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
  • 5272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 }4b 4<Sm_h  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Lk9X>`b#B  
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, uS`XWn<CSD  
3A!`U6C(  
YzNSZJPD  
Btp 9v<"  
  class filler JTA65T{3  
  { t2uX+1F  
public : ).0klwfV  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} B+:/!_  
} ; ZF^$?;'3  
@8{-B;   
dj>zy  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: ?S9? ?y/  
fP# !ywgr%  
#eadkj #;  
""q76cx  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); 589hfET  
Dukvi;\  
jfF   
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 G<:_O-cPSv  
GCm(3%{V%(  
5+Fr/C  
H3CG'?{ _  
二. 战前分析 yq]=+X>(  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 WR,MqM20  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 Is57)(^.-  
W<| M0S{  
]wb^5H  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); m[n=t5~  
  /* --------------------------------------------- */ g9C/Oj`I  
vector < int *> vp( 10 ); wX<w)@  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); [QwEidX|  
/* --------------------------------------------- */ )B'&XLK  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); VZF;  
/* --------------------------------------------- */ n.is+2t  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); a8nqzuI  
  /* --------------------------------------------- */ cip5 -Z@8  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); W cOyOv  
/* --------------------------------------------- */ 1seWR"  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); GYH{_Fq  
+)$oy]  
rZ`+g7&^Fh  
,Y9bXC8+dU  
看了之后,我们可以思考一些问题: ~P!\;S  
1._1, _2是什么? w]1hoYuV  
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。 o rBB5JJ  
2._1 = 1是在做什么? u|(;SY  
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。 k6eh$*!  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 <OgwA$abl%  
dmA#v:$1  
PzF>yG[  
三. 动工 jEhPx  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: CZZwBt$P  
28 Q\{Z.  
vo (riHH  
p.@ kv  
template < typename T > -So$ f-y  
class assignment R` g'WaDk  
  { ' _ZiZ4O  
T value; T8^`<gr.  
public : Ob!NC&  
assignment( const T & v) : value(v) {} & 6="r}  
template < typename T2 > da ' 1 H  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } hufpky[&8  
} ; ICdfak  
pTeN[Yu?  
2P, %}Ms  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 pYN.tD FO  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment h4ozwVA  
Q&5s,)w-  
!#y_vz9  
+-X 6 8`  
  class holder ,{6 Vf|?  
  { )x5t']w`K  
public : 4yK{(!&i+  
template < typename T > '8w}m8{y  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const {<cL@W  
  { qt{lZ_$  
  return assignment < T > (t); o[^nmHrM2  
} ~Vt?'v20@  
} ; %fuV]  
3QI.|;X  
F:7 d}Jx  
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: 43.Q);4  
^V}c8 P|  
  static holder _1; ]A=yj@o$xN  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 8/vGA=  
P+L#p(K  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); :X*$U ~aQ  
而不用手动写一个函数对象。 S:lie*Aux*  
utu V'5GD  
gWD46+A){  
Nn#;Kjul.  
四. 问题分析 <EKTFHJ!  
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。 U3**x5F_  
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。 N&yr?b'!-*  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 m)l'i!Y  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 :y.~IQN  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 8-B6D~i  
Y(RB@+67  
五. 问题1:一致性 *qZBq&7tb  
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?| #HDP ha  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 0^3n#7m;K  
b($9gre>mI  
struct holder QQ,V35Vp[  
  { ;#bDz}|\AN  
  // 6Vgxfic  
  template < typename T > e_YTh^wU  
T &   operator ()( const T & r) const &#zx/$  
  { O70#lvsM;  
  return (T & )r; HDO_r(i  
} 5<XWbGW  
} ; vw6>eT  
WES$B7y  
这样的话assignment也必须相应改动: 2kcDJ{(  
;e{e ?,[  
template < typename Left, typename Right > Q7#t#XM  
class assignment dsU'UG7L  
  { 0`/CoP<U  
Left l; Q{|_"sfJ  
Right r; `mthzc3W  
public : <v6W l\  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} $[g#P^  
template < typename T2 > Te%V+l  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } F%f)oq`B  
} ; _lDNYpv  
3#? 53s   
同时,holder的operator=也需要改动: <0!<T+JQ  
;i?rd f  
template < typename T > G<-<>)zO!  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const :K~sazs7J  
  { G0A\"2U  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); ^z`d 2it  
} >,ABE2t5  
[<|$If99\  
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。 i}e/!IVR3  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 LGK&&srJs  
?bPW*A82{q  
return l(rhs) = r; ]!]B7|JFJ  
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。 )Ma/] eZ^I  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: '|<r[K  
2bOl`{x  
template < typename Tp > aoQ$"PF9  
class constant_t ejia4(Cd  
  { 9#>nFs"H  
  const Tp t; #KNl<V+c}1  
public : 0|<9eD\I=  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} vb| d  
template < typename T > BRa9j:_b  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const ^xgqs $`7  
  { Vr@tSc&  
  return t; lMl'+ yy  
} zGdYk-H3TH  
} ; /'/i?9:  
t3AmXx  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 nu)YN1 *  
下面就可以修改holder的operator=了 5Bt~tt  
*aJO5&w<T  
template < typename T >  |e<$  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 9 p,O>I  
  { (_]!}N  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); ;b (ww{&  
} (*b<IGi;  
 Xr:s-L  
同时也要修改assignment的operator() :dQRrmM  
mo+!79&  
template < typename T2 > %LM6=nt  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } d}%-vm} 0  
现在代码看起来就很一致了。 ftKL#9,s(  
sjOv!|]A  
六. 问题2:链式操作 !"o\H(siT  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 XS #u/!  
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。 'N^*,  
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。 7n?yf_ je  
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。 KnKf8c  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct `x=$n5= 8  
p/88mMr  
template < typename T > 8rx|7  
struct result_1 as'yYn8  
  { rW090Py  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Bd7B\zM  
} ; ^BM !TQ%!  
TtF+~K  
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: lT*@f39~g  
][b|^V  
template < typename T > ^|=P9'4Th  
struct   ref LF @_|o I  
  { PU[<sr#,  
typedef T & reference; ^^zj4 }On?  
} ; * nFzfV  
template < typename T > e(N},s:_  
struct   ref < T &> 97U OH  
  { xticC>  
typedef T & reference; vcsSi%M\U  
} ; "*t0 t  
Mk0x#-F  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下:  '6})L  
7{(UiQbf  
template < typename T > KK5;6b  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const fm@Pa} ,  
  { _5H~1G%q  
  return l(t) = r(t); L ph0C^8  
} <R+?>kz6  
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。 ]8fn1Hx\  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ?wv^X`Q*~  
^EKRbPA9:<  
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 qH5nw}]  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Jfk#E^1  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 NJ+$3n om  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 vy}_aD{B  
最后的布局是: 4I$Y"|_e  
                Add ;[UI ]?A%  
              /   \ e[?,'Mp9  
            Divide   5 p"c6d'qe  
            /   \ dq@ * 8ui  
          _1     3 qHp2;  
似乎一切都解决了?不。 0O,;[l  
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。 LSA6*Q51  
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。 !'~Ldl  
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: 6r`N\ :18  
FZn1$_Svr  
template < typename Right >  ?ueL'4Mm  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const sT"ICooc  
Right & rt) const j6EF0/_|e  
  { -seLa(8F  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); u:lBFVqk  
} ?d3FR!  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 $~G5s<r  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 Xz^k.4 Y{4  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 iN. GC^l  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 5I,NvHD4  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 ~?Vod|>  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? n@ SUu7o  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: %3~ miP  
R6BbkYWrX  
template < class Action > Wh..QVv  
class picker : public Action b@&uwSv  
  { 2oEuqHL  
public : gm2|`^Xq$  
picker( const Action & act) : Action(act) {} _S7?c^:~  
  // all the operator overloaded 87[ ,.W  
} ; G![d_F" e  
Y,v9o  
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)[RIs  
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: T0")Ryu  
@wa"pWx8  
template < typename Right > m3Wc};yE*Q  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const W{.:Cf9  
  { 3e;|KU   
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); f.uuXK  
} bR) P-9rs  
u&1M(~Ub=  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > i8k} B o  
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。 fMFkA(Of^  
&"JC8  
template < typename T >   struct picker_maker ^7/v[J<<  
  { 'g,_lF  
typedef picker < constant_t < T >   > result; gJX"4]Ol#}  
} ; __xmn{{L6P  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > o]4BST(A  
  { &_-=(rK  
typedef picker < T > result; 5I2 h(Td  
} ; uP%VL}% 0  
&WBpd}|+Y  
下面总的结构就有了: VD7-;  
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。 :AFW=e@<  
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。 I+;e#v,%U  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 (E@;~7L  
至此链式操作完美实现。 Cip|eM&l  
Yg '(  
.<>t2,Af  
七. 问题3 #*qV kPX  
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。 _g/d/{-{Q  
Bj2iYk_cLa  
template < typename T1, typename T2 > !{CIP`P1  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [[^r;XKQ  
  { Xe\}(O  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); zeQ~'ao<  
} [&*irk  
g]HWaFjc5  
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: T88$sD.2 '  
4 qsct@K,  
template < typename T1, typename T2 > *~6]IWN`  
struct result_2 q`{@@[/ (y  
  { w9GY/]  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; (*\&xRY|C  
} ; @H$am  
sj&(O@~R  
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? r+[g.`  
这个差事就留给了holder自己。 nbP}a?XC  
    :KvZP:T  
&$CyT6mb^  
template < int Order > cJq {;~   
class holder; 6x(b/`VW  
template <> NiVLx_<Pr'  
class holder < 1 > rwUhNth-Qh  
  { .O0eSp|e  
public : j -o  
template < typename T > KYB3n85 1  
  struct result_1 eyDI>7W  
  { hr.mzQd  
  typedef T & result; .aa7*e  
} ; 1_LKqBgo  
template < typename T1, typename T2 >  lY`WEu  
  struct result_2 ?:60lCqj  
  { 2BOH8Mp9  
  typedef T1 & result; Ja*,ht(5  
} ; >BO!jv!a  
template < typename T > cp8w _TPU  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const V4"o.G3\o  
  { st"@kHQ3  
  return (T & )r; :%mls Nw  
} 7YTO{E6]d\  
template < typename T1, typename T2 > ~!TrC <ft  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ._x"b5C  
  { : c iwh  
  return (T1 & )r1; -M]/Xv]  
} !lEV^SQJs  
} ; }.|a0N 5  
ZU B]qzmK  
template <> ?UflK  
class holder < 2 > !$iwU3~<  
  { Z%.L d2Q{  
public : x?{l<mc  
template < typename T > lxXF8c>U  
  struct result_1 5C`Vno~v  
  { ',FVT4OMw  
  typedef T & result; SP2";,%/9  
} ; lp$,`Uz`  
template < typename T1, typename T2 > 6tVp%@  
  struct result_2 e jk?If 07  
  { : LX!T&  
  typedef T2 & result; *yI( (G/  
} ; mp(:D&M  
template < typename T > t x1TtWo  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const _pS)bx w  
  { gEVoY,}/-U  
  return (T & )r; E(S$Q^  
} :Oj!J&A  
template < typename T1, typename T2 > Us&~d"n  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const vy5{Vm".4  
  { 'g)5vI~'  
  return (T2 & )r2; #CeWk$)m  
} Pvkr$ou  
} ; &{M-<M  
\3U.;}0_X  
$dt* 4n'  
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> >。 uX7"u*@Q*~  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: )buy2#8UW  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: [F *hjGLc}  
%tkL<e  
return l(i, j) = r(i, j); gY-}!9kW]  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 9Kz }  
q4/P'.S  
  return ( int & )i; Hn)^C{RN*{  
  return ( int & )j; fk5pPm|MiL  
最后执行i = j; 0[Zs8oRiI  
可见,参数被正确的选择了。 2F1Bz<  
,`ehR6b  
QA!'p1{#  
M|z4Dy  
.0y .0=l  
八. 中期总结 Y5IQhV.  
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: 1G,'  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 A sf]sU..  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 kafj?F  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor tN;~.\TKg  
[ dVRVm0N  
m<4tH5 };d  
.ddf'$6h  
z{> )'A/  
<e8Ux#x/  
九. 简化 P'5Q}7  
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。 $kQQdF  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 8`w#)6(V  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: l=&Va+K  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 1NlpOVq:)  
  +-*/&|^等 a,*|*Cv  
2. 返回引用。 3 _DJ  
  =,各种复合赋值等 y=y#*yn&  
3. 返回固定类型。 ? i|LO  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) 5m6I:s`pK  
4. 原样返回。 s)~H_,  
  operator, /$ueLa  
5. 返回解引用的类型。  D z>7.'3  
  operator*(单目) 7LW %:0  
6. 返回地址。 $xj>j  
  operator&(单目) euh rEjwkH  
7. 下表访问返回类型。 \"=@uqar2  
  operator[] `Yu4h+T  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 fJG!TQJ[Y  
  operator<<和operator>> Ria*+.k@"B  
]:]w+N%7  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 <m?/yRE K2  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: dy0xz5N-  
G-T2b,J [  
template < typename Left > uchz<z1  
struct value_return .sPa${  
  { Ba|76OBRJ  
template < typename T > $k3l[@;hE  
  struct result_1 -f[95Z3}  
  { M}F) P&Y  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; #>\8m+h 9  
} ; ..ht)Gex  
p8u -3  
template < typename T1, typename T2 > c f1GA  
  struct result_2 jJY!;f  
  { a s?)6  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; D~<0CQ3n.  
} ; }%eXGdC  
} ; w w{07g  
iX'#~eK*<  
wd~!j&`a  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait '^6x-aeq[D  
#v4q:&yKf  
下面我们来剥离functor中的operator() lW YgIpw  
首先operator里面的代码全是下面的形式: VbzW4J_  
Jyu*{  
return l(t) op r(t) {[.<BU-  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) wS1zd?  
return op l(t) uzUZuJ  
return op l(t1, t2) 0NG<uZ  
return l(t) op q ]o ^Y  
return l(t1, t2) op {B lM<  
return l(t)[r(t)] FY;R0+N  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] V2|XcR  
! .|\}=[e  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: '&$xLZ8  
单目: return f(l(t), r(t)); ZiOL7#QWX  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); h wfKgsm  
双目: return f(l(t)); Va m4/6  
return f(l(t1, t2)); 1 9C=' TMS  
下面就是f的实现,以operator/为例 VM[Vh k[  
%CiZ>`5n#  
struct meta_divide rYMHc@a9(  
  { +gOv5Eno-  
template < typename T1, typename T2 > :CAbGs:56  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) f"G?#dW/1  
  { aC2\C=ru_  
  return t1 / t2; N-Nq*  
} GE[J`?E]  
} ; f'<MDLl  
VBK9te,A  
这个工作可以让宏来做: nZ2mY!*  
kMLWF  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ wtw  
template < typename T1, typename T2 > \ S>pbplE  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; =9JKg4I6  
以后可以直接用 5 J9,/M0  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) fgSe]q//  
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 x:)8+Rn}  
(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。。。) SBBi"U:  
Q7$K,7flf;  
"R/Xv+;  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 4U;6 2 jq  
k/ 9S  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ^B|Q&1  
class unary_op : public Rettype B@W`AD1^{  
  { Sc zYL?w^  
    Left l; GwoN=  
public : le-Q&*  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} ,D`iV| (  
IPhV|7  
template < typename T > 5h2@n0  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _#/zH~V%  
      { 2Y@:Vgg  
      return FuncType::execute(l(t)); gOA  
    } y J&`@gB  
p|z\L}0  
    template < typename T1, typename T2 > ^sp+ sr :  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const M6P`~emX2  
      { @;we4G5  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); Sp=6%3fZ]m  
    } [l2ds:  
} ; gz?]]-H  
1 f;k)x  
E$'Zd,|f=  
同样还可以申明一个binary_op OA_Bz"  
5:ZM-kZT  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ']hB_ 4v  
class binary_op : public Rettype  Wb/q&o  
  { HNRZ59Yyq  
    Left l; X;I;CZ={  
Right r; sacaL4[_<  
public : F`$V H^%V  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} $=iV)-  
.}>DEpc:n  
template < typename T > ;oQ*gd  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <d GGH  
      { jQp7TdvLE$  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); =~i~SG/f  
    } _^<HlfOK  
]iyJ>fC  
    template < typename T1, typename T2 > ESl-k2  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const n'yC-;  
      { SJRiMR_F~  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); f<V#Yc(U }  
    } :1eJc2o  
} ; 5m`@ 4%)zp  
WdGjvs  
]F5qXF5  
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 5{Xld,zw  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 $Q[a^V~:  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ^;b$`*M1  
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。 YI=03}I  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! <(YmkOS+  
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。。。 xbFoXYqgP  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ZLBv\VQ  
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) )2|'`  
下面是修改过的unary_op $DmWK_A  
))" *[  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > /Ot=GhN]  
class unary_op u.t(78N  
  { OKU9v{  
Left l; 8,BNs5  
  _yq"F#,*  
public : :h1-i  
0Dj<-n{9  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 3le/(=&1  
,!BiB*  
template < typename T > h\k!X/  
  struct result_1 GoI3hp(  
  { Q7X6OFl?  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ? 8g[0/  
} ; T#.5F7$u  
l  I&%^>  
template < typename T1, typename T2 > ;F@N2j#  
  struct result_2 uUUj?%  
  { k#8,:B2  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; pm+_s]s,  
} ; (c `t'e  
pJC@}z^cw  
template < typename T1, typename T2 > n{dl- P  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const fLj#+h-!  
  { t{\FV@R  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); TbqED\5@9w  
} `B+P$K<X  
iV!o)WvG,F  
template < typename T > i]:T{2  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 2f8fA'|O  
  { `B{N3Kxbp  
  return OpClass::execute(lt(t)); [HJ^'/bB'  
} >yC1X|d~t  
+$KUy>  
} ; U[/k=}76  
Hmt} @  
KJPCO0"  
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 >t|u 8/P  
好啦,现在才真正完美了。 =.9L/74@  
现在在picker里面就可以这么添加了: Xqt3 p6  
uXiAN#1  
template < typename Right >  <StyO[  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const G992{B  
  { ^EGe%Fq*x]  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); YGP.LR7  
} $;1#gq%  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 [:-Ltfr  
{_0m0 8  
`+_UG^aeW  
" (c#H  
~y.{WuUD  
十. bind (9r\YNK  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 8<UD#i@:C  
先来分析一下一段例子 a?bSMt}  
z1t YD  
Tbl~6P  
int foo( int x, int y) { return x - y;} aqq7u5O1r  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 w=.w*?>  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 PtySPDClj  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 &kKopJH  
我们来写个简单的。 x8i;uH\8  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: BsV2Q`(gT  
对于函数对象类的版本: uK6`3lCD  
vzl+0"  
template < typename Func > |7Fe~TC  
struct functor_trait J;|r00M  
  { HvSKR1wL\  
typedef typename Func::result_type result_type; =h,6/cs  
} ; [03$*BCq3  
对于无参数函数的版本: vL"U=Q+/eY  
}oH A@o5  
template < typename Ret > '@)47]~  
struct functor_trait < Ret ( * )() > <11pk  
  { G}1?lO_d`  
typedef Ret result_type; H^cB ?i  
} ; nQ4s  
对于单参数函数的版本: <k)@PAV  
}LLnJl~Z  
template < typename Ret, typename V1 > Jolr"F?  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > qMT7g LB'1  
  { 23XSQHVx  
typedef Ret result_type; dn0?#=  
} ; Lc ,te1  
对于双参数函数的版本: 6'6 "Ogu%'  
o:E+c_^q`  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > s)Bmi  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > CAg\-*P|  
  { \DsP '-t  
typedef Ret result_type; K)5'Jp@  
} ; @i`*i@g  
等等。。。 T_ ifDQX;  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy k$`~,LJp  
w'[lIEP 2$  
template < typename Func > l$KC\$?%*  
struct func_return '@1oM1  
  { %Od?(m"&  
template < typename T > PM3kI\:)m  
  struct result_1 FG.MV-G  
  { ]jNv}{  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; fD1J@57  
} ; /mLOh2 T  
-V@vY42  
template < typename T1, typename T2 > d~f_wN&r  
  struct result_2 PLDg'4DMg  
  { NoS|lT  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; aw9/bp*N  
} ; sE87}Lz  
} ; (. ~#bl  
N)Fy#6  
: vN'eL|#  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ]`%}Q  
' b41#/-  
template < typename Func, typename aPicker > d?dZ=]~C  
class binder_1 nX(2&<  
  { ~#/NpKHT@A  
Func fn; 4/Ub%t -  
aPicker pk; L{H` t{ A  
public : hM~9p{O  
??& Q"6Oe  
template < typename T > yPG,+uQ$.  
  struct result_1 !d Ns3d  
  { px6[1'|g  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 0 XV8 B  
} ; 8Jnb/A}  
f9FJ:?  
template < typename T1, typename T2 > LIfQh  
  struct result_2 .U.Knn  
  { C3EQz r`  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; _*\:UBZx6  
} ; w|$i<OIi)  
]PWK^-4P  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} %M"rc4Xd  
VF8pH <  
template < typename T > M7U:UV)  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const OV<'v%_&  
  { MTm}qx@L  
  return fn(pk(t)); #mhR^60,  
} 9!CD25u  
template < typename T1, typename T2 > ~z;G$jd  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const L1P.@hJ  
  { v|DgRPY  
  return fn(pk(t1, t2)); u!$+1fI>  
} =3K}]3f  
} ; D==C"}J  
Y.>F fL  
"d1~(0=6<m  
一目了然不是么? -zn$h$N4  
最后实现bind HLYog+?  
@\ udaZc  
{=3&_/9s){  
template < typename Func, typename aPicker > _]oNbcbt(  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) }:QQ{h_  
  { JU>F&g/|  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); '!\t!@I$  
} =Oyn<  
Veeuw  
2个以上参数的bind可以同理实现。 mz-sazgV  
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。 5/w4[d  
GXk]u  
十一. phoenix H\r- ;,&  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: OSu/ !Iv\  
;W~H|M  
for_each(v.begin(), v.end(), $[S)A0O  
( :{ 8,O-  
do_ ~<.%sVwE  
[ g"}j  
  cout << _1 <<   " , " oy[>`qyz  
] S {d]0  
.while_( -- _1), {TOz}=R"3h  
cout << var( " \n " ) T<ka4  
) ;Q.'u  
); %4$J.6M  
b)(si/]\  
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: 'QOV!D  
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 (C9{|T+h  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 .ri?p:a}w  
那么我们就照着这个思路来实现吧: *8%nbR  
NG+%H1!$_  
yg WwUpY  
template < typename Cond, typename Actor > PP{s&(  
class do_while j=kz^o~mH  
  { +*`>7m<^  
Cond cd; JTcE{i  
Actor act; U-.A+#<IT9  
public : werTwe2Q  
template < typename T > v;.w*x8Jw  
  struct result_1 q,>-4Cm  
  { bbG!Fg=qQ?  
  typedef int result_type; ],|;  
} ; f\u5=!kjN  
MA+{7 [  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} nd)`G$gL  
jBr3Ay@<  
template < typename T > JWsOze 8#  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const dUc?>#TU  
  { 3kJ7aBiR<  
  do lz:+y/+1  
    {  __Egr@  
  act(t); gg?O0W{  
  } p?,T%G+gqO  
  while (cd(t)); N"Cd{3  
  return   0 ; WqRaD=R->;  
} 5E!Wp[^  
} ; G\C>fwrP_  
0?w4  
AVO$R\1YR  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). O_P8OA#|  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 fX/k;0l  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 QI4a@WB]ok  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 NOQSLT=  
下面就是产生这个functor的类: ,R*YI  
&`B Tw1u  
mQ=nU  
template < typename Actor > S]<%^W'  
class do_while_actor \Lz4ZZjSY  
  { `ZPV.u/  
Actor act; a=r^?q'/  
public : BDcA_= ^R&  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} +nKf ^rG  
JQ<9~J  
template < typename Cond > Senb_?  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; +GlG.6  
} ; l~#%j( Yo  
'-[?iF@l  
t}fU 2Yb  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 G|LcTV  
最后,是那个do_ E>&oe&`o'  
en8l:INX  
AkX8v66:  
class do_while_invoker NGAjajB  
  { osPrr QoH  
public : :rnj>U6<>  
template < typename Actor > tW \q;_DSr  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const *k !zdV  
  { Uq=!>C8  
  return do_while_actor < Actor > (act); 8?[#\KgH1  
} 6B&ERdoX  
} do_; qVr?st  
KF f6um  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? ;#n+$Q#:  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 8gXf4A(N  
最后来说说怎么处理break和continue - %`iLu  
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。 *:,y`!F=y  
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