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
  • 7237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 ywCF{rRd  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 MODi:jsl  
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, DV6B_A{kI  
an<loL W  
F?3zw4Vt~  
~4}'R_  
  class filler Y6R+i0guz  
  { Y}aaW[  
public : /,`40^U}  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} ej^pFo  
} ; *D_pFS^l  
/W @k:  
w~lxWgaY7  
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: Y`tv"v2  
]NRQM8\  
UbDRE[^P  
'(.vB~m7*+  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); 'xn3g;5  
` yXJaTbo  
[\|p~Qb)s  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 {CVn&|}J  
2 yY.rs  
G*].g['  
D( YNa  
二. 战前分析 B}|(/a@*  
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。 qe@ctHpn  
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 4!,`|W1  
aplOo[  
F2bAo6~R  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 'UN 'gXny  
  /* --------------------------------------------- */ Ic,V ,#my  
vector < int *> vp( 10 ); :"utFBO  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); uLK4tQ  
/* --------------------------------------------- */ wFHz<i!jr&  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); YH .+(tNv  
/* --------------------------------------------- */ \'}? j-8  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); UwQyAD]Ht  
  /* --------------------------------------------- */ N:]Ud(VRM  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); hOTqbd}  
/* --------------------------------------------- */ ]u(EEsG/  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); @4ECz>Q  
q n2X._`  
7Ns1b(kU  
dh.vZ0v=7  
看了之后,我们可以思考一些问题: ]>%M%B  
1._1, _2是什么? iAWd 9x  
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。 1TIP23:  
2._1 = 1是在做什么? /"LcW"2;N  
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。 k5X& |L/  
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。 =yy7P[D  
}0(.HMiGj  
h+<F,0  
三. 动工 s<;kTReA  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: teDO,$  
8E:d!?<^&I  
Ki_8g  
C2/B1ba  
template < typename T > 4a6WQVS  
class assignment W.O]f.h  
  { i[\`]C{gf  
T value; sE Rm+x<  
public : q%H#04Yh  
assignment( const T & v) : value(v) {} }wkZ\q[  
template < typename T2 > LaolAqU  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } c|,6(4j>$  
} ; |5h~&kA  
sBuOKT/j  
ow!NH,'Hy  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 JJ=%\j  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment .dvOUt I[  
k9|8@3(h  
=,4iMENm!  
`ywI+^b  
  class holder "{igrl8  
  { $QB~ x{v@n  
public : W? ^ ?Kx  
template < typename T > D+u#!t[q  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const )>X C_ R  
  { v.~uJ.T  
  return assignment < T > (t); 6k@(7Mw8A  
} 3{j&J-  
} ; dQkp &.  
NUvHY:  
rCTH 5"  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: Pgp`g.$<  
\F }s"#  
  static holder _1; 1m5 =Nu  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 gq+|Hr  
0:SR29(p1  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Oz: J8l%  
而不用手动写一个函数对象。 MS~|F^g  
p!wx10b  
2VgDM6h  
M ~uX!bDH  
四. 问题分析 0OrT{jo  
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。 AzmISm  
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。 eInx\/  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 "yo~;[  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 F z 6&.f  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 {ejJI/o0  
l^$8;$Rq  
五. 问题1:一致性 |~Op|gs  
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?| b# RTHe&X  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 n:#gKR-J  
\>%.ktG  
struct holder @0 mR_\u\  
  { u*aFWl]=  
  // rphfW:  
  template < typename T > u0M? l  
T &   operator ()( const T & r) const =mq02C~y  
  { mg)ZoC  
  return (T & )r; VX`E7Sf!}  
} =(-oQ<@v  
} ; iO 9fg  
QS*!3? %  
这样的话assignment也必须相应改动: bc{ {a  
f.~-31  
template < typename Left, typename Right > j1yW{  
class assignment _^;;vR%   
  { ^Iz(V2  
Left l; QQB\$[M!Z  
Right r; EzXGb  
public : `h:$3a:5  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} (q@DBb4  
template < typename T2 > Jp0*Y-*Y  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } ~`<(T)rs  
} ; c5($*tTT  
me7?   
同时,holder的operator=也需要改动: wTL&m+xr  
vwlPFr Ll  
template < typename T > T/A[C  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const O7MFKAaD  
  { I`~ofq?r  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); !D_Qat  
} [KT'aGK$  
^x:%_yGY  
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。 K)z! e;r  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 4}4K6y<q  
905%5\Y  
return l(rhs) = r; _aR_ [  
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。 \UD:9g"  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: bw@"MF{  
:dZq!1~t  
template < typename Tp > P{'T9U|O-  
class constant_t +;H-0Q5  
  { <Ag`pZ<s  
  const Tp t; S:*.,zC  
public : IC1oW)  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} :z^VI M  
template < typename T > h7}D//~p  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const u+&t"B  
  { OF4iGFw  
  return t; F@76V$U.  
} c%5G3j  
} ; Vm_waa  
u; c)T t  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 x}8 U\  
下面就可以修改holder的operator=了 ,<pk&54.@'  
fO;#;p.  
template < typename T >  <|Pw*L$  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const kb27$4mm  
  { Y"x9B%e  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); jO|D# nC  
} WB: NV=&^  
9L$bJO-3  
同时也要修改assignment的operator() "M)kV5v%  
rW.o_z03^  
template < typename T2 > &.> 2@  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } U]aH4 N  
现在代码看起来就很一致了。 GW]b[l  
+/bT4TkML  
六. 问题2:链式操作 K,!"5WrX*  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 G,VTFM6  
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。 4\cJ}p}LZ{  
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。 0Y%u[i/  
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。 D8`dEB2|S  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Gk!06   
G(g.~|=EZ  
template < typename T > 5#DtaVz  
struct result_1 !9B`  
  { X9J&OQ  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; cZd9A(1"^  
} ; (}]ae*  
S? -6hGA j  
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: b3>`%?A  
-^Pn4y]A)  
template < typename T > -3z$~ {  
struct   ref e^N6h3WF  
  { +"u6+[E  
typedef T & reference; #J=@} S)  
} ; 7Fg-}lJAC  
template < typename T > t_VF=B^LuR  
struct   ref < T &> u%o2BLx  
  { H=_ Wio  
typedef T & reference; 6X2~30pdE  
} ; ;tBc&LJ?  
j>OuNeo@4  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: %ut^ O  
0q@U>#  
template < typename T > yF~iVt  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const o7qZy |\4S  
  { 7U@;X~c  
  return l(t) = r(t); .L#xX1qr  
} #@i1jZ  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 G2  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 c]u^0X?&  
"@!B"'xg  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 zKnHo:SV  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: U2lDTRt  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Xy0KZ !  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 #o(c=  
最后的布局是: 12Lc$\3P  
                Add A6D@#(D  
              /   \ X; ~3 U 9  
            Divide   5 _o'3v=5T  
            /   \ =b{!p|  
          _1     3 w 2o% {n\L  
似乎一切都解决了?不。 QSaJb?I  
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。 &fyT}M A  
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。 ~h:/9q  
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: BEm~o#D  
J:N4F.o&K  
template < typename Right > ggy 7p44  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const B.J_(V+  
Right & rt) const ~O;'],#Co  
  { ^GyGh{@,f  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); +Kw&XRA d  
} B!;qz[]I  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 H.n+CR  
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。 O%$XgEJ8p  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 y [pU8QSt  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 'ot,6@~x>  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 w b@Zna  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? VSxls  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: snl$v  
,{pC1A@s  
template < class Action > U&(TqRi,  
class picker : public Action *Dz<Pi^  
  { EYsf<8cl  
public : miq"3  
picker( const Action & act) : Action(act) {} _YT9zG  
  // all the operator overloaded !,I530eh7  
} ; o:.6{+|N  
,.g9HO/R1  
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。 b{Qg$ZJeR  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: jP{W|9@ (  
a2z1/Nh  
template < typename Right > hv6w=?7  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const jOE~?{8m  
  { )=PmHUd  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); g4`)n`  
} " iKX-VIl  
"%,KZI  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > }gfs  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 %.zcE@7*  
d{gj8  
template < typename T >   struct picker_maker W,g0n=2V  
  { Gx$rk<;ZW  
typedef picker < constant_t < T >   > result; nJ ZQRRa:C  
} ; =s\RK   
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > {e3XmVAI  
  { 9uRs@]i  
typedef picker < T > result; [^J2<\<0  
} ; h|DKD.  
-%h0`hOG{  
下面总的结构就有了: w|;kL{(W  
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。 ?11\@d  
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。 EE^ N01<"\  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 DH5]Kzb/  
至此链式操作完美实现。 c'678!r9 P  
<]/z45?  
,J (+%#$UT  
七. 问题3 )Q!3p={S*  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 )(Z)yz  
=,UuQJ,l  
template < typename T1, typename T2 > 3=SN;cn  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const M< T[%)v  
  { i;yr=S,a0/  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); neHozmm|  
} /{j")  
Ao%;!(\I%  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: Yy_o*Ozq  
X5M{No>z  
template < typename T1, typename T2 > #]BpTpRAe<  
struct result_2 c<(LXf+61  
  { dV5aIj  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 1e0O-aT#Q  
} ; 'A|OVyH  
:EX H8n&|  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? S!/N lSr<  
这个差事就留给了holder自己。 gm-m_cB<  
    Q]?Lg  
U;QN+fF]u  
template < int Order > @_O,0d g  
class holder; 0%m}tfQ5  
template <> T.=du$  
class holder < 1 > 2Sq+w;/  
  { +>F #{b  
public : *@C4~Zo  
template < typename T > N1O& fMz  
  struct result_1 #*g.hL<  
  {  `#m>3  
  typedef T & result; 9O%4x"*PO  
} ; )ny,vcU]  
template < typename T1, typename T2 > Rj/9\F3H  
  struct result_2 fO4e[g;G  
  { /eoS$q  
  typedef T1 & result; bwo{ Lw~  
} ; |?t6h 5Mt"  
template < typename T > T@GR Tg  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 'pUJlPGx  
  { 7jb{E+DrG  
  return (T & )r; f> u{e~Q,  
} ATeXOe  
template < typename T1, typename T2 > 'k9?n)<DW  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Dm3/i |Y  
  { +Rtz`V1d  
  return (T1 & )r1; .Y.{j4[LQ  
} QSn%~o05  
} ; <z>K{:+>  
`%2e?"OOJ  
template <> Kp|#04]  
class holder < 2 > $jd>=TU|  
  { )P{I<TBI;  
public : a=55bEn  
template < typename T > jJpSn[{  
  struct result_1 u% ^Lu.l_c  
  { [ imC21U  
  typedef T & result; -zeodv7  
} ; ~dIb>[7wy  
template < typename T1, typename T2 > [7gyF}*;  
  struct result_2 )$#r6fQO  
  { )8c`o  
  typedef T2 & result; brQkVt_)EE  
} ; Y:nF.An3  
template < typename T > g5EdW=Dt,  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const S=Ihg  
  { ~IHjj1s  
  return (T & )r; dBV^Khf J  
} >`jsUeS  
template < typename T1, typename T2 > 9`8\<a'rU  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ${$XJs4  
  { /!o(Y8e>x  
  return (T2 & )r2; `ag7xd!  
} lR!Sdd} -  
} ; \ B~9Ue!  
o:\RJig<  
Fr%LV#Q  
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> >。 x M1>kbo|  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: SL;\S74  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Z\=].[,w4  
Co2* -[R  
return l(i, j) = r(i, j); VV(>e@Bc4  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) guC/eSxv  
+$)C KC  
  return ( int & )i; 1i}Rc:  
  return ( int & )j; 2Yx6.e<  
最后执行i = j; Fj9/@pe1  
可见,参数被正确的选择了。 WUid5e2  
eSynw$F2N  
t)o #!)|  
(~oUd 4  
-jB1tba  
八. 中期总结 n:?fv=9n  
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: 28[dTsd%  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 _nR8L`l*z  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 QZBXI3%#s  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor YJw9 d]  
{xw*H<"f<  
r}i<cyL  
&* 4uji  
P'#m1ntxQ  
=2#a@D6Bl  
九. 简化 9l+`O0.@  
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。 ^R.#n[-r2  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 5_+vjV;5  
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: 4BG6C'`%  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 h<.G^c)  
  +-*/&|^等 'sJ=h0d_[V  
2. 返回引用。 d:0RDK-}s  
  =,各种复合赋值等 ,ZcW+!  
3. 返回固定类型。 &\][:kG;  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) a z 7Vy-  
4. 原样返回。 w,NK]<dU@  
  operator, 5y! 4ny _  
5. 返回解引用的类型。 \4wM8j  
  operator*(单目) eI?<*  
6. 返回地址。 .~V0>r~my  
  operator&(单目) ?H7*?HV  
7. 下表访问返回类型。 ze Qgg|;  
  operator[] &0Zn21q  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 C #ng`7 q  
  operator<<和operator>> Q3#- q> ;7  
*=L3bBu?  
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。 (US]e un  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ?7@Y=7BS4  
[~ bfM6Jw  
template < typename Left > 4NL Tt K  
struct value_return e*uaxh+7  
  { krZ J"`  
template < typename T > #Nxk3He]8  
  struct result_1 SN|EWe^  
  { KyW6[WA9  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; e#K =SV!H  
} ; |,bsMJh0  
/-<S FT`  
template < typename T1, typename T2 > y3$i?}?A  
  struct result_2 ~C< X~$y&  
  { [JFmhLP9  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; T#^   
} ; IC+Z C   
} ; D%umL/[]  
:(?joLA  
JwbC3 t):@  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait xA]CtB*o7  
*52*IRH  
下面我们来剥离functor中的operator() AwB ]0H  
首先operator里面的代码全是下面的形式: m8H|cQ@Uu  
C$\|eC j  
return l(t) op r(t) !<]%V]5[_  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) dg 0`0k  
return op l(t) ; A~S){  
return op l(t1, t2) pt;E~_  
return l(t) op "<0BCJJ  
return l(t1, t2) op #EAP<h  
return l(t)[r(t)] A1@tp/L=o  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Kxz<f>`b/  
xh[Mmq/R  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ^ng#J\  
单目: return f(l(t), r(t)); 8 s!0Z1Roc  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 8Wid.o-U  
双目: return f(l(t)); Ol:&cX3G  
return f(l(t1, t2)); EtJyI&7VK  
下面就是f的实现,以operator/为例 aOfL;I  
-Ep cX!i  
struct meta_divide y5iLFR3z  
  { bLGgu#  
template < typename T1, typename T2 > =C 8 t5BZ"  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) j[gX"PdQ  
  { X>EwJ"q#  
  return t1 / t2; S*],18z?  
} _)Q) tOW  
} ; O^|dc=  
Y$!K<c k  
这个工作可以让宏来做: 0/S|P1!b  
;! &A  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ <Bb $d@c  
template < typename T1, typename T2 > \ uQWJ7Xm  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; vG O-a2Z  
以后可以直接用 ZO{uG(u  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 0G1?  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 ?1i>b->  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) gxpR#/(E~  
x)l}d3   
! lgsV..R  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 FGu:8`c9  
H1rge<  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ]p:x,%nm  
class unary_op : public Rettype r9 'lFj  
  { 'YQ"Lf  
    Left l; d*Dq=.F(  
public : (Mhj-0xf$  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} -}1S6dzr  
9r@r\-  
template < typename T > X|t?{.p  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const G`PSb<h\oc  
      { `o yz"07m  
      return FuncType::execute(l(t)); /]2-I_WB  
    } 16)@<7b]J  
|_8 ::kir:  
    template < typename T1, typename T2 > bwUsE U 0  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const GrjL9+|x  
      { !=--pb  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); *DObtS_ 6  
    } bEP-I5j1t  
} ; c 6@!?8J  
ug0[*#|Y  
NmYSk6kWJ  
同样还可以申明一个binary_op Kf2*|ZHj  
0*YLFqN  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > &e@2zfl7  
class binary_op : public Rettype {co(w 7  
  { x0@J~ _0  
    Left l; ZN-J!e"`  
Right r; . ]0B=w* Z  
public : rBa <s  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} A>(m}P  
lidzs<W-fW  
template < typename T > xekW-=#a7-  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const sguE{!BO  
      { `YAqR?Xj_<  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); OJ\IdUZ   
    } rcMV YSj0  
%@3AA<  
    template < typename T1, typename T2 > RoSh|$JF  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const u*Z>&]W_  
      { GLQ1rT  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); n( l!T 7  
    } )Y}t~ Zfx  
} ; =HmV0  
;X-~C.7k  
|`_qmk[:R  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 YpoO:  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 f;`pj`-k%  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ]]`hnzJX  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 8<t6_* f  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! J?Brnf.  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 5s_7 P"&H  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 =z'- B~  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) y[Zl,v7  
下面是修改过的unary_op 4YM!SE-I  
TKj8a(R_  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > \~d|MP}"F:  
class unary_op wv<D%nF2|  
  { j*n Z   
Left l; 1%Xwk2l,8b  
  )9MmL-7K  
public : o0^..f  
;E>5<[aa  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} =Ig'Aw$x  
QCQku\GLV  
template < typename T > fu'iG7U M  
  struct result_1 zQM3n =y  
  { EGL1[7It`  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ]\w0u7}  
} ; ^ }Rqe  
}Iz'#I Xx  
template < typename T1, typename T2 > 9YRoWb{y  
  struct result_2 )kR~|Yn<-  
  { z=:<]j#=  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; jm0J)Z_"nr  
} ; azR<Y_tw  
5A/8G}'XZ  
template < typename T1, typename T2 > Q1 ?O~ao  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const '#gd19#  
  { a5ZU"6Hi  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); lb ol+O65  
} ['ol]ZJ  
/=I&-g xC  
template < typename T > 9~98v;Z1  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const H$TYp  
  { n.jF:  
  return OpClass::execute(lt(t)); x=Z\c,@O  
} opxVxjTT#  
R}njFQvS)  
} ; i <0H W  
{$z)7s  
_Qg^>}]A1  
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 }ozlED`E  
好啦,现在才真正完美了。 rStfluPL  
现在在picker里面就可以这么添加了: BoZ])Y6=  
.}>d[},F  
template < typename Right > )j(13faW|  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const yE[ -@3v  
  { hNs970i  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); :=vB|Ch:~  
} im{'PgiR  
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。 =KqcWN3k  
s2A3.SN  
B5h-JON]-  
{vYmK#}  
&}wr N(?w  
十. bind S6CM/  
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。 KD?~ hpg  
先来分析一下一段例子 T)wc{C9w  
XzI c<81Z  
tz0@csXV  
int foo( int x, int y) { return x - y;} TJFxo? gC"  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 Y,EReamp  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 ._@Scd  
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。 3|zqEGT*  
我们来写个简单的。 %}jwuNGA  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: vRa|lGeW  
对于函数对象类的版本: N"M K 0k  
fTiqY72h  
template < typename Func > TY~8`+bJ  
struct functor_trait 4GWt.+{J$  
  { su.hmc  
typedef typename Func::result_type result_type; WmU4~.  
} ; -5,QrMM<  
对于无参数函数的版本: A5-y+   
/.<%y 8v  
template < typename Ret > "&?F 6Pi  
struct functor_trait < Ret ( * )() > {[WEA^C~Q  
  { ^|y6oj  
typedef Ret result_type; }M?\BH&  
} ; ?:l3O_U 5  
对于单参数函数的版本: (7BG~T  
m qgA  
template < typename Ret, typename V1 > W5,e;4/hL  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > WccTR aq  
  { }[ LME Z  
typedef Ret result_type; :e>y= s>  
} ; usEd p  
对于双参数函数的版本: 'Lu7cb^  
=ic"K6mhq  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > j<H`<S  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > nIdB,  
  { i? 5jl&30  
typedef Ret result_type; !|6M,Rk_  
} ; P#-9{T   
等等。。。 \Z9+U:n  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 9bvzt8pc  
q<(yNqMKP  
template < typename Func > 0[ MQp"z  
struct func_return KdU!wsKfG  
  { (sLFJ a6e  
template < typename T > 1}+lL)-!  
  struct result_1 f)w>V3~w,  
  { T0BFit6  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; bM7y}P5`1  
} ; )RA$E`!b  
_mVq9nBEf  
template < typename T1, typename T2 > Q\>9PKK  
  struct result_2 gi!{y   
  { Ut:>'TwG  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ,] HH%/h  
} ; '>dsROB->  
} ; 2u 8z>/G  
fw aq  
y ,][  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 mU.(aL HW  
# \9sCnb  
template < typename Func, typename aPicker > E>|[@Z  
class binder_1 ERcj$ [:T(  
  { pvCn+y/U;  
Func fn; ELoE-b)Cb  
aPicker pk; UjLZ!-}  
public : MT{7I"  
[1{#a {4  
template < typename T > 1_JtD|Jy  
  struct result_1 Yw7+wc8R  
  { 1F?`.~q  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; dx['7l;I  
} ; 0}:- t^P  
*m2{6N_  
template < typename T1, typename T2 > =#)Zm?[;  
  struct result_2 }^r=(  
  { ;/gH6Z?  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 9W{`$30  
} ; WrvSYqN  
hE.NW  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} u&MlWKCi  
i,HafY  
template < typename T > Vs@[="  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const vbT"}+^Sh  
  { GFM $1}  
  return fn(pk(t));  N7%iz+  
} E ]eVoC  
template < typename T1, typename T2 > m$nT#@l5bH  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const OO)m{5r,{  
  { nNuv 0  
  return fn(pk(t1, t2)); >E*j4gg  
} yZ7aH|Q81B  
} ; e}|UVoeH  
Z"spua5  
+#qW 0g  
一目了然不是么? OcR6\t'  
最后实现bind so[i"ZM)  
T\;7'  
ZJUTtiD  
template < typename Func, typename aPicker > 1J$sIY,Ou  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) r$3{1HXc  
  { 8yr_A[S8.  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); K/oC+Z;K  
}  t~mbe  
lwS6"2q  
2个以上参数的bind可以同理实现。 ^kg[n908Nw  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 qs\ O(K8  
n _G< /8  
十一. phoenix >T'=4n['  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: osKM3}Sb  
#"tHT<8u  
for_each(v.begin(), v.end(), eq^<5 f  
( Z";~]]$!Y  
do_ ,E&PIbDL1  
[ r{DR$jD  
  cout << _1 <<   " , " tI651Wm9  
] r!/=Iy@  
.while_( -- _1), #$!(8>YJ  
cout << var( " \n " ) u=a5Z4N'  
) J;Y=o B  
); G$X+g{  
AvW2)+6G  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: dz^l6<a"n  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor }9n{E-bj*  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 ` VL`8  
那么我们就照着这个思路来实现吧: J*)Vpk  
5|l&` fv`  
c.5?Q >!+  
template < typename Cond, typename Actor > \@yx;}bdI  
class do_while dB{o-R  
  { jJ^p ?  
Cond cd; ;6op|O  
Actor act; ]"'$i4I{R  
public : G8}w|'0m  
template < typename T > h rfu\cI  
  struct result_1 25xpq^Zw  
  { ~*-(_<FH  
  typedef int result_type; =nQ"ye  
} ; o K;.|ja  
aAHx^X^  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} U\N|hw#f!!  
H,r>@Y  
template < typename T > 5GD6%{\O  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Uloa]X=Im8  
  { 0IHcyb  
  do #R_IF&7  
    { Ap}^6_YXd  
  act(t); 3QL I|VpO  
  } m%[Ul@!V  
  while (cd(t)); RqenPM k  
  return   0 ; ar#Xe;T!  
} = MP?aH [  
} ; "'8^OZR  
7E}.P1  
(n>gC  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). th 9I]g^=t  
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。 4,yS7l  
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。 Z}E.s@w  
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。 : K#z~#n  
下面就是产生这个functor的类: @ 7WWoy  
Go8?8*  
2VY.#9vl  
template < typename Actor > `RriVYc<  
class do_while_actor ^#Ruw?D  
  { <NVSF6`  
Actor act; a#_=c>h;  
public : '%} k"&t$i  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} O`pqS\H  
T/b%,!N)  
template < typename Cond > -#e3aXe  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; %( tu<  
} ; @+,J^[ y  
DviRD[+q"  
3a_=e B  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 Ew9\Y R}  
最后,是那个do_ y7?n;3U]CS  
x?*)  
X5V8w4NN  
class do_while_invoker >&mNC \PA  
  { &YU; K&  
public : ?)# qBE ]  
template < typename Actor > n*Q~<`T  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 2c Pd$j  
  { +5>*$L%8T`  
  return do_while_actor < Actor > (act); cKbjW  
} .*3.47O  
} do_; ^V1iOf:  
aT[qJbp1  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? vfn _Nq;  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 zK5/0zMZ  
最后来说说怎么处理break和continue N"+o=nS  
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。 bu j}pEI  
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:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八