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
  • 3367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 e0Cr>I5/e  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 iD+Q\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, Z? u\  
]`)50\pdw  
Cy-q9uTm  
v*`$is+  
  class filler UhQ[|c  
  {  5 fY\0  
public : JYB"\VV  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} j3jf:7 /\  
} ; 2V %si6  
y33+^  
RO?5WJpPj  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: ZnSDq_Uk  
VZB T'N  
H'|b$rP0@  
%SuEfCM  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); :fz&)e9  
awLN>KI]</  
aTF~rAne<  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 t<s:ut)Q!  
zBD ?O!  
T;K,.a8bU  
rM<|<6(L  
二. 战前分析 m-9{@kgAM?  
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。 EEFM1asJf  
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 E/z^~;KA  
~H!s{$.5  
'0)a|1,  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); fQ c%a1'  
  /* --------------------------------------------- */ MUsF/1  
vector < int *> vp( 10 ); ka? |_(  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); vHSX3\(  
/* --------------------------------------------- */ fWiefv[&  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); C9>tj=yEY  
/* --------------------------------------------- */ Sn=|Q4ZN  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); -3`S;Dmn  
  /* --------------------------------------------- */ Q-o}Xnj*!L  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); _ #]uk&5a  
/* --------------------------------------------- */ ^*(*tS|M  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); A.tONPi  
j]th6  
|6/k2d{,(  
A8 V7\  
看了之后,我们可以思考一些问题: O|j(CaF  
1._1, _2是什么? 1H sfCky{  
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。 ? RL[#d+y  
2._1 = 1是在做什么? ): HjpJvF  
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。 4TcKs}z  
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。 &1)4B  
1Q1NircJ  
,>%2`Z)  
三. 动工 A*#.7Np!"  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 1sp>UBG  
6vp\~J  
<y#-I%ed  
H0<(j(JK  
template < typename T > |>o]+V  
class assignment tUouO0_l  
  { /W&Ro5-  
T value; >xQgCOi  
public : X+zFRL%  
assignment( const T & v) : value(v) {} tSX<^VER7  
template < typename T2 > % C~2k?  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } ~ED8]*H|`  
} ; ;|_aACina  
3aIP^I1  
Y"~Tf{8  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 j9"uxw@  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment e0iE6:i  
( HCB\!g  
R~OameRR  
q SR\=:$  
  class holder -4ityS @  
  { ^uB9EP*P  
public : IB9[Lx  
template < typename T > 8xs}neDg*  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const (T;4'c  
  { 9gP-//L@  
  return assignment < T > (t); +>3XJlZV  
} |iN!V3#S  
} ; hTgWqp  
:lj1[q:Y>  
Y_m/? [:  
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: ?+#|h;M8  
a@( 4X/|  
  static holder _1; ny# ?^.1  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 }  IJ  
9))E\U  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); <vxj*M;  
而不用手动写一个函数对象。 7)&}riQ  
.B 2?%2S  
B-Bgk  
+M4X r *  
四. 问题分析 M- inlZNR  
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。 XaT9`L<  
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。 )~/;Xl#b-  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 n8W+q~sW%  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 N-XOPwx'  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 /5cFa  
#oBMA  
五. 问题1:一致性 DUBEh@  
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?| ZH'- >/  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ?,G CR1|4  
HJ4T! `'d  
struct holder c@H_f  
  { ;',hwo_LBf  
  // 7{<:g!  
  template < typename T > cp D=9k!*K  
T &   operator ()( const T & r) const 0($@9k4!/  
  { \@G 7Kk*l  
  return (T & )r; X!=E1TL  
} _dQVundH  
} ; mocR_3=Q?  
CjtBQ5  
这样的话assignment也必须相应改动: S$9>9!1>*  
SN w3xO!;&  
template < typename Left, typename Right > BET3tiHV  
class assignment <}e2\x  
  { _X ?W)]:  
Left l; Td!@i[6%H  
Right r; kb"g  
public : \HR<^xY  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} "},0Cs  
template < typename T2 > ODS8bD0!i  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } X|o;*J](  
} ; b| e7mis@  
yGGQ;!/  
同时,holder的operator=也需要改动: K@uUe3  
tJ:]ne   
template < typename T > ey'x3s_  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const <cC0l-=  
  { Djv0]Sm^!  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); lw/zgR#|  
} ,-!h  
yb 7  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 &.dC%  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 &8kc0Z@y  
61qs`N=k  
return l(rhs) = r; i%~^3/K  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 SePPI.n  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: z4qw*. 5  
n*%o!=  
template < typename Tp > rHS;wT  
class constant_t =E{e|(1+u  
  { >lyX";X#  
  const Tp t; 05$;7xnf(  
public : W lD cKY  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} sZ~q|}D-  
template < typename T > LW+a-i  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const um/2.Sn>  
  { $U3|.4  
  return t; SZ/}2_;  
} Xr?(w(3  
} ; < 5 Ft3sd  
U[l7n3Y=  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 PwF 1Pr`r  
下面就可以修改holder的operator=了 3Z,J &d`[  
+TA 'P$j  
template < typename T > \BIa:}9O  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const +w'"N  
  { !_zp'V]?  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); U)v['5%  
} q?R)9E$h  
#Az#dt]H  
同时也要修改assignment的operator() Z )Imj&;  
|r5e#3w  
template < typename T2 > kNC.^8ryz[  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } {VB n@^'s  
现在代码看起来就很一致了。 <Mdyz!  
i}fAjS:W  
六. 问题2:链式操作 t r)[6o#  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 5m.{ayE  
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^G $:GC  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 _(#HQd,i  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 <K^{36h  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct H C %tJ:G  
hxwo<wEg  
template < typename T > RK7vR~kf<  
struct result_1 wjJM\BKr`  
  { 'VgdQp$L$  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; M @|n"(P  
} ; _J|TCm  
 [#+yL  
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: Se0!-NUK0  
2 kP0//  
template < typename T > y. xt7 F1  
struct   ref }6Ut7J]a|  
  { 1z .  
typedef T & reference; AXnuXa(j  
} ; h8nJt>h  
template < typename T > *w H.]$  
struct   ref < T &> I:~KF/q  
  { /G{;?R  
typedef T & reference; {B!LhvYAH  
} ; 'H19@b5rx  
K;:_UJ>t  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: gdPPk=LD  
e8WuAI86  
template < typename T > b" Z$?5  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const iy<|<*s2D  
  { nC:>1 kt  
  return l(t) = r(t); aw%iO|M_  
} UR3qzPm!0e  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 _T96.~Q  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 1Q5:Vo^B#  
L|?$F*bs  
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_/E0qSJI  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: >MTrq%.  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Ofx]  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 kp6{QKDj&  
最后的布局是: 3/aK#TjK  
                Add fbTq?4&Q  
              /   \ )S:,q3gxJ  
            Divide   5 eD(;W n  
            /   \ bv&#ay 7  
          _1     3 Rm&^[mv  
似乎一切都解决了?不。 Z[ NO`!<  
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。 ;S&PLgZ  
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。 mp !S<m  
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: .S5%Qa [uW  
ab}Kt($  
template < typename Right > 6`c5\G+  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const p\'0m0*   
Right & rt) const 6UAn# d9  
  { ;+Dq 3NE  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); |w{}h6 a  
} 2bs={p$}a  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 3j I rB%  
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。 >3C4S  
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。 {h}0"5  
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。 z[cs/x  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 Jw 4#u5$$Z  
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? ^vj}  
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: s~z~9#G(6  
B~CdY}UTsj  
template < class Action > & t.G4  
class picker : public Action \80W?9qj  
  { r_x|2 A oO  
public : /wR,P  
picker( const Action & act) : Action(act) {} iBM;$0Y  
  // all the operator overloaded wHT]&fZ  
} ; xg;o<y KF  
D2y[?RG  
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。 #VvU8"u  
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: IjPCaH.:t  
wHR# -g'  
template < typename Right > nxjP4d>  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const TQ,KPf$0U  
  { |zkZF|-  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); )bgaqca_{  
} fi,h`mdT?  
4:I'zR5  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ^pysoaZCT_  
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。 svaclkT=  
*y0=sG1+D  
template < typename T >   struct picker_maker R1/h<I:  
  { $(r/N"6)O2  
typedef picker < constant_t < T >   > result; n^t!+  
} ; D}MCVNd^  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > lEYAq'=  
  { L25v7U  
typedef picker < T > result; W]CsKN,K  
} ; ~Z>!SMXp<  
(-[73v-w  
下面总的结构就有了: 4Zn"K}q  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 Mb^E  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 ,J4rKGG  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ubQbEv{(,  
至此链式操作完美实现。 WAUgbImc{  
Xl %ax!/  
)ppIO"\  
七. 问题3 c-y`Hm2"  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 PB(q9gf"1}  
BY5ODc$  
template < typename T1, typename T2 > {8pN]=SaJ~  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const #]kO/Mr  
  { RYyM;<9F  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); p.|M:C\xL  
} q2e=(]rKE{  
ZnAXb S  
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: $X_A 74 (  
KCl85Wi'  
template < typename T1, typename T2 > di4>Ir~]  
struct result_2 NVX@1}  
  { 'JRYf;9c  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; T^DJ/uhd  
} ; m#,AD,s  
\|YIuzlO4  
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? u Wxl\+_i  
这个差事就留给了holder自己。 =v{Vl5&>?  
    ,<t)aZL,A;  
O%)Wo?)HM  
template < int Order > ["1Iz{  
class holder; };;k5z I%  
template <> 9SQc ChG~j  
class holder < 1 > fZgEJsr  
  { P^57a?[`  
public : ' 4.T1i,  
template < typename T > tyU'[LF?  
  struct result_1 ?p'DgL{  
  { c0v6*O)  
  typedef T & result; mXOY,g2w  
} ; U}R (  
template < typename T1, typename T2 > K"/3/`T  
  struct result_2 +GvPJI  
  { x(+H1D\W   
  typedef T1 & result; T9\G,;VQ7/  
} ; DS|q(O=7~t  
template < typename T > OsV'&@+G>  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const z'9U.v'M)  
  { E*"oA1/I  
  return (T & )r; >/+R~ n  
} yA]OX"T?*  
template < typename T1, typename T2 > 1d 1 ~`B  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 4ATIF ;G'<  
  { (H6Mi.uZ  
  return (T1 & )r1; mMw--Gc?  
} ECk* H  
} ; /@?lV!QiO  
[.'9Sw  
template <> J3XrlSc  
class holder < 2 > Tn"^`\m  
  { uE,g|51H/  
public : tF:AqR: (~  
template < typename T > w_P2\B^  
  struct result_1 R.Kz nJ  
  { (>SucUU  
  typedef T & result; O?t49=uB}  
} ; 9/JB n  
template < typename T1, typename T2 > Wi@YJ  
  struct result_2 Vr:`?V9Q2(  
  { C@3UsD\s(  
  typedef T2 & result; mRIBE9K+&  
} ; ;;K ~  
template < typename T > 4+J>/ xiZ  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const qH(HcsgD  
  { dC>(UDC  
  return (T & )r; ,Bs/.htQj  
} J^-a@' `+  
template < typename T1, typename T2 > # TZ`   
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 9p,PWA  
  { WOQ>]Z  
  return (T2 & )r2; 3<>DDY2bl  
} PsM8J  
} ; @=6oB3tQA  
?4#UW7I  
l:~/%=  
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> >。 P9)L1l<3I  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: /\MkH\zg  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 89j*uT  
1<Vke$   
return l(i, j) = r(i, j); ^Rh}[  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) z @?WhD  
^<3{0g-"AW  
  return ( int & )i; Q<Qd*v&-  
  return ( int & )j; ?}U?Q7vx@@  
最后执行i = j; (>uA(#Z  
可见,参数被正确的选择了。 (aLjW=  
_ glB<r$  
LIll@2[  
HWFL u  
LqLhZBU9  
八. 中期总结 ECk3Da  
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: qERJEyU?  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 /!%?I#K{Wq  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 vX_;Y#uD  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ?R_fg  
UrO& K]Z  
^VEaOKMr  
NA$%Up  
ipE|)Ns  
[?bq4u`  
九. 简化 U6.hH%\}@  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 v'm-A d+4t  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 yxi&80$  
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: %,S{9q  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 o]WcODJdl  
  +-*/&|^等 y>cLG5v  
2. 返回引用。 #jsN  
  =,各种复合赋值等 Bus]OF>hu  
3. 返回固定类型。 4dy!2KZN  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) P`avn  
4. 原样返回。 -f*5lkO  
  operator, |;\pAZ2  
5. 返回解引用的类型。 p W@Yr  
  operator*(单目) [hV}$0#E[O  
6. 返回地址。 ]WK~`-3C^  
  operator&(单目) ZYt1V"2VJ  
7. 下表访问返回类型。 WD1>{TSn  
  operator[] 1'P4{T0 [  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 bokr,I3  
  operator<<和operator>> _9dW+  
z4(`>z2a  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 2O- 4x  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 9I*2xy|I  
nzZs2  
template < typename Left > Sk-Q 4D^  
struct value_return Ly z8DwZ  
  { U'u_'5 {  
template < typename T > ~NB|BwAh  
  struct result_1 mDk6@Gd@U  
  { {pdPp|YDZ-  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; hl0\$  
} ; hAs ReZ?  
_ gGA/   
template < typename T1, typename T2 > U2LD_-HZ  
  struct result_2 x4h.WDT$  
  { Gqj(2.AY  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ^j@+!A_.Q  
} ; 'u%vpvF  
} ; vz)R84   
{Us^ 4Xe  
B@S~v+Gr  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait |bhv7(_  
*>2e4j]  
下面我们来剥离functor中的operator() t/_\w"  
首先operator里面的代码全是下面的形式: RF;[:[*W  
WX]O1Y  
return l(t) op r(t) EdTL]Xk  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) olr-oi`4C  
return op l(t) Yf/e(nV  
return op l(t1, t2) +43~4_Oj  
return l(t) op oW(EV4J"  
return l(t1, t2) op `$XB_ o%@  
return l(t)[r(t)] + )z5ai0m  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 2.N)N%@  
YQyI{  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: y4r?M8]"r  
单目: return f(l(t), r(t)); !X||ds  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); @eDs)mY  
双目: return f(l(t)); KYwUkuw)  
return f(l(t1, t2)); io(!z-$  
下面就是f的实现,以operator/为例 A@Lr(L  
 ?!<Q8=  
struct meta_divide =qbN?a/?2  
  { VFMn"bYOB  
template < typename T1, typename T2 > 'p78^4'PL  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) )Gk?x$pY@  
  { )\PX1198  
  return t1 / t2; IuA4eDr^Y%  
} Onh R`  
} ; ]*gf$D  
q/Vl>t  
这个工作可以让宏来做: ^)GaVL^"5  
on"ENT  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ nLmF5.&  
template < typename T1, typename T2 > \ o4OB xHKy  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; *]}F=dtR k  
以后可以直接用 `'*4B_.  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 1B:5O*I!J  
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 :R3iLy  
(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。。。) *B \ @L  
6!?] (  
Ekik_!aB  
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 fJ0V|o  
8)1=5 n  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > wt;`_}g  
class unary_op : public Rettype pQ!lY  
  { Q2)(tB= )  
    Left l; IOF!Ra:w  
public : A:D9qp  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} %O f w"W  
.t8hTlV?<B  
template < typename T > /I1n${{5  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 'rS\9T   
      { zb4{nzX=  
      return FuncType::execute(l(t)); j%D{z5,nKm  
    } iq?T&44&  
~wF3$H.@;  
    template < typename T1, typename T2 > +> d;%K  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const cui%r!D  
      { 7ku=roPoF  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); x!vyjp  
    } v=+3AW-|v  
} ; {\NBNg(Vo  
 I{ki))F  
= Ezg3$%-  
同样还可以申明一个binary_op MX?UmQ'  
AAW] Y#UwW  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > lrwQ >N  
class binary_op : public Rettype ]~VuY:abH  
  { -ah)/5j  
    Left l; S:Jg#1rww-  
Right r; ]=ZPSLuEm%  
public : 'h 7x@[|  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} if*~cPnN  
aMxj{*v7  
template < typename T > ~l?c.CS d  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const l_$>$d  
      { 0I:5}$+J?  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); zUDXkG*Lv  
    } Qds:*]vGS  
UZmUYSu;  
    template < typename T1, typename T2 > ->o[ S0  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const H=*0KX{  
      { %Y0BPTt$  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); avM8-&h  
    } `HnZ{PKf  
} ; 6uKth mr  
(d@(QJ  
!Q<3TfC  
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 M(:bM1AD`u  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 9Iq<*\V 4  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) +'iqGg-  
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。 n7Bv~?DM  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! isy[RAP<  
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。。。 o2bmsnXQ  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 hO{&bY0  
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) I$x<B7U  
下面是修改过的unary_op GVu[X?q@|  
p:$kX9mT&  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > s-(c-E09  
class unary_op v _:KqdmO]  
  { ?b'(39fj  
Left l; ;&f(7 Q+T_  
  -5]lHw}  
public : %.wR@9?  
Q9h=1G\K  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 5} <OB-9  
0_-o]BY  
template < typename T > iR PE0  
  struct result_1 ;$1x_ Cb  
  { 2A =Y  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; <HTz  
} ; pDJN}XtjT  
r#_0_I1[  
template < typename T1, typename T2 > :;hX$Qz  
  struct result_2 1Z;cb0:  
  { =sv?))b`  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Nu3IYS5&  
} ; T-GvPl9ZJw  
vXwMo4F*  
template < typename T1, typename T2 > d0|{/4IWw;  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3djw  
  { trjeGSt&  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 0S4Y3bac&  
} p,|)qr:M  
R/fE@d2~In  
template < typename T > u rQvJ  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]Ol w6W?%  
  { n9 FA` e  
  return OpClass::execute(lt(t)); 7\$b%A  
} cyP+a  
xh CQ Rw  
} ; uPN^o.,/.  
U(x$&um(l  
y!:vX6l  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug zFipuG02  
好啦,现在才真正完美了。 \L$]2"/v-  
现在在picker里面就可以这么添加了: fk6=;{  
9!_LsQ\)  
template < typename Right > UM`$aPz  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const s?;V!t  
  { '/Vm[L$d  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ;"e55|d9I  
} }?Pa(0=U  
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。 |0>rojMq  
 P s|[  
nGK=Nf.5  
$7xfLS8Vo  
uh#E^~5S  
十. bind a #s Nd  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 <;>k[P'  
先来分析一下一段例子 38l:Y"  
 &z*4Uij  
sAs`O@  
int foo( int x, int y) { return x - y;} w 8cnSO  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 U8HuqFC  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 mr_NArF  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 "Wk K1u  
我们来写个简单的。 8'fF{C  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: RtxAIMzh?  
对于函数对象类的版本:  ]SL+ZT  
Uvi@HB HJ  
template < typename Func > *Sbc 8Y  
struct functor_trait SX =^C  
  { =%>E8)Jb  
typedef typename Func::result_type result_type; X MF? y  
} ; N!v>2"x8q  
对于无参数函数的版本: ]d%Ou]609  
ts@ e ,  
template < typename Ret > W$l4@A  
struct functor_trait < Ret ( * )() > Z$m&F0g  
  { >Rdi]:]Bv  
typedef Ret result_type; (r'NB  
} ; )PkGT~3I  
对于单参数函数的版本: )[&j&AI  
Dk")/ ib  
template < typename Ret, typename V1 > $gk=~p|  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > [{T/2IGq  
  { @8:c3 (!  
typedef Ret result_type; =KnHa.%  
} ; Sn.I{~  
对于双参数函数的版本: UN^M.lqZX  
_x`:Ne?  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > -%[6q  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > K&=6DvfR  
  { ]^a{?2 ei  
typedef Ret result_type; |qf9-36   
} ; *l0i}"T^_  
等等。。。 GIR12%-EO  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 1.~^QH\p?3  
.>y3`,0h  
template < typename Func > +_f813$C  
struct func_return (\%+id|/q@  
  { lfw BUb  
template < typename T > s>>lf&7  
  struct result_1 '$ G%HUn  
  { N a.e1A&?j  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; :4"b(L  
} ;  f|yq~3x)  
3zM>2)T-  
template < typename T1, typename T2 > /wHfc[b>  
  struct result_2 ZQ_~ L!ot  
  { y>g`R^^  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; x^pHP|<3`  
} ; g$# JdN  
} ; (Fk&~/SP  
}k8&T\V!  
wG22ffaki  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 oOQ0f |MGp  
]ddL'>$c$  
template < typename Func, typename aPicker > L'>0E(D  
class binder_1 PC!X<C8*  
  { U/rFH9e$  
Func fn; AIA4c"w.EO  
aPicker pk; b&pL}o?/k  
public : b3-+*5L  
)L,Nh~  
template < typename T > ~@D!E/hZx  
  struct result_1 S8]YS@@D   
  { 5*$z4O:Aa  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; [{+ZQd  
} ; #Z_f/@b  
ADA*w 1  
template < typename T1, typename T2 > oR<;Tr~{q  
  struct result_2 -$D#u  
  { m W4tW  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 6~8dMy;w  
} ; k~$}&O  
M:K4o%  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} SR9M:%dga  
#)KQ-x,  
template < typename T > ]#$r TWMl'  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *eUxarI  
  { &+pp;1ls  
  return fn(pk(t)); ? ~_h3bHH  
} Vvl8P|x.<  
template < typename T1, typename T2 > byj7c(  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const CH=k=)() ]  
  { 7{ QjE  
  return fn(pk(t1, t2)); V%J_iY/BUb  
} #w)D ml  
} ; xEe3,tb'e  
3:!5 ]  
BOW`{=  
一目了然不是么? Vdf~rV  
最后实现bind e= _7Q.cn  
|\q@XCGei  
9 J~KM=p  
template < typename Func, typename aPicker > x[YW 3nF  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 4p`z%U~=u  
  { t-J\j"~%+  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ]B-3Lh  
} \MmKz^tO  
p!cNn7{;  
2个以上参数的bind可以同理实现。 st(Y{Gs  
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。 'Z^KpW  
"NO*(<C.R  
十一. phoenix eP|hxqM&9  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ",Fqpu&M  
0kld77tn 2  
for_each(v.begin(), v.end(), Csx??T_>r  
( ~`Rooh3m  
do_ Cv1CRmqq%  
[ 0Y ld!L  
  cout << _1 <<   " , " k|_LF[*Z  
] ^9*Jz{e  
.while_( -- _1), ?rububDT{  
cout << var( " \n " ) nA XWbavY  
) @?<1~/sfL  
); 7.1FRxS  
)m$i``*<  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: C]%}L%,  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor o_%gFV[q  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 'tzN.p1O  
那么我们就照着这个思路来实现吧: q8f nUK?i  
G!m;J8#m(  
`v1~nNoY  
template < typename Cond, typename Actor > ~-2q3U Py  
class do_while -D,kL  
  { JAcNjzL  
Cond cd; e!O:z   
Actor act; i@spd5.  
public : Gw}b8N6E  
template < typename T > Yu9.0A_) :  
  struct result_1 "Bbd[ZI8  
  { H=7Nh6v  
  typedef int result_type; RB/;qdqR  
} ; 2o9IP>#u  
D,;6$Pvg^  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} FPXB>D'  
yM*< BV  
template < typename T > $iAd)2LT  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const W2j@Q=YDS  
  { C*,PH!$k  
  do _8nT$!\\  
    { +h? z7ZY^  
  act(t); _f~m&="T!  
  } T6p2=o&p  
  while (cd(t)); sBm/9vu  
  return   0 ; #_[W*-|L  
} RiM!LX  
} ; g7U>G=,;?U  
+%RB&:K7,  
q|7$@H^*  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). ]k.'~ Syz  
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。 QDJ:LJz\  
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。 w `r)B`!g  
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。 1:d,8  
下面就是产生这个functor的类: j+>&~  
? ;)F_aHp  
.< /.(7  
template < typename Actor > 7`Bwo*Y  
class do_while_actor tR% &.,2  
  { i$W=5B>SO  
Actor act; >4eZ%</D5  
public : |9cSG),z  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} /"OJ~e_%  
9\D0mjn=l  
template < typename Cond > YO^iEI.  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; W0>fu>  
} ; )MJy  
GjvTYg~  
(dVrGa54  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 :#zv,U&OC  
最后,是那个do_ ?3+>% bO  
:*{\oqFn~$  
ac??lHtH9  
class do_while_invoker `SSUQ#@  
  { rCdf*;  
public : bv8GJ #  
template < typename Actor > JqYt^,,Q:  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const n^Sc*7  
  { f'3sT(1&  
  return do_while_actor < Actor > (act); Kw ^tvRt'*  
} [?Ub =sp  
} do_; j>t*k!db  
-S%)2(f^  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? KdB9Q ;  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 |;6l1]hk6  
最后来说说怎么处理break和continue K~JXP5`(  
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。 MW6KEiQ"  
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