wk{4gS7l  
r^A#[-VyNP  
`SjD/vNE  
七. 问题3 [b.'3a++  
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。 Yb\\ w<@g  
iEpq*Qj  
template < typename T1, typename T2 > "b>KUzuYT  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const d%lHa??/ h  
  { =*g$#l4  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2);  l}0V+  
} [9O~$! <%  
E,LYS"%_  
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: Ok>(>K<r  
,B%fjcn  
template < typename T1, typename T2 > VL7S7pb_  
struct result_2  C5+`<  
  { So=nB} b[?  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result;  oKYhE  
} ; aw/7Z`   
)J+{oB[>b  
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? bqrJP3  
这个差事就留给了holder自己。 =~hsKBt*  
    rocB"0  
Wzqb>.   
template < int Order > >HPvgR/#BY  
class holder; {@V3?pG?p  
template <> }xb_s  
class holder < 1 > qo6LC>Qg  
  { >&;>PZBPCO  
public : 9Yl8n dP^E  
template < typename T > /S]:dDY9K  
  struct result_1 0TO_1 0D  
  { eOehgU5x  
  typedef T & result; R6!cK[e]4  
} ; {jhmp\PN  
template < typename T1, typename T2 > 2 {e dW+  
  struct result_2 7-d}pgVK  
  { VyWYfPK  
  typedef T1 & result; ov`^o25f  
} ; q#99iiG1  
template < typename T > JOrELrMx  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const =_RcoG/^~  
  { N^\2 _T  
  return (T & )r; +YkW[a\4  
} i_=?eUq%q/  
template < typename T1, typename T2 > F#1 Kk#t  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 2f19W# '0  
  { Z'Exw-ca  
  return (T1 & )r1; ACigeK^C}E  
} d&|z=%9xl  
} ; 6F*-qb3  
8QVE_ Eu  
template <> StU  4{  
class holder < 2 > mDQEXMD  
  { rGnI(m.  
public : [1b6#I"x  
template < typename T > u>}w-  
  struct result_1 U g}8y8  
  { !/Iq{2LX  
  typedef T & result; 0]T.Lh$3  
} ; Y=vVxVI\  
template < typename T1, typename T2 > B;Xoa,  
  struct result_2 I tI0x  
  { t7w-TJvP  
  typedef T2 & result; ~u /aOd  
} ; q=6Cc9FN  
template < typename T > yo\N[h7  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const EBoGJ_l  
  { 7/H^<%;y  
  return (T & )r; fJN*s  
} C.J`8@a]?  
template < typename T1, typename T2 > Oj4v#GK]  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const m'cz5mcD  
  { E X%6''ys  
  return (T2 & )r2; `$s)X$W?  
} kSbO[)p   
} ; ;,1=zhKU.  
lPM3}52Xu  
Ih.rC>)rx  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 @$qOW  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: z`k El@  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: No`|m0 :j  
0QMTIAW6h  
return l(i, j) = r(i, j); d<Ggw#}:m  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) C:`;d&d  
'yp>L|  
  return ( int & )i; NO-k-  
  return ( int & )j; @j O4EEe:  
最后执行i = j; v*E(/}<v  
可见,参数被正确的选择了。 5Sr4-F+@%  
KH7VR^;mk  
qysTjGwa]  
iI5+P`sE&J  
s\[LpLt  
八. 中期总结 KZ=u54  
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: &V'519vmoZ  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 t3PtKgP-6  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 7vn%kW=$  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ~C&*.ZR  
&&=[Ivv  
hAm/mu  
%2f//SZ:  
NJtQx2Sd'H  
Ju!(gh  
九. 简化 [r)e P({  
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。 +l`65!"  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 'Qa5n\HX$  
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: a1Hz3y~S/  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 *G9sy_  
  +-*/&|^等 qO-9 x0v#  
2. 返回引用。 /<);=&[  
  =,各种复合赋值等 QK)){ cK  
3. 返回固定类型。 +`@M*kd  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) q\%cFB}  
4. 原样返回。 <aJ $lseG  
  operator, ,`k _|//}=  
5. 返回解引用的类型。 K]c4"JJ  
  operator*(单目) lbQQtpEKO  
6. 返回地址。 >M]6uf  
  operator&(单目) :\XI0E  
7. 下表访问返回类型。 ' +j<n[JLC  
  operator[] _AFQ>j  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 62)d22  
  operator<<和operator>> WJ |:kuF  
f`jc#f5+'  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 nVE9^')8V  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: MtS3p>4  
S}(8f!9<  
template < typename Left > }GumpT$Xw  
struct value_return (hIF]>,kl  
  { jjRUL.  
template < typename T > + WVIZZ8  
  struct result_1 _A98  
  { !Uh2}ic  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; F.tfgW(A@  
} ; mpgO s  
-(i(02PX  
template < typename T1, typename T2 > k|xtrW`qo;  
  struct result_2 5G(3vRX|1  
  { +k.%PO0np  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; (a@?s$LG  
} ; W+Xz$j/u  
} ; `:e U.  
-&|: 0#@P  
#sTEQjJ,J  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 5 c5oSy+  
pd3,pQ  
下面我们来剥离functor中的operator() M*sR3SZ  
首先operator里面的代码全是下面的形式: mMSh2B  
\\06T `  
return l(t) op r(t) \P;rES'  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) l.`u5D  
return op l(t) .~>?*}  
return op l(t1, t2) 7ER|'j  
return l(t) op K<4Kk3  
return l(t1, t2) op }lP;U$  
return l(t)[r(t)] 4[yIOs  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ?WUF!Jk  
+-<}+8G;  
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: W#'c 5:m 4  
单目: return f(l(t), r(t)); VA] e  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 1TS0X:TCn  
双目: return f(l(t)); jCioE  
return f(l(t1, t2)); )?=YT  
下面就是f的实现,以operator/为例 BHA923p?  
]5 Qy  
struct meta_divide b>\?yL/%+?  
  { zce`\ /:  
template < typename T1, typename T2 > U!(@q!>G  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) {D`'0Z1"  
  { )w h%|  
  return t1 / t2; |&3x#1A  
} P`$!@T0=  
} ; DC+b=IOz  
t23'x0l  
这个工作可以让宏来做: : i~W } r  
b|xpNd-  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 2 PqS%`XiS  
template < typename T1, typename T2 > \ :s={[KBP  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 1PH: \0}  
以后可以直接用 g7\,{Bw#E  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ?S Z1`.S  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 q%(EYM5Y  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) dY7'OAUyVl  
)+P]Vf\jH  
aE"[5*a  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 Z[Qza13lo  
 YZc>dE  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Yd EptAI  
class unary_op : public Rettype 8uNULob  
  { Jzkq)]M  
    Left l; 0NDftcB]  
public : *\}}Bv+9  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} |re}6#TgcT  
i;/xK=L  
template < typename T > g.py+ ZFJ  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [XVEBA4GI  
      { *&BnF\?m  
      return FuncType::execute(l(t)); V7d) S&*V  
    } *NFg;<:j  
O7d$YB_'  
    template < typename T1, typename T2 > 7hP<f}xL  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ({r*=wAP  
      { #LlUxHv #  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); 3_Cp%~Gi-_  
    } !Ucjax~  
} ; b[9&l|y^  
/X"/ha!=&D  
]\-^>!F#K  
同样还可以申明一个binary_op ^I8Esl8  
ncu`vYI.  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > N;Dp~(1 J1  
class binary_op : public Rettype >F1kR\!  
  { (jjTK'0[  
    Left l; zGKyN@o  
Right r; C+[%7vF1  
public : Kt@M)#  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ">f erhN9  
}KUd7[s  
template < typename T > GSclK|#t E  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const q6Rr.A  
      { ,.iRnR  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); W1fW}0   
    } ~5Pb&+<$  
6E(Qx~i L  
    template < typename T1, typename T2 > Y8M]Lwj  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const *IgE)N >  
      { De7T s  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); =4V&*go*\  
    } ZkL8e  
} ; dQoYCS}IaV  
4[Z\ ?[  
glDcUCF3  
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 v+p {|X-  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 d->|EJP  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) XO#/Fv!  
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。 rX_@Ihv'  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! X%z }VA  
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。。。 +$4(zP s@  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 L,y6^J!  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) Z^ }mp@j>  
下面是修改过的unary_op infl.  
)u))n#P  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > zp\8_U @  
class unary_op |,9JNm$  
  { #/PAA  
Left l; afjtn_IB  
  !.2<| 24  
public : 8.F~k~srA  
F, U*yj  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @SCI"H%[  
J>fQNW!{  
template < typename T > +"9hWb5  
  struct result_1 g^*<f8 ~d  
  { ;^t{Il'j  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; N0hE4t  
} ; ::_i@r  
\RNg|G  
template < typename T1, typename T2 > /Mb"V5S(W  
  struct result_2 %%(R@kh9  
  { G\|,5HED  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; s4&^D<  
} ; DNGvpKY@  
+`3!I  
template < typename T1, typename T2 > V_plq6z  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const P[s8JDqu  
  { fw ,\DFHO  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Aw&tP[N[  
} * #TUGfwy  
Y*mbjyt[?X  
template < typename T > pr%nbl  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \u6^Varw  
  { /}-CvSR  
  return OpClass::execute(lt(t)); ^vG8#A}]  
} 6e&>rq6C  
>0Q|nCx  
} ; xf|mlHS+  
1lv2@QH9  
v\(2&*  
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 2^?:&1:  
好啦,现在才真正完美了。 v4@Z(M  
现在在picker里面就可以这么添加了: sz9L8f2  
CI3XzH\IX*  
template < typename Right > `/Y{ l  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const JN7k2]{  
  { 6uKTGc4  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Jx'i2&hGN  
} M'_9A  
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。 Tw +  
q^6+!&"  
B]tIi^  
ve&zcSeb  
DxJX+.9K9  
十. bind 'Ei;^Y 1e  
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。 fS^!ZPe1  
先来分析一下一段例子 YM5fyv?  
~|<m,)!  
a# c6[!   
int foo( int x, int y) { return x - y;} 610D% F  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 WxF:~{  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 aL\nT XakX  
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。 j <o3JV  
我们来写个简单的。 p !s}=wI `  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 8Jz:^k:  
对于函数对象类的版本: #A]-ax?Qc}  
k}~O}~-  
template < typename Func > 1bGopi/  
struct functor_trait %#$EP7"J  
  {   zxp`  
typedef typename Func::result_type result_type; ^iQn'++Q  
} ; t(="h6i  
对于无参数函数的版本: 9{:O{nl  
eI@ q|"U  
template < typename Ret > ,^S@EDq  
struct functor_trait < Ret ( * )() > !0N7^Z"gtz  
  { iOG[>u0h  
typedef Ret result_type; ?&Pg2]g<  
} ; *cyeO*  
对于单参数函数的版本: qc-mGmomL  
OQ9x*TmK  
template < typename Ret, typename V1 > M,ir`"s  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) >  C:G8c[  
  { %Q!`NCe+[  
typedef Ret result_type; Iy }:F8F>g  
} ; 2.d|G `  
对于双参数函数的版本: |{,KRO0P  
fHZTXvxoL  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > n`4K4y%Dy}  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > w |l1'   
  { KM`eIw>8  
typedef Ret result_type; }2ZsHM^]%  
} ; Oh4AsOj@  
等等。。。 `c'W-O/  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Yq/.-4 y  
 YBnA+l*  
template < typename Func > 'g9"Qv?0{`  
struct func_return [V}S <Xp  
  { ]D,MiDph  
template < typename T > frBX{L  
  struct result_1 !Kv@\4  
  { A19;1#$=  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; A4ISNM7R[  
} ; k^OV56  
+}-@@,  
template < typename T1, typename T2 > Z y_V9j[n  
  struct result_2 M?;y\vS?.  
  { }6 K^`!  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ~@kU3ZGJZ  
} ; oHs2L-G  
} ; D\e8,,H  
x|{IwA9  
G}9=)  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 n#iwb0-  
1 `KN]Nt  
template < typename Func, typename aPicker > cm[c ze+*  
class binder_1 2ZQ}7`Y  
  { C{d7J'Avk  
Func fn; sCu+Lg~f  
aPicker pk; aj}(E +  
public : 1@lJonlF  
|`jjHuQ;  
template < typename T > Zy09L}59P  
  struct result_1 r/*=%~*  
  { oP4GEr  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; xai4pF-?  
} ; YTw#J OO  
B^^r\L9  
template < typename T1, typename T2 > K5"#~\D  
  struct result_2 )*:`':_a  
  { Dwl3 Cj  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; n-TQ*&h]3S  
} ; S~Id5T:,  
lvp8z) G  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} =V^.}WtO  
EKp@9\XBC  
template < typename T > j;Z?WXWD h  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const i.:. Y  
  { 5K?}}Frrt`  
  return fn(pk(t)); 5#QXR+ T  
} 4npqJ1  
template < typename T1, typename T2 > kEd@oC  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =H|6 GJ  
  { nF5qw>t#  
  return fn(pk(t1, t2)); c_" ~n|  
} kD}Y|*]5-5  
} ; #A8@CA^d  
P/`I.p;  
4GB7A]^E  
一目了然不是么? 5?Wto4j  
最后实现bind gI8Bx]  
tbO H#|  
[7 YPl9  
template < typename Func, typename aPicker > IMk'#)  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) C4NTh}6t T  
  { tBct  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 6b!F1  
} OnWx#84  
w4LScvBg  
2个以上参数的bind可以同理实现。 'L{8@gq i  
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。 AL5Vu$V~n}  
z(\4 M==2O  
十一. phoenix 7w1wr)qSB  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: nW|wY.  
boo }u  
for_each(v.begin(), v.end(), {$ep7;'d  
( `f'K@  
do_ K|oacOF9  
[ @2*]"/)*0  
  cout << _1 <<   " , " iH.$f /)N  
] 0 &GRPu27  
.while_( -- _1), _uJ"m8Tl  
cout << var( " \n " ) FaBqj1O1  
) X<R?uI?L  
); 4R5D88= C  
>s`J5I!  
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: eX_D/25 $  
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 jV8q)=}*)  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 hkO sm6  
那么我们就照着这个思路来实现吧: jP~Z`y f  
rS1fK1dy s  
*Y@nVi  
template < typename Cond, typename Actor > RyRpl*^  
class do_while [p=*u,-  
  { 1EyL#;k  
Cond cd; *SO{\bu  
Actor act; +t2SzQ j>  
public : U?!>Nd  
template < typename T > O 1oxZj <  
  struct result_1 A_;8IlW  
  { j:w{;(1=W  
  typedef int result_type; >><.3  
} ; ]QuM<ms  
=~I-]4  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} TO-$B8*nq  
srV.)Ur  
template < typename T > .IJ_jt-^d  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <x\7L2#p  
  { ^'jEnN(  
  do eh[_~>w  
    { we#wH-  
  act(t); -n0C4kZ2o  
  } f7I{WfZ\P  
  while (cd(t)); 5E0eyW  
  return   0 ; 4^<6r*  
} 3 v")J*t  
} ; }$\M{# C~  
"z<azs  
Od?qz1  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). -LM;}<  
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。 hva2o`  
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。 NvN~@TL28  
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。 >{ me  
下面就是产生这个functor的类: + S4fGT  
Zatf9yGD  
qT/Do?Y  
template < typename Actor > ?b!Fa  
class do_while_actor <|?K%FP7Z  
  { dCu'>G\bP  
Actor act; _uc\ D R  
public : CDi<< ,  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} *UW=Mdt  
S60IPya  
template < typename Cond > ?`[NFqv_]  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; ~}ET?Q7t  
} ; FWC5&tM  
P_u|-~|\  
f+.T^es  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。  d^(1TNS  
最后,是那个do_ CB~Q%QLG  
*MI*Rz?4  
S^Au#1e   
class do_while_invoker H[b}kZW:a  
  { c)&>$S8*  
public : "S&%w8V  
template < typename Actor > >]=j'+]  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const *;|`E(   
  { 0hZ1rqq8C  
  return do_while_actor < Actor > (act); g=T/_  
} 5( _6+'0  
} do_; \(p{t  
,_ag;pt9)  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? an2AX% u  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 h3gWOU  
最后来说说怎么处理break和continue L_em')  
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。 :D7|%KK  
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
欢迎提供真实交流,考虑发帖者的感受
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八