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
  • 4628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 & Kmy}q  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 1fFj:p./l_  
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, .!RavEg+  
`~h4D(n`  
k_aW  
_KN/@(+F  
  class filler {.CMD9F[  
  { 40#9]=;}  
public : SEM8`lnu  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} C\Vg{&'  
} ; Izo!rC  
%NajFjBI  
bik*ZC?E  
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: >(3\k iYS  
cp6WMHLj   
U O<:.6"  
g97]Y1g  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); r:&|vP  
xA h xD|4_  
sJZ!sznn  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 8TWTbQ  
p[v#EyoC  
9(,@aZ  
Y3',"  
二. 战前分析 qZk:mlYd  
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。 rmd;\)#*`  
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 P)6 lu8zQ  
t6lE#<xZV;  
n~g LPHY  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); idc4Cf+4  
  /* --------------------------------------------- */ A\QJLWBv^$  
vector < int *> vp( 10 ); 7:Zt uc]  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1);  ?=Db@97  
/* --------------------------------------------- */ O#eZ<hN V  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 9V 0}d2d  
/* --------------------------------------------- */ N|:'XwL  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); H?`g!cX  
  /* --------------------------------------------- */ k<j"~S1  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); x,8<tSW)Z  
/* --------------------------------------------- */ +?m0Q;%b  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); ]lBGyUJn  
g(hOg~S\E  
'#\1uXM1U?  
'g)n1 {  
看了之后,我们可以思考一些问题: U|@V 74  
1._1, _2是什么? _yH`t[  
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。 T!2=*~A  
2._1 = 1是在做什么? jqnCA<G~B-  
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。 }< 5F  
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。 C~4PE>YtTv  
%.HJK  
zsXpA0~3s  
三. 动工 ..W-76{  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: s9)8b$t]  
LM)`CELsYc  
f{&bOF v  
Di5(9]o2  
template < typename T > [A2`]CE<@  
class assignment (Ddp|a"b  
  { .12aUXo(  
T value; T*[ VY1  
public : w:i:~f .  
assignment( const T & v) : value(v) {} ,!#ccv+Vm%  
template < typename T2 > Q<(YP.k  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } JXqr3 Np1  
} ; c64v,Hj9  
,'fxIO  
)_7>nuQ6  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 u1^wDc*xg  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Ms^dRe)  
mpw~hW0-  
ZWUP^V  
3gZ8.8q3  
  class holder 3_$w| ET  
  { *OjKc s  
public : An`3Ex[  
template < typename T > IE2"rQT  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const  .) tSg  
  { XMIbUbU k-  
  return assignment < T > (t); ~Bi_7 Q  
} XGrue6 ya  
} ; 23\RJpKb  
0&+k.Vg  
9xI GV!  
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: zYER  
b7`D|7D  
  static holder _1; ,:2'YB  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 u+m,b76  
:mppv8bh  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); -Z-f1.Dm5  
而不用手动写一个函数对象。 )u%je~Vw  
"SxLN 8.:  
K>Fqf +_  
bUwn}_7b  
四. 问题分析 2}6%qgnT-  
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。 l|2D/K5  
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。 V9yl4q-bL  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 /1UOT\8U  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 \Q?ip&R  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 rqPo)AL  
]}="m2S3  
五. 问题1:一致性 `r"+644  
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?| gV;H6"  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 e}Vw!w  
/^SAC%PD  
struct holder !|hoYU>@2L  
  { LkruL_E>  
  // ,_.I\EY[  
  template < typename T > }Db[ 4  
T &   operator ()( const T & r) const 3g'S\ G@  
  { s8"8y`u  
  return (T & )r; {P%9  
} yF}OfK?0f  
} ; ))kF<A_MK  
z G }?  
这样的话assignment也必须相应改动: ;ea] $9  
z;f2*F  
template < typename Left, typename Right > 8`>h}Q$  
class assignment olB)p$aH#  
  { & F:IIo7  
Left l; \*hrW(   
Right r; PX: '/{V  
public : B(a-k?  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} OVzt\V*+%W  
template < typename T2 > H(c72]@Vg  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } lf{e[!ML'  
} ; ~)LH='|h\}  
E907fX[R~  
同时,holder的operator=也需要改动: Ix@&$!'k  
e1(Q(3  
template < typename T > /-_=nf}w  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const x5`br.b  
  { |:[tNs*,O  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); +CH},@j  
} K;?,FlH  
<~ad:[  
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。 6fH@wQ"wN  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 q\Q{sv_  
TNCgaTJ{h  
return l(rhs) = r; d<!3`qe  
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。 3`d}~v{  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ?_x q-  
s^0/"j|7  
template < typename Tp > qf@q]wtar  
class constant_t H&1[n U{?>  
  { q5h*`7f  
  const Tp t; `g8E1-]l  
public : f0<hE2  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 2]GdD*  
template < typename T > 1_fZm+oW!  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const ;{ i'#rn{  
  { 0nn okN^  
  return t; YBYZ=,"d  
} K 8n4oz#z  
} ; >EL)X #e  
hT$~ygQ  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 qPB8O1fyU  
下面就可以修改holder的operator=了 tO7v4  
IEKU-k7}Z  
template < typename T > !TZhQiorC  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const :q8b;*:  
  { 3czeTj  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); UNijFGi  
} =PRx?q`d  
S)QAXjH  
同时也要修改assignment的operator() ;Op3?_  
+4[^!q* H  
template < typename T2 > s2?T5oWU  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); }  Q~R ~xz  
现在代码看起来就很一致了。 Q9I j\HbA"  
WLF0US'  
六. 问题2:链式操作 8^Hn"v  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 V fv@7@q  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 56^ +;^f^`  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 JdIlWJY  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 CTWn2tpW  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct t+5E#!y  
mj|)nOd  
template < typename T > j4?@(u9;j  
struct result_1 q@b|F-  
  { \V9Z #>  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; -.g|l\  
} ; NCxqh<  
RoCfJ65  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 0|R# Tb;Y  
;a-$D]Db  
template < typename T > +/#Ei'do  
struct   ref >=]'hyn]]  
  { f;/QJ  
typedef T & reference; [V4{c@  
} ; * ),8PoT  
template < typename T > OB[o2G<0  
struct   ref < T &> 'n<iU st  
  { nz9DLAt  
typedef T & reference; y5Tlpi`g  
} ; GUF"<k  
K3\#E/Ox  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: gp$Ucfu'  
2o>)7^9|#<  
template < typename T > 83;NIE;  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const }FzqW*4~  
  { WL`9~S  
  return l(t) = r(t); \*,=S52  
} }g$(+1g  
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。 G^q3Z#P  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 gM [w1^lj  
VmzbZTup  
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 5{n*"88  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 5K|"\  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Ed9Z9  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 }I@L}f5N  
最后的布局是: )DYI .  
                Add YeF1C/'hy  
              /   \ GTHkY*  
            Divide   5 (`? y2n)~W  
            /   \ oI^4pwnh  
          _1     3 =]-j;#'&  
似乎一切都解决了?不。 +7t6k7]c  
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。 %,hV[[@.  
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。 qF 9NQ;  
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: >vuY+o;B  
_|"Y]:j_  
template < typename Right >  JHf  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const Me6+~"am/  
Right & rt) const y^]tahbo  
  { 1heS*Fwn'  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); %*#n d  
} ho>k$s?  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 @iEA:?9uX  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 nenU)*o  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 &-5_f* {  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 q5>v'ZSo  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 _z[#}d;k  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么?  iD= p\  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: T97]P-}  
4mn&4e  
template < class Action > 1^i Pji/  
class picker : public Action o !4!"O'E  
  { ",{ibh)g$`  
public : l3nrEk  
picker( const Action & act) : Action(act) {} MLFKH  
  // all the operator overloaded P;pl,~  
} ; jYiv'6z  
H5D*|42  
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。 &i!vd/*WlD  
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: n]dL?BJ  
waKT{5k  
template < typename Right > [b:e:P 2  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const >AJSqgHQ,  
  { ^!q?vo\j|  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ~Y.tz`2D  
} ]0L&v7[  
xV%6k{_:G  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > c*UvYzDZL  
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。 qH['09/F6  
`Y?87f:SP  
template < typename T >   struct picker_maker <, 3ROo76  
  { c^`]`xiX  
typedef picker < constant_t < T >   > result; %7O?JI [  
} ; uIU5.\"s  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > ki>~H!zB  
  { #2iD'>bQ  
typedef picker < T > result; v`1,4,;,qs  
} ; |a{Q0:  
)/t?!T.[  
下面总的结构就有了: C ;(t/zh  
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。 42L @w  
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。 eSW{Cb  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 $`Ix:gi  
至此链式操作完美实现。 M@W[Bz  
_w*}\~`=^  
I5h[%T  
七. 问题3 [%&ZPJT%i  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 % >;#9"O4  
XR!us/U`a  
template < typename T1, typename T2 > n<B<93f/  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /pp1~r.s?>  
  { j1 =`|  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); cwV]!=RtO  
} 5[n(7;+gw  
gl&5l1&  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: h~wi6^{&Y  
3Tq\BZ  
template < typename T1, typename T2 > ^9-&o  
struct result_2 X>?b#Eva  
  { n&A'C\  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ^T~gEv  
} ; Pl-5ncb\  
fh^lO ^  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? @xc',I  
这个差事就留给了holder自己。 :R.&`4=X  
    (RtueEb.~E  
rWh6RYd<T  
template < int Order > Q?AmOo-a  
class holder; N$[$;Fm:  
template <> lg pW@g  
class holder < 1 > _bD/D!|  
  { ~afg)[(  
public : q$G,KRy/  
template < typename T > G^"Vo x4  
  struct result_1 KN"S?i]X  
  { T;L>P[hNn  
  typedef T & result; hm<}p&!J  
} ; lO:. OZu  
template < typename T1, typename T2 > jp' K%P  
  struct result_2 2DD:~Tbi  
  { 7hy&-<  
  typedef T1 & result; rxO2QQ%V  
} ; fSDi- I  
template < typename T > ~:km]?lz0  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const SE7WF18A  
  { ASPy  
  return (T & )r; h d~$WV0#  
} wv^rS^~  
template < typename T1, typename T2 > lnGq :-  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const %P;Q|v6/|  
  { Quf_'  
  return (T1 & )r1; )bx_;9Y{  
} RllY-JBO  
} ; ;WL1B   
6WoAs)ZF  
template <> 7*DMVok:  
class holder < 2 > 1}ZKc=Pfu  
  { `pd&se'p  
public : 0b91y3R+  
template < typename T > (Toq^+`c  
  struct result_1 VOsqJJ3  
  { p$7#}s  
  typedef T & result; 9z?oB&5  
} ; q %A?V _  
template < typename T1, typename T2 > )5fQ$<(Z  
  struct result_2 -G,^1AL>  
  { [Pe#kzLX  
  typedef T2 & result; $(Ugtimdv  
} ; *Ywpz^2?:  
template < typename T > T!W~n ZC  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 4(l?uU$  
  {  htY=w}>  
  return (T & )r; C6_@\&OA  
} S]sk7  
template < typename T1, typename T2 > %7`f{|.  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !QmzrX}h  
  { qW 1V85FG  
  return (T2 & )r2; G,=yc@uq  
} midsnG+jnf  
} ; TO,rxf  
`IINq{Zk  
FI8Oz,  
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> >。 A$g+K,.l  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: G1 o70  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ^7]"kg DA  
fQ>4MKLw=d  
return l(i, j) = r(i, j); Ch )dLPz@  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) pS4&w8s  
+MK6zf  
  return ( int & )i; c^8o~K>w84  
  return ( int & )j; +*oS((0s  
最后执行i = j; d +iR/Ssc  
可见,参数被正确的选择了。 /9y aW7w  
S'~o,`xy  
<*H^(0  
JFL>nH0mk.  
Wl^R8w#Z$  
八. 中期总结 m"c :"I6  
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: TaJB4zB  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 4(?G6y)  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 <b+[<@wS  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor h?\2 _s  
S~$'WA  
:PbDU$x  
+5v}q.:+  
#$vRJ#S}U  
&@"]+33  
九. 简化 ?B.~ AUN  
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。 nA>sHy  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 2W M\e lnA  
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: u!N{y,7W)  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 a=GM[{og  
  +-*/&|^等 bt+,0\Vg5  
2. 返回引用。 _ nT{g  
  =,各种复合赋值等 $N$ FtpB  
3. 返回固定类型。 1-I Swd'u  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) *5%*|>  
4. 原样返回。 D}Ilyk_uUw  
  operator, F="z]C;u  
5. 返回解引用的类型。 AV&yoag1  
  operator*(单目) jn9 ShF  
6. 返回地址。 ZA#y)z8!E  
  operator&(单目) cd;NpN  
7. 下表访问返回类型。 5TBI<K  
  operator[] :&'{mJW*{t  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 D 7shiv|,  
  operator<<和operator>> J3S&3+2G  
Mu_i$j$vvP  
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。 T#:F]=  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: vd#,DU=p!  
LU!1s@  
template < typename Left > ~!%0Z9>ap  
struct value_return iZ[tHw||  
  { k7_I$ <YDj  
template < typename T > Z#`0txCF  
  struct result_1 SP 2 8  
  { guN4-gGDr<  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; c)C5KaiPG  
} ; .&,[,  
ST1Ts5I  
template < typename T1, typename T2 > J."{<&  
  struct result_2 fUag1d  
  { w5]"ga>Y  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; Q F-)^`N  
} ; w'Z!;4E0  
} ; 7x.%hRk  
pt:;9hA  
!^U6Z@&/R  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait {j(4m  
>3;^l/2c  
下面我们来剥离functor中的operator() ](r ^.k,R  
首先operator里面的代码全是下面的形式: 2xmk,&s  
HOYq?40.R  
return l(t) op r(t) 5!fSW2N  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ^6/j_G  
return op l(t) "2n;3ByR  
return op l(t1, t2) i8V0Ty4~N  
return l(t) op ]S8LY.Az5  
return l(t1, t2) op CKARg8o  
return l(t)[r(t)] 6i@ub%qq  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ` DCU>bt&R  
 0V11#   
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: _=`x])mM  
单目: return f(l(t), r(t)); o0;7b>Tv  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Pw}_[[>$  
双目: return f(l(t)); [J\DB)V/  
return f(l(t1, t2)); ]H2R  
下面就是f的实现,以operator/为例 5S/>l_od$2  
f==*"?6\  
struct meta_divide vrcE]5(:s  
  { fDuwgY0  
template < typename T1, typename T2 > q G ;-o)h  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) \v`#|lT$  
  { |paP<$  
  return t1 / t2; `\FI7s3b  
} .A<sr  
} ; |Mg }2!/L  
6zYaA  
这个工作可以让宏来做: (:?&G9k "  
'tWAuI  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ SfI*bJo>V  
template < typename T1, typename T2 > \ 9G:TW|)L[Q  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 'XfgBJF=  
以后可以直接用 Md9l+[@  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) CV^0.  
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 ]xq::a{Oy  
(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。。。) ko[TDh$T5  
Vq}r_#!Q  
G:+16XCra  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 z}5<$K_U  
)bW5yG!  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > fcAIg(vW  
class unary_op : public Rettype ]t/f<jKN^  
  { :::>ro*R  
    Left l; 5-p.MGso  
public : iPU% /_>  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} }K8Lm-.=  
7z<Cu<  
template < typename T > ,+-?Zv 2  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const GoeIjuELR  
      { k}B DA|\s  
      return FuncType::execute(l(t)); Kfjryo9  
    } ="lI i$>O  
8IWw jyRr  
    template < typename T1, typename T2 > *CUdGI&  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const vv h.@f  
      { ;5M<j3_*  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); b7'F|h^  
    } *]!l%Uf%  
} ; } J;~P 9Y  
iBHw[X,b  
t{ H 1u  
同样还可以申明一个binary_op STlPT5e.}  
}N|\   
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 5Bd(>'ig_  
class binary_op : public Rettype WD;)VsP  
  { DQ5W6W  
    Left l; 6K// 1U$  
Right r; Q [:<S/w  
public : R9=K(pOT  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} #NJ<[Gew  
E._hg+ (Hi  
template < typename T > t&pGQ  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const hZ o5p&b  
      { ;Id"n7W  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); I7bi@t  
    } 6H6Law!)  
^f0(aYWx  
    template < typename T1, typename T2 > @Z=wE3T@  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const QRagz, c  
      { wi BuEaUkW  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); fM9xy \.  
    } \>;%Ji  
} ; &E]"c]i+  
S~|tfJpL  
D2?S,9+E_  
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 iPkT*Cl8  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ~*kK4]lP  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) bZXlJa`'S  
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。 h&$Py  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! I9,8HtnA  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 HqRCjD  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 .pKN4  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) 0lf"w@/  
下面是修改过的unary_op l]u7.~b  
+Z$a1 Y@  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 7yUvL8p-  
class unary_op fr]Hc+7  
  { UhBz<>i;!  
Left l; /=- h:0{M  
  8'% +G  
public : 'rh\CA/}D  
m>O2t-  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ,L~snR'w  
>E~~7Yal  
template < typename T > aLHrl6"  
  struct result_1 oo'iwq-\  
  { y0y+%H-  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; qAbd xd[  
} ; -rRz@Cr  
e~*S4dKR  
template < typename T1, typename T2 > Ss+F9J  
  struct result_2 iI}nW  
  { @M9_j{A  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; xT/9kM&}L  
} ; 0*{@E%9  
H<{*ub4'L*  
template < typename T1, typename T2 > @@; 1%z  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6iyt2q kh  
  { Jb 6&  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); H'']J9O  
} Mi;Tn;3er  
:g/{(#E@Z  
template < typename T > >7W"giWP  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 2t.fD@  
  { TiTYs  
  return OpClass::execute(lt(t)); 5 5a@)>h  
} + p'\(Z(  
 rA2qV  
} ; i'9e K O  
fA;x{0CAMX  
m9uUDq#GJ  
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 75PS^5T,  
好啦,现在才真正完美了。 ={OCa1  
现在在picker里面就可以这么添加了: KM EXT$p  
$/os{tzjd  
template < typename Right > Mru~<:9  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const ^=3 ^HQ'Zm  
  { sM<:C  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 5'),)  
} @RQ+JYQi  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 :E}6S  
&(GopWR`e  
i^~sn `o  
v)TUg0U=,  
e-1;dX HL  
十. bind g+VRT, r  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 t% <pbZO  
先来分析一下一段例子 5BZ+b_A>VV  
EwC5[bRjUp  
yFIl^Ck%  
int foo( int x, int y) { return x - y;} JHHb|  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 O#A8t<f|M  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 7ucx6J]c  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 .`b4h"g:  
我们来写个简单的。 1fmSk$ y.9  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: T %$2k>  
对于函数对象类的版本: @^B S#  
2J1B$.3'  
template < typename Func >  `NTM%# w  
struct functor_trait Z^6A_:]j  
  { f;&` 9s| 1  
typedef typename Func::result_type result_type; Au~+Zz|mQ  
} ; 9T?~$XlX  
对于无参数函数的版本: wA{*W>i  
LNWqgIq  
template < typename Ret > {H/8#y4qp&  
struct functor_trait < Ret ( * )() > I=Gr^\x=  
  { "tEj`eR  
typedef Ret result_type; \z&03@Sw  
} ; J{a Q1)  
对于单参数函数的版本: tvG g@Xs\  
xn0s`I[  
template < typename Ret, typename V1 > 't||F1X~J  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > >|y>e{P  
  { F0X5dv  
typedef Ret result_type; "v*oga%  
} ; Cij$GYkv  
对于双参数函数的版本: >aNbp  
B:B0p+$I  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > nD^{Q[E6=  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > kq-mr  
  { JI28O8  
typedef Ret result_type; $1:}(nO,  
} ; 9[6G8;<D&  
等等。。。 r_{)?B  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy j=`y  @~  
qiF@7i  
template < typename Func > V.O<|tl.  
struct func_return "it`X B.  
  { UwvGr h  
template < typename T > *##QXyyg  
  struct result_1 *C[4 (DmB  
  { ez{P-qB  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; GLbc/qs  
} ; Gsx^j?  
>eYU$/80  
template < typename T1, typename T2 > U^vUdM"  
  struct result_2 tg4LE?nv  
  { F5 :2TEA  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; T)$ 6H}[c  
} ; Z1XUYe62  
} ; R!:eYoQ  
OqAh4qa,$  
tuL\7 (R  
最后一个单参数binder就很容易写出来了  hg<"Yg=  
yf0vR%,\  
template < typename Func, typename aPicker > 5i}CzA96  
class binder_1 N>W;0u!  
  { 7C,<iY  
Func fn;  r{; VTQ  
aPicker pk; ~*,Ddwr0a  
public : uD0(aqAZ  
)&b}^1  
template < typename T > x9FLr}e  
  struct result_1 /h.:br?M#P  
  { ~Hp#6+  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; A)O_es 2  
} ; Gd]5xl HRU  
^+.+I cH  
template < typename T1, typename T2 > C}M0XW  
  struct result_2 hlSB7D"d  
  { (r#5O9|S  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; llTQ\7zP  
} ; !3b|*].B  
\FY/eQ*07  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 8gu'dG=  
Pl>nd)i`  
template < typename T > b n<I#ZH2  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const T_5*iwI  
  { ue^?/{OuT  
  return fn(pk(t)); |g: '')>[  
} 2Q`PUXj  
template < typename T1, typename T2 > .&* ({UM  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8S[ <[CH  
  { p3,(*eZ  
  return fn(pk(t1, t2)); )n[`Z#  
} 7>W+Uq  
} ; }QApeZd+q  
FEm1^X#]  
f//j{P[  
一目了然不是么? $h|I7`  
最后实现bind }R(0[0NQe-  
^=-*L 3f  
WL]Wu.k  
template < typename Func, typename aPicker > lyOrM7Gs  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) fed[^wW  
  { n41\y:CAo  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ?=|) n%  
} rH} Dt@  
Zo}\gg3  
2个以上参数的bind可以同理实现。 .LGkr@P  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 fd,}YAiX  
6f5sIg  
十一. phoenix =5s~$C  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: LNyL>VHkK  
~NxoF  
for_each(v.begin(), v.end(), @Z=y'yc'y.  
( -6 7f33  
do_ {_k!!p6  
[ 7Da^Jv k  
  cout << _1 <<   " , " >FE QtD~F  
] n )wpxR  
.while_( -- _1), #IL~0t  
cout << var( " \n " ) )n3bi QL_  
) o}AqNw60v  
); 2!~>)N  
Y+PvL|`O  
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: ?Ss RN jeL  
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 S*DBY~pZy  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 [<3Q$*Ew  
那么我们就照着这个思路来实现吧: EiIFVP   
[&]YVn>kj  
0F;(_2V-  
template < typename Cond, typename Actor > t6,M  
class do_while m;tY(kO  
  { |]]pHC_/W  
Cond cd; At^DY!3vx  
Actor act; Y" ]eH{  
public : [y&h_w.  
template < typename T > @gl%A&a  
  struct result_1 MCWG*~f  
  { u_/OTy  
  typedef int result_type; 'mY,>#sT  
} ; {]/Jk07  
Q,M/R6i-  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 2dV\=vd  
83 ^,'Z  
template < typename T > PUFW^"LV  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .o,51dn+ s  
  { ekk&TTp#  
  do MkV*+LXC  
    { GWkJ/EX  
  act(t); (j"~]T!)1  
  } o4I!VK(C#s  
  while (cd(t)); fb=$<0Ocj  
  return   0 ; PB3!;  
} VkP:%-*#v  
} ; X m:gD6;9  
Iy1X nS*  
C_khd"  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). !^"!fuoNC  
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。 ;(iUY/ h[h  
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@aL"@2]a  
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。 m LxwJ  
下面就是产生这个functor的类: r@@eC['  
%[ bO\,  
}zfLm` vJ  
template < typename Actor > yOCcp+`T}  
class do_while_actor 4`5Qt=}  
  { E,yzy[gl  
Actor act; =x.v*W]F`  
public : ([XyW{=h!  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} "62Ysapq+  
Go+,jT-  
template < typename Cond > $v}8lBCr3  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; OXCml(>{  
} ; ^[?+=1 k  
D(ntVR  
Bw/H'Y  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 /dvnQW4}8  
最后,是那个do_ &+r ;>  
`GN5QLg#}0  
:>-sITeY  
class do_while_invoker !m O] zn  
  { [F-u'h< *l  
public : >p#d;wK4_  
template < typename Actor > U@t?jTMBkO  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const VEYKrZA  
  { uB&I56  
  return do_while_actor < Actor > (act); cS;=_%~  
} BHBT=,sI  
} do_; lo;9sTUHT  
@f01xh=8  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? u9~V2>r\  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 s1b\I6&:J  
最后来说说怎么处理break和continue -N!soJ<  
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。 `&Of82*w  
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
如果您提交过一次失败了,可以用”恢复数据”来恢复帖子内容
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八