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
  • 3660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 cKpQr7]ur  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 @H4wHlb  
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, ;*`_#Rn#  
-R74/GBg  
&NP6%}bR`  
~*kK4]lP  
  class filler bZXlJa`'S  
  { . =R=cA7  
public : 5*XH6g F  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} _Ff".t<"  
} ; 7?"9J `*  
]0YDb~UB  
9/Wn!Ld  
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: hOn  
h {H]xe[Q  
5C65v:Q`N  
@|'Z@>!/pV  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); wNR=?Z~  
6>lW5U^yA\  
'F<Sf:?.p  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 5E.vje{U;  
U 5clQiow  
iW-t}}Z>B  
Y)v%  
二. 战前分析 K]MzP|T,  
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。 Uk|9@Auav  
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 hvL6zCi  
`{WCrw6)  
1V\1]J/  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); YOlH*cZtg  
  /* --------------------------------------------- */ klo^K9!  
vector < int *> vp( 10 ); S}O5l}E  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 0O^U{#*$I  
/* --------------------------------------------- */ xT/9kM&}L  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); ?qIGQ/af&  
/* --------------------------------------------- */ H<{*ub4'L*  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); @@; 1%z  
  /* --------------------------------------------- */ S~} +ypV  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); xNx`J@xt$  
/* --------------------------------------------- */ ^[*AK_o_DQ  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); #e*$2+`[A  
8W{ g  
gi '^qi2  
Yr:>icz|  
看了之后,我们可以思考一些问题: qm~Kw!kV  
1._1, _2是什么? %K`4k.gN  
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。 'oT|cmlc  
2._1 = 1是在做什么? hPS/CgLq  
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。 7~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。 np= J:v4  
$*wu~  
Km%8Yw0+  
三. 动工 sAf9rZt*'  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ]KzJ u`O%G  
Mru~<:9  
EyzY2>"^  
}&=uZ:  
template < typename T > T<_+3kw  
class assignment &KLvr|  
  { W0+u)gDDz  
T value; +I?Qg  
public : E:%>0FE  
assignment( const T & v) : value(v) {} t<8z08  
template < typename T2 > *pY/5? g  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } La@\q[U{@  
} ; eO~eu]r  
D_zcOq9  
\gjl^# ;  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Y{`3`Pg&N  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment qNhH%tYQ  
P: jDB{  
&qG? [R{  
|YJ$c @  
  class holder {P,>Q4N  
  { aS2a_!f  
public : 8U8P g2  
template < typename T > JB641nv  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const L)@`58Eil  
  { iz,]%<_PE  
  return assignment < T > (t); l A 0-?k  
} ^V_ku@DY  
} ; |)~Ex 9%ev  
wbn^R'  
7cy+Nz  
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: Fa6H(L3  
6oPUYn-  
  static holder _1; ^f!Zr  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Xq[:GUnt  
xq8}6Q  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); X^u4%O['  
而不用手动写一个函数对象。 PEK.Kt\M  
GP0[Y  
<.y;&a o  
I3V{"Nx6  
四. 问题分析 SjFF=ib  
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。 Cij$GYkv  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 5)h+(u C3  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 kq-mr  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 JS }_q1H  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 @'6S[zU  
WK/b=p|#o  
五. 问题1:一致性 o6`Y7,]  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| u<BHf@AI  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 3'|Uqf8  
9/@FADh  
struct holder LG"BfYy6  
  { gPF}aaB6  
  // 3t J=d'U  
  template < typename T > 3sd{AkD^  
T &   operator ()( const T & r) const we6+2  
  { LC~CPV'F  
  return (T & )r; n23%[#,r  
} cij]&$;Q  
} ; }3 fLV  
1R^XWAb  
这样的话assignment也必须相应改动: T%;k%  
)&b}^1  
template < typename Left, typename Right >  60Xl.  
class assignment M6o xtt4  
  { F:[Nw#gj/  
Left l; WcV\kemf  
Right r; HM(bR"E  
public : I{*.htt{  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} op.PS{_t  
template < typename T2 > v%69]a-T  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } 6Y92&  
} ; iZDb.9@&t  
XC+F! R  
同时,holder的operator=也需要改动: V{ a}#J  
r-1yJ  
template < typename T > HlOAo:8'  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const #2ZrdD"5kQ  
  { ZYl-p]\*y  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); EDP I*@>  
} rS,* s'G  
)Bm^aMVl3  
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。 @vQ;>4i.  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 P@! Q1pr  
C[J`x>-K  
return l(rhs) = r; Ca`/t8=  
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。 $z`cMQ r  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: gOES2 4$2  
^,ZvKA"}+/  
template < typename Tp > w'5dk3$"  
class constant_t XSHwE)m  
  { c!(~BH3p  
  const Tp t; {8>_,z^P)  
public : iBPdCp%]`  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} bCY^.S-  
template < typename T > /%}YuN  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const rt\<nwc  
  { gl(6m`a>  
  return t; wZ\e3H z  
} n_!]B_Vd$  
} ; ([4{n  
[w#x5Xsn  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 dTU.XgX)1^  
下面就可以修改holder的operator=了 k{u%p<  
8' g*}[  
template < typename T > I;|5C=!  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const %8`1Li6g  
  { 0F;(_2V-  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); m?kIa!GM=  
} 7Hr4yh[j&  
J z:W-o  
同时也要修改assignment的operator() Y" ]eH{  
s_Ge22BZ  
template < typename T2 > H$qdU!c  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } U%B]N@  
现在代码看起来就很一致了。 Q,M/R6i-  
LTls]@N  
六. 问题2:链式操作 '\E*W!R.]  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 o"+ &^  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 OD@@O9  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 ,*}g r  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 XKPt[$ab  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct p6eDd"Y  
G~$M"@Q7N  
template < typename T > nY5n%>8  
struct result_1 2O)Kn q  
  { TXvt0&-  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; g J[q {b  
} ; S bqM=I+  
/Geks/  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: jiB>.te  
IM&7h! l"|  
template < typename T > !&:W1Jkp(  
struct   ref O |I:[S},  
  { q!h*3mNm  
typedef T & reference; #?|1~HC  
} ; `GN5QLg#}0  
template < typename T > !vo'8r?&  
struct   ref < T &> Z$=$oJzB  
  { eRqexqO!  
typedef T & reference; >D^7v(&  
} ; <IkD=X  
E?5B>Jer#  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: s1b\I6&:J  
E$yf2Q~k  
template < typename T > Pv$"DEXA2  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const .+~kJ0~Y  
  { T7Qd I[K%b  
  return l(t) = r(t); D2*Q1n  
} @KRn3$U  
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。 ]` Gz_e  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 !";$Zu  
2i'-lM=  
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 ,?N_67  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ;%.k}R%O@  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ^WYG?/{4  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 EjCzou  
最后的布局是: 2 ]6u B e  
                Add 2X |jq4  
              /   \ .B-,GD}  
            Divide   5 ;? QAPTz  
            /   \ $,v+i -  
          _1     3 Z42Suy  
似乎一切都解决了?不。 r\- k/0  
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。 <T~fh>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。 00x^zu?N  
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: Q2WrB+/  
FrM~6A_  
template < typename Right > $<DA[ %pv  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const FNRE_83  
Right & rt) const Q 6<Uui w  
  { >l*9DaZ  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); eeR@p$4i  
} >!.lr9(l  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 fe`G^hV  
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。 i]WlMC6  
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。 jsht2]iq3K  
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。 %SFR.U0}yK  
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。 o:\j/+]  
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? s|`)'  
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: h/~BUg'  
d'nuk#r  
template < class Action > n& &U9sf?  
class picker : public Action H LGy"P  
  { AS^$1i:  
public : /3%xQK>%  
picker( const Action & act) : Action(act) {} ~4gKA D  
  // all the operator overloaded zC;lfy{f=  
} ; e[o ;l  
,+evP=(cX  
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。 p%_ :(  
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: F09AX'nj  
RLX^'g+P  
template < typename Right > ;XuE Mq,Di  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const n,LKkOG  
  { AdW7 vn  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); X.5LB!I)  
} p arG  
J~`%Nj5>  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > $F$R4?_  
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。 UeeV+xU  
}r<^]Q*&p  
template < typename T >   struct picker_maker [,X,2  
  { !9OgA  
typedef picker < constant_t < T >   > result; ()JDjzQT  
} ; k}qiIMdI  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > hvZR4|k>  
  { *dgN pJ 9  
typedef picker < T > result; Qj[O$L0 $  
} ; 4'| :SyOm  
J, >PLQAa  
下面总的结构就有了: }f*S 9V  
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。 XmR5dLc8  
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。 .?]_yX  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 K0a 50@B]  
至此链式操作完美实现。 ixpG[8s  
~]+  jn  
qE=OQs9  
七. 问题3 $o H,:x?}  
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。 Ux]@p rAq  
^<+heX  
template < typename T1, typename T2 > 5aQg^f%\  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const )S?}huX  
  { g+*[CKO{  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); y Dw!u[:  
} i|'t!3I^m  
;Nij*-U4~  
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: >Sah\u`  
T0jJp7O  
template < typename T1, typename T2 > &|] ^ u/  
struct result_2 H4jqF~  
  { 4N: ;Mo&B  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; S45_-aE  
} ; PCjY,O  
pQ8+T|0x  
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? ?yK\L-ad  
这个差事就留给了holder自己。 rfpxE>_|G  
    0k [6  
m,O !M t  
template < int Order > :LG%8Z{R  
class holder; ,iUx'U  
template <> miqCUbcU  
class holder < 1 > F{tSfKy2  
  { k6S<46}h|  
public : Bs}>#I  
template < typename T > iSHl_/I<  
  struct result_1 O!tD1^O!1}  
  { T(F8z5s5  
  typedef T & result; eH{ 9w8~  
} ; O6]~5&8U.  
template < typename T1, typename T2 > = ;d<Ikj  
  struct result_2 /G;yxdb  
  { UepBXt3)  
  typedef T1 & result; G]CY3xw98  
} ; qZe"'"3M  
template < typename T > K2 2Xo<3  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const y rk#)@/m  
  { ev $eM  
  return (T & )r; eHR<(8c'f  
}  %3j5Q   
template < typename T1, typename T2 > >^&+,*tsS4  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 2X_ef  
  { .&y1gh!=  
  return (T1 & )r1; *b EsWeP  
} "RLb wm~  
} ; a 2TC,   
tUQ)q  
template <> 9&cZIP   
class holder < 2 > j$6}r  
  { {Y Ymt!Ic  
public : 8*wI^*Q  
template < typename T > ?}[keSEh>  
  struct result_1 VM[8w`  
  { q@:&^CS  
  typedef T & result; LxT] -  
} ; YVT^}7#  
template < typename T1, typename T2 > DZue.or  
  struct result_2 s><co]  
  { i7FEjjGtG  
  typedef T2 & result; :z\STXq  
} ; \+xsJbEV  
template < typename T > @_{"ho  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const $4&Ql  
  { `c(@WK4  
  return (T & )r; rzu^br9X  
} ;QYK {3R?  
template < typename T1, typename T2 > q)*0G*  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ArY'NE\Htt  
  { #=rR[:M  
  return (T2 & )r2; 7F.,Xvw&@  
} art{PV4-  
} ; /03>|Juo  
r`2& o  
\ (,2^T'$J  
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> >。 H< j+-u4b  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: t(Uoi~#[  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Nu'rn*Y_  
Q*he%@w  
return l(i, j) = r(i, j); y_6HQ:  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) wrbDbp1L  
(rJvE*  
  return ( int & )i; Gkl#s7'  
  return ( int & )j; Ot?rsr  
最后执行i = j; fOVRtSls  
可见,参数被正确的选择了。 z?PF9QL1  
B !XT:.+  
}49?Z3  
uyj5}F+O  
;c`B '  
八. 中期总结 `d8TA#|`  
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: /y}  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 V+^\SiM  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 g=)@yZ3>v  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor D)Zv  
DCj!m<Y&  
!>Xx</iD1  
L|<Mtw  
{'1,JwSmb  
WCH>9Z>cj  
九. 简化 >9 iv>  
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。 KvQ9R!V  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 du !.j  
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: "jSn`  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 *$QUE0  
  +-*/&|^等 /vu7;xVG  
2. 返回引用。 WI%,m~  
  =,各种复合赋值等 `)'YU^s  
3. 返回固定类型。 L,i-T:Z~=  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) }sFHb[I &  
4. 原样返回。 FW2} 9#R  
  operator, OHU(?TBo  
5. 返回解引用的类型。 >a<;)K^1  
  operator*(单目) S7bSR?~L[  
6. 返回地址。 | !Knd ^}  
  operator&(单目) TtzB[F  
7. 下表访问返回类型。 [Y[|:_+5  
  operator[] fA8 ,wy|>  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ?g 3sv5\u  
  operator<<和operator>> j'Fni4;  
^dro*a,  
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。 /#tOi[0[  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: U-@\V1;C  
fIu/*PFPVY  
template < typename Left > u7S7lR"lxW  
struct value_return (j(6%U  
  { n'SnqJ&}  
template < typename T > $3So`8Bm[$  
  struct result_1 ^Kn}{m/3Y  
  { u!O)\m-  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; +:b| I'S  
} ; r_QWt1K  
},l3N K  
template < typename T1, typename T2 > }q^CR(h (R  
  struct result_2 |.YL 2\  
  { J( 0c#}d  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 2?&h{PA+  
} ; ;aSEv"iWX  
} ; #soWX_>  
#(OL!B  
bS*9eX=K  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait >6c{CYuT  
#<{sP 0v*  
下面我们来剥离functor中的operator() cG.4%Va@s_  
首先operator里面的代码全是下面的形式: +BESO  
Lx.X#n.]T  
return l(t) op r(t) ~MOIrF  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) -0Ps. B  
return op l(t) '2eggX%  
return op l(t1, t2) [l0>pHl@  
return l(t) op OmsNo0OA  
return l(t1, t2) op WHL@]^E@m  
return l(t)[r(t)] &T{+B:*v  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] s q_ f[!  
OF}vY0oiw?  
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: z&w@67 >j  
单目: return f(l(t), r(t)); %k9GoX_  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); y:mXv<g  
双目: return f(l(t)); V V<Zl  
return f(l(t1, t2)); Z\n nVM=  
下面就是f的实现,以operator/为例 bO9X;} \6  
|(]XZ!{  
struct meta_divide 5~v({R.  
  { `rvS(p[s  
template < typename T1, typename T2 > {q:6;yzxl  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) HUZI7rC[=)  
  { ^]K_k7`I  
  return t1 / t2; zpJQ7hym  
} Zv-#v  
} ; q.*k J/L  
_G@)Bj^*  
这个工作可以让宏来做: 3:s!0ty"  
G22u+ua  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 'vBuQinn  
template < typename T1, typename T2 > \ o^mW`g8[  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; #>}cuC@  
以后可以直接用 A\LMmg  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Q/I/>6M7UZ  
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 H>% K}Fh  
(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。。。) Pa+%H]vB  
{;q zz9 |  
cJMp`DQzc  
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 Nzf tc  
) }(Po_  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 51xiX90D  
class unary_op : public Rettype |Y4c+6@_  
  { S/V%<<[>p]  
    Left l; vkp_v1F%+  
public : \Cx2$<8  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} ]v=A}}kS  
f["c,,[  
template < typename T > JD9)Qelw^$  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ZwM(H[iqL  
      { UyENzK<%u  
      return FuncType::execute(l(t)); ;0FfP  
    } .kcyw>T`I  
%py3fzg  
    template < typename T1, typename T2 > O |!cPB:  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const f}=>c|Do  
      { {u~JR(C:  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); #Pt_<?JtV  
    } fN&@y$  
} ; Kl_(4kQE_  
~bf4_5  
>cJix 1  
同样还可以申明一个binary_op - ({h @  
>e>%AMzo[  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > -Gy=1W`09  
class binary_op : public Rettype s5h}MXIXw  
  { Q<0X80w>  
    Left l; SP.k]@P  
Right r; fYSH]!  
public : ncrg`<'/,  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} zG{P5@:.R  
z^vfha  
template < typename T > qA0PGo  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const # ~Doz7~  
      { GXG 7P,p,  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); 9fm9xTL  
    } >v2/0>U  
D%L^[|)c\s  
    template < typename T1, typename T2 > oz:"w nX  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const #/_{(P  
      { t0,=U8]w  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); F Y<Q|Ov  
    } _o[fjd  
} ; 4_kY^"*#"  
%_."JT$v{  
wx^Det  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 aVCPaYe^  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 &(oA/jFQ  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) )(0if0D4  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 )r^vrCNy>  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! tn#cVB3  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 w? >f:2(=[  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 l`.z^+!8@  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) 4GbfA .u  
下面是修改过的unary_op Fei5'  
Q 9fK)j1$  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 9}%$j  
class unary_op 58XZ]Mc0  
  { 9dq"x[  
Left l; BBM[Fy37!}  
  b{qN7X~>  
public : ?r KbL^2  
/v^ '5j1o  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} PChew3  
G<M0KU (  
template < typename T > vn+XY =Qnr  
  struct result_1 / cb`%"Z  
  { yI1 :L -  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; }[Z'Sg]s  
} ; _tJt eDRY  
Ym 1vq=  
template < typename T1, typename T2 > 4XNheP;b  
  struct result_2 Asv]2> x  
  { VxBBZsZO~  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Gsv<Rjj:  
} ; Qn7T{ BW  
9Q=VRH:  
template < typename T1, typename T2 > & y5"0mA  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const  D3cJIVM  
  { y QClq{A  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Xd=KBB[r?  
} AY{KxCr b^  
b%0p<*:a/  
template < typename T > db~^Gqv6k  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ?>Sv_0  
  { H}$7c`;q  
  return OpClass::execute(lt(t)); O;~e^ <*  
} j@>D]j  
!gve]>M  
} ; =..Bh8P71!  
*Jgi=,!m  
E +_n@t"  
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 zMR)w77  
好啦,现在才真正完美了。 7pm'b,J<  
现在在picker里面就可以这么添加了: q7X#LYk  
k5I;Y:~`  
template < typename Right > [3jJQ3O,  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const F{0\a;U@^  
  { !l9{R8m>eJ  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); pcy;]U ?  
} <{isWEW9]3  
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。 I.n,TJoz4J  
T&lgWOls  
$Z:O&sD{  
V4+ |D2   
3PE.7-HF  
十. bind :j]1wp+  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 U05;qKgkDF  
先来分析一下一段例子 {V6&((E8  
a_RY Yj  
S"cTi[9  
int foo( int x, int y) { return x - y;} lI<jYd 0fZ  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 Nap[=[rv  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 ; ~pgF_  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 FJ_7<4ET  
我们来写个简单的。 <rBW6o7  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: e$Ksn_wEq  
对于函数对象类的版本: \baY+,Dr+  
J].Oxch&y  
template < typename Func > lL}NiN-)t  
struct functor_trait nGH6D2!F  
  { )0VL$A  
typedef typename Func::result_type result_type; 4>d4g\Z0L  
} ; jH< #)R  
对于无参数函数的版本: 3`bQ0-D;  
YzESV Th  
template < typename Ret > UxGu1a  
struct functor_trait < Ret ( * )() > .nPOjwEx&Y  
  { EhxpMTS  
typedef Ret result_type; ~*HQPp?v  
} ; aJ'Fn  
对于单参数函数的版本: 9{u=  
qYK^S4L  
template < typename Ret, typename V1 > MgXZN{  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > o701RG ~)  
  { csy6_q(  
typedef Ret result_type; ;z'&$#pA  
} ; 8ymdg\I+L  
对于双参数函数的版本: BJjic%V  
,"EaZ/Bl/  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 2lTt  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > wlXs/\es  
  { T#ls2UL*xh  
typedef Ret result_type; }9^:(ty2A  
} ; $94lF~  
等等。。。 LCivZ0?|X  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy jZA1fV  
i!a!qE.1  
template < typename Func > 287j,'vR  
struct func_return )]fsl_Yq  
  { 3Bl|~K;-  
template < typename T > Z>g72I%X  
  struct result_1 "V[j&B)P  
  { w!m4>w  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 4|?(LHBD)  
} ; 1aAOT6h  
~O}r<PQ  
template < typename T1, typename T2 > D_l$"35?  
  struct result_2 2j-l<!s  
  { A%^?z.  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ctP+ECH  
} ; n9Fq^^?  
} ; evyjHcCx  
RN`TUCQL  
Xh8U}w<k6  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 SoziFI  
G<CD 4:V  
template < typename Func, typename aPicker > #:?:gY<  
class binder_1 BZ?w}%-MO  
  { JN8Rh  
Func fn; tj;47UtH  
aPicker pk; y4kn2Mw;  
public : 7J);{ &x9h  
bW`nLiw}%  
template < typename T > A|"T8KSMB  
  struct result_1 -5*OSA:8x  
  { _ s 3aaOL  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; O~5t[  
} ; D"4*l5l  
b$@I(.X:  
template < typename T1, typename T2 > "09v6Tx  
  struct result_2 |b\a)1Po:  
  { <-1:o*8:}  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; rZgu`5 <a  
} ; - |p eD L  
v.RA{a 9  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} -|V#U`mwF  
H,D5)1Uu  
template < typename T > hJSvx  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const KH2]:&6:Q  
  { 6w%n$tiX  
  return fn(pk(t)); z?DCQ  
} a j4ZS  
template < typename T1, typename T2 > Xm,fyk>  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const g[~{iu_$d  
  { y(DT ^>0  
  return fn(pk(t1, t2)); CzlG#?kU?2  
} (PPC?6s  
} ; M[qhy.  
E:qh}wY  
p-j6H  
一目了然不是么? ,=e.Q AF!"  
最后实现bind -3ePCAtXbe  
S:z|"u:+  
>$ZhhM/} J  
template < typename Func, typename aPicker > GJdL1ptc  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) u.A}&'H  
  { 6?x F!VIL  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk);  L]l/w  
} |dxWO  
k9eyl)  
2个以上参数的bind可以同理实现。 ?$`kT..j,u  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 \dQc!)&C9  
3^P;mQ$p1  
十一. phoenix @:im/SE  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 53hX%{3  
&B5&:ib1D  
for_each(v.begin(), v.end(), `a52{Wa  
( d%I7OBBx@  
do_ o~'p&f  
[ ^Zvb3RJg  
  cout << _1 <<   " , " a=W%x{  
] '`;=d<'  
.while_( -- _1), Z'A 3\f   
cout << var( " \n " ) yMdu Zmkc  
) dA~_[x:Z  
); u"zR_CzYc  
%KVmpWku  
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: or#] ![7N  
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 JFI*Pt;X9  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 sPc}hG+N  
那么我们就照着这个思路来实现吧: 4Q#{,y944  
yR~$i3Z*  
~0+<-T  
template < typename Cond, typename Actor > zf8SpQ2~  
class do_while CA|l| t^  
  { u3 Z]!l  
Cond cd; [f:&aS+  
Actor act; ~rb]u Ny-  
public : `}`Qqv  
template < typename T > PK|qiu-O&*  
  struct result_1 bLS10^g5  
  { q0q-Coh>  
  typedef int result_type; ?Sh"%x  
} ; )o:sDj`b]  
\s[L=^!  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} K. B\F)K  
UU(Pg{DA 6  
template < typename T > db_Qt'>  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const }Tk:?U{  
  { W;8A{3q%N0  
  do ea O'|@;{~  
    { iOfO+3'Z_U  
  act(t); 5MG4S  
  } ` Ft-1eE  
  while (cd(t)); b5MU$}:  
  return   0 ; `oe=K{aX  
} //N="9)@  
} ; YFu>`w^Y  
]gX8z#*k  
3~R,)fO;  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). f?ycZ  
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。 @H$8;CRM  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 J0vQqTaT  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 P(yLRc  
下面就是产生这个functor的类: Wgs6}1b g  
sMAj?]hI$  
Q7e4MKy7  
template < typename Actor > LK4NNZf7  
class do_while_actor ">!pos`<C  
  { uO]|YF  
Actor act; vn*K\,  
public : J|hVD  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} ELV~ ayp5  
}fk3a9j9u  
template < typename Cond > NRG06M  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; *.eeiSi{  
} ; P7T'.|d  
f99"~)B|  
ez9F!1  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 Py #EjF12  
最后,是那个do_ #-Mr3  
Wm"q8-<<  
Ohj^Z&j  
class do_while_invoker b&@]f2 /  
  { %CYo, e  
public : %}H 2  
template < typename Actor > 6:S, {@G  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const MCTJ^g"D  
  { D^>d<LX  
  return do_while_actor < Actor > (act); zqrqbqK5R  
} 8ZbXGQ  
} do_; b3_P??yp  
3n)Kzexh  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? /~s<@<1!X  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 OcWKK!A  
最后来说说怎么处理break和continue \ :s%;s51  
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。 \z6UWZ  
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:
10+5=?,请输入中文答案:十五