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
  • 7540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 },"g*  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 O^<6`ku  
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, D{4 Y:O&J  
e-s@@k  
Vnl~AQfk|  
\vT8 )\  
  class filler ^ ID%pd  
  { m:^@AR1%d  
public : Kr#=u~~M  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} T8\,2UWsj2  
} ; %sq=lW5R{b  
_ <~05Eh  
'0=U+Egp  
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: 4 '+)9&g  
@2u<Bh}}  
J)-owu;  
Y.73I83-j  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); 3LTO+>, |"  
'|cuVxcE55  
B8nXWi  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 q"cFw${  
^g0 Ig2'  
E`s_Dr}K  
cn#a/Hx  
二. 战前分析 yO($KL +  
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。 54OYAkPCk  
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 V|D;7  
H{V-C_  
z6!X+`&  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 'l}3Iua6qk  
  /* --------------------------------------------- */ _x \Ll?,  
vector < int *> vp( 10 ); lAGxE-B^a"  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); z=xHk|+'  
/* --------------------------------------------- */ 63f/-64?7  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 'L m `L<`  
/* --------------------------------------------- */ G'epsD,.bX  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); z~BB|-kp1  
  /* --------------------------------------------- */ w Vof_'F1  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); = MXF`k^}  
/* --------------------------------------------- */ she`_'?5  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); r" D|1  
c`>\R<Z ]  
xvkof 'Q)  
dOhV`8l  
看了之后,我们可以思考一些问题: -`RJ k(  
1._1, _2是什么? 0{ ,zE  
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。 @U)'UrNr~  
2._1 = 1是在做什么? 6M6QMg^  
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。 ,'9tR&S$_  
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。 a_ P[J8j  
! $iR:ji  
Cb13Qz  
三. 动工 DYl^6 ]  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: dbLX}>  
3UaP7p+d  
Z 0:2x(x9  
JTI m`t"d=  
template < typename T > . 9 NS  
class assignment 9j 8t<5s  
  { OBl8kH(b>  
T value; ZMe|fn  
public : 3x'30  
assignment( const T & v) : value(v) {} ky#6M? \  
template < typename T2 > e\dT~)c  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } sV6A& Aw  
} ; w0IB8GdF  
y((_V%F}  
WY,t> 1c  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 @v'D9 ?  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment :+5afv}  
gv,T<A?Z2  
PHXP1)^}S  
w?*KO?K  
  class holder ^M9oTNk2  
  { DG-vTr  
public : GKSy|z  
template < typename T > o ,!"E^  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const YfalsQ8  
  { q!TbM"  
  return assignment < T > (t); ~Qsj)9  
} $O>@(K  
} ; 3oKGeB;Ja  
^ZlV1G;/W@  
Rf^cw}jU  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: {q)B@#p  
h=tu +pn  
  static holder _1; 16y$;kf8  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 YUb,5Y0  
{|gJC>f@  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 9H}&Ri%  
而不用手动写一个函数对象。 P~<93  
d{hYT\7~1(  
^zJ. W  
vw]nqS~N  
四. 问题分析  =s]{  
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。 9vTQ^*b m  
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。 i6CYD  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 "6d bRo5%  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Zz-;jkX)  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 @e,Zmx  
:U q]~e  
五. 问题1:一致性 _e_%U<\4  
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?| h6e$$-_  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 rsv!mY,Em  
713M4CtJ  
struct holder nc~d*K\!  
  { 4sQAR6_SW~  
  // @>@Nu g2   
  template < typename T > QL2y,?Mz7  
T &   operator ()( const T & r) const 3R*@m  
  { ehusI-q  
  return (T & )r; |w2AB7EU  
} }# x3IE6'  
} ; g)A0PvEu  
a~7osRmp0  
这样的话assignment也必须相应改动: 1.H!A@  
~BZV:Es  
template < typename Left, typename Right > KaE;4gwM  
class assignment 5#)<rK  
  { 7 !.8#A':  
Left l; "T u[n\8  
Right r; $0SZlq>En  
public : &] 6T^.  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} _0["J:s9  
template < typename T2 > /A.i5=k  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } PL$F;d  
} ; bJF/daC5  
.4W>9 8  
同时,holder的operator=也需要改动: ls\E%d  
1!wEXH(  
template < typename T > &i^NStqu  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const Oc9>F\]_m  
  { g <4M!gi  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); Sc$wR{W<:  
} i{ @'\}{L  
+i#sS19h  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 /7@2Qc2  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 8 ysK VF  
Ww&- `.  
return l(rhs) = r; XHM"agrhSQ  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 W+ '}O<  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: }l?_Cfvu  
T\!SA  
template < typename Tp > T;r];Y(b*  
class constant_t 5b`xN!c  
  { )v{41sM+  
  const Tp t; -xu.=n@,  
public : by]|O  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} <1+6O[>{  
template < typename T > x5z4Yv^ m  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const OG+r|.N;  
  { ,(27p6!  
  return t; *.]E+MYi*  
} s]vJUC,s  
} ; ;3}EB cw)  
H L|s pl(c  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ?  < O  
下面就可以修改holder的operator=了 d3G{0PX  
"E|r3cN  
template < typename T > )R)$T'  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const FT/5 _1i  
  { fk7Cf"[w  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); LL[#b2CKa  
} iynS4]`U  
tP Efz+1N  
同时也要修改assignment的operator() Wj j2J8B  
hRa(<ZK  
template < typename T2 > BZ;}ROmqk  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } Ym.l@(  
现在代码看起来就很一致了。 B+e_Y\B u  
)=E~CpKV  
六. 问题2:链式操作 ,J (5@8(>a  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 9^QYuf3O  
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。 wz*A<iU  
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。 dXcPWbrU4  
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。 u:uSsAn0$  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct .)@tXH=}+  
n*m"L|:ff  
template < typename T > +8)]m<  
struct result_1 8f,'p}@!d  
  { fAM D2C  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ,B~lwF9  
} ; ;*-@OLT_K  
45)ogg2  
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: E/7vIg F  
qbU1qF/  
template < typename T > ,|. *,  
struct   ref N+s?ZE*  
  { FQ^<,  
typedef T & reference; 8PoHBOxpc  
} ; 'lN*Ys iDi  
template < typename T > wyrI8UY  
struct   ref < T &> hD$p;LF  
  { :PD`PgQ  
typedef T & reference; `\ef0  
} ; }(+=/$C"#  
P~\a)Szy  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: WS1&3mOd  
prlyaq;4  
template < typename T > Wj4^W<IO  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const !2Xr~u7a  
  { ;<kZfx  
  return l(t) = r(t); A3MZxu=':3  
} :otY;n-  
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。 [W9e>Nsp0  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 H-_^TB  
GSGyF  
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 I mPu}  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: [%7;f|p?  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 NMl ?Y uEv  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 K_AtU/  
最后的布局是: c?.r"5#  
                Add X;OsH  
              /   \ KUp   
            Divide   5 T/GgF&i3  
            /   \ U0h )pdo  
          _1     3 T2 :oWjC3$  
似乎一切都解决了?不。 :dY.D|j*  
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。 ~m?74^ i  
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。 b(#"w[|  
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: YN%=Oq  
<.r ]dCf  
template < typename Right > qe5tcv}u  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const I&pr_~.  
Right & rt) const !F+|Y"c  
  { `26V`%bPkr  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); C#U< k0R  
} #~H%[ sa  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Uz6{>OCvk|  
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。 c~gNH%1XN  
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。 xb =8t!  
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。 5JBB+g  
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。 >JKnGeF  
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? ]aC ':55(  
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: %[]"QbF?  
L$Hx?^3  
template < class Action > {cR_?Y@  
class picker : public Action a=J@y K  
  { [&h#iTRT  
public : Io$w|~x  
picker( const Action & act) : Action(act) {} ZnvEv;P  
  // all the operator overloaded V!T^wh;  
} ; '}jf#C1$c  
!,cQ'*<W8-  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 Z/2,al\  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: ,f8}q]FTA  
M82.khm~jM  
template < typename Right > 8hTR*e! +  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const = n+q_.A  
  { 81GQijq  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Nb~,`bu,2  
} )KSisEL  
&`9j)3^J.  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > e >L5.~i  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 z.eJEK  
3R5K}ZBi%  
template < typename T >   struct picker_maker *j|/2+pq  
  { iYk':iv}S  
typedef picker < constant_t < T >   > result; x96qd%l/  
} ; f{)+-8  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > +7| [b  
  { ]Nnxnp  
typedef picker < T > result; @GN(]t&3  
} ; YV5Yx-+3w$  
:PgF  
下面总的结构就有了: 7JbY}@  
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。 =nJ{$%L\x,  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 <+V-k|  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ?qju DD  
至此链式操作完美实现。 d{er |$E?  
B4`2.yRis  
qBT_! )h   
七. 问题3 &MCy.(jN  
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。 L +L 9Y}  
;tJWOm  
template < typename T1, typename T2 > :]vA 2  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const iV5}U2Vh  
  { sW }<zGYd  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 5\okU"{d7  
} 6ayy[5tW  
U z"sdi  
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: ?n)Xw)]  
Z:K+I+:t  
template < typename T1, typename T2 > )VNM/o%Q  
struct result_2 lc]V\ 'e  
  { z)}3**3'y  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; j7K5SS_]  
} ; k/%#>  
59V#FWe-  
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? OkLz^R?d  
这个差事就留给了holder自己。 e"]"F{Q  
    Eu|sWdmf l  
TI}}1ScA'  
template < int Order > {S G*  
class holder; *D2Nm9sl  
template <> t5xb"F   
class holder < 1 > Rv98\VD"  
  { }*NF&PD5RU  
public : *P`v^&  
template < typename T > xdPcsox~  
  struct result_1 YQ; cJ$  
  { N1%p"(  
  typedef T & result; bG "H D?A_  
} ; " jT#bIm  
template < typename T1, typename T2 > 1@xP(XS  
  struct result_2 Q8p=!K  
  { m# JI!_~!  
  typedef T1 & result; g6WPPpqus  
} ; X2qv^G,  
template < typename T > HN{zT&  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const QIQfI05  
  { 2Zy_5>~  
  return (T & )r; ^ oYPyk`9  
} -LTKpN`[@  
template < typename T1, typename T2 > wzd`l?o,  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ndw7v  
  { ;+sl7qlA4  
  return (T1 & )r1; '_V #;DI  
} +IrZ ;&oy  
} ; 6O pa{]  
r088aUO P  
template <> %,/lqcFo  
class holder < 2 > 9e!vA6Fx  
  { b(l0js  
public : C6|(ktt  
template < typename T > uVGa(4u}  
  struct result_1 [& ^RP,N~  
  { /be=u@KV  
  typedef T & result; n#4Gv|{XMD  
} ; I.1D*!tz  
template < typename T1, typename T2 > K/^ +eoW(  
  struct result_2 WfZF~$li`  
  { C ZJV_0  
  typedef T2 & result; &R,9+c  
} ; gw^'{b  
template < typename T > V>Fesm"aq  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const %t*  
  { ~h! 13!  
  return (T & )r; GX  }q9  
} /4*WDiH  
template < typename T1, typename T2 > #jBN?Z#  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const -p`L% xj\  
  { A?8\Y{FQ  
  return (T2 & )r2; *t(4 $  
} wO7t!35  
} ; C`QzT{6!  
iCP~O  
Pz%~ST  
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[sKE?  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: z C=a3  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ^ q?1U?4  
^/toz).Q  
return l(i, j) = r(i, j); :_xh(W+2<  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) &$=!dA  
*/(I[p  
  return ( int & )i; l1A5Y5x9=  
  return ( int & )j; <r~wZ}s  
最后执行i = j; qM",( Bh  
可见,参数被正确的选择了。 ]]2k}A[-I  
5dl,co{q  
QB&BTT=!  
T_LLJ}6M  
$'{=R 45Z  
八. 中期总结 jn JZ# =)  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: GS;%zdH~  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 x GH1epf  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 )*|(i]  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ut_pHj@  
irKIy  
k_ Y~;P@  
Dz;HAyPj  
 \S4SI  
mrM4RoO  
九. 简化 wvN`R  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 z)-c#F@%  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 I4=Xb^Ux  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: =rFN1M/n{E  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 =lp1Z>  
  +-*/&|^等 eKG2*CV  
2. 返回引用。 /Vww?9U;  
  =,各种复合赋值等 y 9L14  
3. 返回固定类型。 %w ) +V  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) O=}g 4c  
4. 原样返回。 r2\c'9uH  
  operator, -Q"hZ9  
5. 返回解引用的类型。 poT&-Ic[  
  operator*(单目) 5MF#&v  
6. 返回地址。 C&<~f#lB  
  operator&(单目) pHC /(6?  
7. 下表访问返回类型。 |(%zb\#9  
  operator[] 5l{Ts04k%  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Kct@87z  
  operator<<和operator>> !wE}(0BTx  
Z7a945Jd  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 l dqLM  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: FwG!>  
nh.32q]  
template < typename Left > /M=3X||  
struct value_return *[}^[J x  
  { "rhYCZ B  
template < typename T > .0p^W9  
  struct result_1 N|usFqCNk^  
  { N ( Oyi  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; #7G*GbKY  
} ; nw6pV%  
=9wy/c$  
template < typename T1, typename T2 > 5B4Ssrs5W~  
  struct result_2 p3(2?UO!  
  { R2<s0l  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 9902+pW  
} ; 5's~>up&  
} ; l'[A? %L%{  
pG3k   
Cu;5RSr2Z  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait K.~q+IYP[  
3Q^fVn$tk  
下面我们来剥离functor中的operator() E_T 2z4lw  
首先operator里面的代码全是下面的形式: ==N{1gO]  
HD>q(cK_|8  
return l(t) op r(t) p@ NaD=9  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) i3$$,W!  
return op l(t) YJV%a  
return op l(t1, t2) H`9Uf)  
return l(t) op ~f\G68c  
return l(t1, t2) op (p#0)C  
return l(t)[r(t)] D{8PQ2x>  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 3SttHu0X  
c9"r6j2m5  
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: zi@]83SS#  
单目: return f(l(t), r(t)); cVnJ^*Z  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); /]^#b  
双目: return f(l(t)); GL$De,V  
return f(l(t1, t2)); zP\7S}p7%  
下面就是f的实现,以operator/为例 R%Y`=pK>}  
GL Mm(  
struct meta_divide .B2]xfo"`  
  { =FP0\cQ.  
template < typename T1, typename T2 > 4GdX/6C.  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 58Xzup_"  
  { e'%v1-&sP  
  return t1 / t2; "qz3u`[o  
} "Jq8?FoT  
} ; (V`Md\NL`  
i%m"@7.kk  
这个工作可以让宏来做: W,5Hx1z R  
W !w,f;  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 1\*\?\T>_  
template < typename T1, typename T2 > \ /D&%v *~E  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; {76c%<`WaP  
以后可以直接用 HBS\<}  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 4`m~FNVS   
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 G 2bDf-1ew  
(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。。。) x!LQxoNF  
nAIo{ F  
s#~GH6/  
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 8BOZh6BV  
,l YE  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 'rp }G&m  
class unary_op : public Rettype b V+(b9  
  { tGvG  
    Left l; -VxTx^)>  
public : 4fk8*{Y  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} ~c^>54  
e}/Lk5q!  
template < typename T > &s Pq<lo  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const zi R5:d3   
      { wI]"U2L5  
      return FuncType::execute(l(t)); tz4 ]qOH8  
    } ^z1&8k"[^  
kft #R#m  
    template < typename T1, typename T2 >  McH>"`  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -}O1dEn.  
      { vE@!{*  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); ~(!XY/0e  
    } f`9 b*wV  
} ; <h%O?mkC  
{;toI  
4#x5MM  
同样还可以申明一个binary_op $3`>{3x$  
J;_}lF9d@  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > X[`bMa7IB(  
class binary_op : public Rettype b2aF 'y/  
  { EVp,Q"V]  
    Left l; 3bk|<7tl  
Right r; xh7cVE[UM  
public :  ]#7zk9  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} }bY; q-  
Tc8 un.  
template < typename T >  N\:. M  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const O5$/55PI  
      { p' M%XBu  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); l^ZI* z7N  
    } JJ;[,  
zi`b2h  
    template < typename T1, typename T2 > rSXh;\MfB4  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const u6>?AW1~  
      { G!K]W:m  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); hX `}Q4(k  
    } 'smWLz}  
} ; (WJ${OW  
? A(QyaKz  
xX*H7#  
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 wP[t0/dl  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 GpZ c5c  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) !Mi;*ZR  
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。 64hk2a8  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! n6s}ww)  
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。。。 n 1!?"m!  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 XsnF~)YW  
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) LP MU8Er  
下面是修改过的unary_op J[f;Xlh  
D8 hr?:I9  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > !rqF}d  
class unary_op /~x "wo  
  { EEGy!bff  
Left l; ZPbpp@,  
  ()~pY!)1/  
public : 7 S?4XyU/o  
\[Z?&  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} .e_cgad :  
^]{R.(#z  
template < typename T > y|'SXM  
  struct result_1 }CeCc0M  
  { LX^u_Iu   
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; u_ABt?'  
} ; Me 5_4H&Sg  
|SyMngIY  
template < typename T1, typename T2 > r*Yi1j/  
  struct result_2 }Ho Qwy|&  
  { >JiltF7H0  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; sQMFpIrr  
} ; ]Dw]p! @  
6/rFHY2q  
template < typename T1, typename T2 > X7s `U5'l  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^tXJj:wtS  
  { &hRvol\J  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); xO-+i\ ZV  
} y~)1 1]'>  
aH^RoG}  
template < typename T > &^W|iXi#  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const I1PuHf Qs  
  {  cReB~wk  
  return OpClass::execute(lt(t)); M bb x`  
} Nm |!#(L  
1Tu *79A  
} ; .'Vww  
8']9$#  
s8}@=]aA  
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 x g0iN'e'K  
好啦,现在才真正完美了。 ,_Z+8  
现在在picker里面就可以这么添加了: j ?MAED  
By%=W5  
template < typename Right > 3-&QRR#p  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const ~R(%D-k  
  { EVoE szR  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); L'F<ev  
} {?yr'*  
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。 Hla0 5N' 4  
V,$0p1?J  
]Ux<aiY]a  
~Q\3pI. |  
7D<#(CE{  
十. bind ]MxC_V+P`  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 I :vs;-  
先来分析一下一段例子 ra o[VZ  
V3"=w&2]K  
5=f|7yl  
int foo( int x, int y) { return x - y;} ONe# rKJ_  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 ^k9kJ+x^S2  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 K"r*M.P>  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 X-wf:h?i  
我们来写个简单的。 iRrl^\qn  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: lBaR  
对于函数对象类的版本: [D!jv "  
~c&bH]cj  
template < typename Func > bFW=ylF9  
struct functor_trait @7B$Yy#  
  { .C--gQpIv  
typedef typename Func::result_type result_type; %@u;5qD&  
} ; Sv +IS  
对于无参数函数的版本: OVV]x{  
NgY =&W,  
template < typename Ret > ll C#1  
struct functor_trait < Ret ( * )() > UX dUO@  
  { 62Z#Y Q}x  
typedef Ret result_type; [Nk3|u`h  
} ; )Q .>rX,F  
对于单参数函数的版本: 5=Di<!a;  
[<6S%s  
template < typename Ret, typename V1 > $g sxO!G  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > {HCz p,Y  
  { PbmDNKEh{  
typedef Ret result_type; S;)w.  
} ; 6Aku1h  
对于双参数函数的版本: tQjLOv+?=  
@~%r5pz6  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > |cR;{Z8?_  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > GSRVe/ [  
  { QDhOhGK  
typedef Ret result_type; yr lf+tl  
} ; Y 1t\iU  
等等。。。 Wr( y)D<y}  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy = 17t- [  
*" {lMZ +  
template < typename Func > C<P%CG&;  
struct func_return 2Tagr1L  
  { }&[  
template < typename T > i(NdGL#P  
  struct result_1 w$Rro)?}7  
  { sNLs\4v  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; aXoVy&x=  
} ; jJ5W>Q1mK$  
K|Di1)7=/  
template < typename T1, typename T2 > oomT)gO 6*  
  struct result_2 4B^ZnFJ%m  
  { u4/kR  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; {o>j6RS\  
} ; aL&n[   
} ; o:_Xv.HRZo  
W`u[h0\c  
fyByz=pl  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 P3=W|81e  
,=#F//  
template < typename Func, typename aPicker > BYMi6wts  
class binder_1 o<|P9#(U"  
  { }3OKC2K~  
Func fn; FN8NTBk  
aPicker pk; CL+}| 7O(  
public : #N`~xZ|$  
=_:et 0  
template < typename T > d%o&+l#  
  struct result_1 <kx&w(=  
  { L{8xlx`  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; E6pMT^{K  
} ; 9T*v9d  
FSA1gAW6g  
template < typename T1, typename T2 > '7i Sp=  
  struct result_2 )3>hhuaa  
  { (EI;"N (x  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; %'X[^W  
} ; D"a~ #^  
|\7 ET[X q  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} :>Ay^{vf=  
L2[f]J%  
template < typename T > %@6}GmK^  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _t Yx~J2.Q  
  { /J WGifH  
  return fn(pk(t)); ybY]e; v*O  
} ZOZ+Y\uU  
template < typename T1, typename T2 > D F*:_B )  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ,f[>L|?e  
  { Z )SY.iK.  
  return fn(pk(t1, t2)); s]f6/x/~  
} &2{ tF  
} ; 0sfr d  
,}K7Dg^1  
61)-cVC  
一目了然不是么? *q-['"f  
最后实现bind UOxkO  
;{KV /<3  
Z|lq b=  
template < typename Func, typename aPicker > H*$jc\ dC  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) =g|IG [V  
  { n}!PO[m~  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); !& z(:d  
} .MP !`  
}x07^4$j  
2个以上参数的bind可以同理实现。 ! q M=a3  
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。 yFtd=AI'E  
RT.D"WvT  
十一. phoenix -UOj>{-  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: d~JKH&x<  
i;_tI#:A  
for_each(v.begin(), v.end(), +PcmJ  
( c+hQSm|bf)  
do_ paD!Z0v&  
[ E: $P=%b  
  cout << _1 <<   " , " ,#L=v]  
] 6er-{.L=  
.while_( -- _1), &C "L  
cout << var( " \n " ) Y]B)'[=h  
) A^y|J ` k|  
); "saUai4z  
\xnWciQ#{  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: ^HqY9QT2  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor v33dxZ'  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 1ke g9]  
那么我们就照着这个思路来实现吧: 'U\<IL#U  
&QGdLXOn  
b"vv>Q~U  
template < typename Cond, typename Actor > V;:jZpG  
class do_while P8*=Ls+-F  
  { Cc%LztP>  
Cond cd; rU2%dkTa  
Actor act; K"4>DaK2P  
public : ck.w 5|$  
template < typename T > !>zo _fP  
  struct result_1 ]y1OFKYv  
  { =[@zF9  
  typedef int result_type; oaoU _V  
} ; / ;,Md,p  
_YLfL  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} lna}@]oR  
=A!@6Nw  
template < typename T > #nK>Z[  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const X0haj~o[  
  { '~&9D:(  
  do #py[  
    { X bD4:i%  
  act(t); ^`)) C;  
  } PGLplXb#[S  
  while (cd(t)); ~s]iy9i  
  return   0 ; 8p@Piy{p  
} [`c^ 4 E  
} ; zY"1drE>G  
@M5#S7q";  
9+{G8$Ai  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). p4-o/8rO  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 ]jmL]Ny^  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 5`gQ~   
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 e0T34x'  
下面就是产生这个functor的类: Z`KC%!8K  
Nz],IG.  
RWg No #<  
template < typename Actor > JQ6zVS2SSS  
class do_while_actor }DK7'K  
  { znaUBv_  
Actor act; 8\5 T3AF  
public : yl1gx  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} C86J IC"  
QUQu^p  
template < typename Cond > ~XWQhIAM4  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; lJis~JLd`  
} ; ;[ u%_  
Htgx`N|  
2VE9}%i  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 G %Q^o5m  
最后,是那个do_ i-6F:\;  
qCqFy#Ms\  
|(q9"  
class do_while_invoker 0^RXGN  
  { _;UE9S%  
public : \3S8 62B7  
template < typename Actor >  lS'-xEv?  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const #R.-KUW:  
  { }#Qc \eud  
  return do_while_actor < Actor > (act); /|eA9 ]  
} P%(O|  
} do_; o\3L}Y  
 s8rE$  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? s#tZg  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 0iwZT&O  
最后来说说怎么处理break和continue ^k#P5oV  
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。 _J? Dq  
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:
10+5=?,请输入中文答案:十五