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
  • 5758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 1L'[DKb'  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ^g[\.Q  
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, nx=#QLi  
"<6pp4*I  
[RD ^@~x  
!gy'_Y  
  class filler aEdF Z  
  { <-Q0WP_^  
public : +,>f-kaV  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} 0s0[U  
} ; 5HG 7M&_  
nA F@47Wo  
Bx&` $lW  
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: 0 P/A  
t@.gmUUA  
mkBQX  
QC<( rx  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); q22cp&gmX  
Hh;w\)/%j  
}U'5j/EFZ  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 V-=$:J"J'\  
;~]&$2sk  
DHt 8 f  
zwU8iVDe  
二. 战前分析 (53dl(L?  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 *"fg@B5  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 @+1E|4L1vf  
.ET;wK  
d@At-Z~M  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); }C*o;'o5G  
  /* --------------------------------------------- */ K- }k-S  
vector < int *> vp( 10 ); `r*6P^P  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ? |8&!F  
/* --------------------------------------------- */ ,zXL8T  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); #EHBS~^  
/* --------------------------------------------- */ phXVuQ  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); ZX'{o9+w5  
  /* --------------------------------------------- */ h| UT/:  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); IU$bP#<  
/* --------------------------------------------- */ {'DP/]nK  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); +"3eh1q[  
XOqpys  
CHeG{l)<r  
}0 <x4|=  
看了之后,我们可以思考一些问题: sTG+c E  
1._1, _2是什么? 2zFdKs,  
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。 Qmn5umd=?\  
2._1 = 1是在做什么? WP]<\_r2  
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。 FG#j0#|*  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 c+a f=ac  
f{AgKW9"  
,dVCbAS@  
三. 动工 (la<X <w  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: sx]?^KR:  
uTl:u  
/kw4":{]  
yN>"r2   
template < typename T > ^OBaVb  
class assignment W77JXD93  
  { #eUfwd6.Y  
T value; ~5!ukGK_  
public : pK'WJ 72U  
assignment( const T & v) : value(v) {} r`;C9#jZ  
template < typename T2 > Z$ftG7;P0  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } g~B@=R  
} ; +W;B8^imG  
`n5c|`6  
I.8|kscM  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 0'py7  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment \^#1~Kx  
DGd&x^C  
L//sJe  
(VOKa  
  class holder mlVv3mVyR<  
  { 8fe"#^"sR  
public :  g u|;C  
template < typename T > _O!D*=I  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const "^XN"SUw  
  { Q}=RG//0*  
  return assignment < T > (t); 3Aj_,&X.@(  
} c%Gz{':+  
} ; zr[~wM  
8PEOi  
g rfF\_[:  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 1)YFEU&]  
J:(Shd'4D  
  static holder _1; %ly;2H Ik  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 lwY{rWo  
> T-O3/KN  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); j}VOr >xz  
而不用手动写一个函数对象。 <khx%<)P  
vlPE8U=  
J,D{dYLDD  
:jUuw:\  
四. 问题分析 l?R_wu,Q  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 ^&6NB)6  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 eAuJ}U[  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 (C3d<a\:  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 +.N;h-'  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 4z*_,@OA  
@[FFYVru  
五. 问题1:一致性 ,Tz ,)rY  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| A0]o/IBz  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 qXhrK /  
OK)0no=OAK  
struct holder :9`1bZ?a  
  { IWWFl6$-  
  // 5o3_x ~e  
  template < typename T > L|Ydd!m  
T &   operator ()( const T & r) const sN g"JQ  
  { *C:+N>  
  return (T & )r; }fCM_w  
} K%gFD?{^q  
} ; b>7ts_b  
P\AH9#XL  
这样的话assignment也必须相应改动: UF%5/SiVX  
3LxJ}>]TO  
template < typename Left, typename Right > }O>Zu[8a  
class assignment 62 _$O"  
  { 8;'n.SC{  
Left l; -24.[E/5  
Right r; &q< 8tTW5  
public : t<k8.9 M$  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} (s3%1OC[  
template < typename T2 > BdKtpje  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } FO5SXwx  
} ; wMUnZHd{|  
C\; 8l}t  
同时,holder的operator=也需要改动: Y{yr-E #~M  
2G-? P"4l@  
template < typename T > }M7kApb>Y  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const Sy'>JHx  
  { w7D:0SGD  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); 6,)y{/ENC  
} 2)A D'  
S|J8:-  
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。 bVx]r[  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 mTPj@F>  
CHU'FSq!  
return l(rhs) = r; **q/'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。 /trc&V  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: h+W^k+~(  
O9_YVE/-]  
template < typename Tp > )QE_+H}p  
class constant_t 5oKc=iX_3  
  { xY S%dLE"  
  const Tp t; 9y4rw]4zI  
public : (=/F=,w   
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} v wyDY%B"n  
template < typename T > H_j<%VW  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const _+N^yw,r*  
  { #TgJ d  
  return t; [5VUcXGt*\  
} @ 7?_Yw  
} ; )1vojp 4Za  
$"8k|^Z3  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 w!}1oy  
下面就可以修改holder的operator=了 6a?y $+pr  
(*RybKoaA  
template < typename T > -^b^6=#  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const E5(Y*m!  
  { gJ&!w8v.  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); ,_$"6  
} tTt3D]h(  
6.|~~/  
同时也要修改assignment的operator() LU{Z  
wB)+og-^1f  
template < typename T2 > is(!_Iv  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } 95Qz1*TR  
现在代码看起来就很一致了。 p4'"Wk8  
$<cZ<g5)  
六. 问题2:链式操作 %wf|nnieZ  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 pPZ/O 6  
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。 j0~3[dyqU  
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。 ;}~=W!yz  
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。 $5b|@  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct #%9]Lq  
Uot-@|l  
template < typename T > .=yus[,~  
struct result_1 F[ EblJ  
  { Q:gn>/  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; { +2cRr.  
} ; tTGK25&  
Xa@wN/"F  
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: (UF!Zb]{  
skz]@{38  
template < typename T > F}]_/cY7B  
struct   ref `#rfp 9w  
  { /6?plt&CA  
typedef T & reference; $3'+V_CZ3  
} ; L"iyjL<M  
template < typename T > ~ ZL`E  
struct   ref < T &> ak) -OL1  
  { @MB _gt)7?  
typedef T & reference; _vdxxhJ=P3  
} ; 4Aew )   
n^\;*1%$c@  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: &=Zg0Q  
/>Vx*^u8Hz  
template < typename T > } 4]<P  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const F2$bUY  
  {  <%D"eD  
  return l(t) = r(t); X`n0b<  
} q|X4[E|{Q  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 qffSq](D.  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 nV3 7` I  
Tr0V6TS7  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 &H&P)Px*_  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 9S%gVNxn  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Mlw9#H6  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 \Byk`} 9  
最后的布局是: ?=!XhU .  
                Add .w_`d'}  
              /   \ RQCQGa^cP  
            Divide   5 Kk>qgi$  
            /   \ 5\0.[W{^  
          _1     3 _IV@^v  
似乎一切都解决了?不。 6KCmswvE  
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。 `Kw"XGT  
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。 4E-A@FR  
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: *ZR@ z80i  
AaYrVf 9!  
template < typename Right > YC&jKx.>  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const 8Wx@[!  
Right & rt) const g]<Z]R`  
  { SP*JleQN  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 'ZH<g8:=@  
} iM|"H..  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 (+LR u1z  
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。 qH Ga  
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。 ^:!(jiH  
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。 :{s%=\k {d  
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。 {!1n5a3" 1  
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? g!p_c  
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: G;HlII9x[  
$SzCVWS  
template < class Action > A>t!/_"  
class picker : public Action 9G&l qfX:  
  { y3nm!tjyM  
public : C^ " Hj  
picker( const Action & act) : Action(act) {} I?Jii8|W9  
  // all the operator overloaded |SP.S 0.y  
} ; /QXs-T}d  
aE\BAbD7  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 '}+X,Usm  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: LAY)">*49H  
Flujwh@rg  
template < typename Right > ?>.g;3E$  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const KTK6#[8A  
  { |5IY`;+9  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); )~.&bEm\  
} W,/C?qFp  
o`K^Wy~+k#  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 6eUiI@J  
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。 kE_@5t7O{  
qi SEnRG.  
template < typename T >   struct picker_maker Gr#rM/AfCK  
  { 12d}#G<q-  
typedef picker < constant_t < T >   > result; %wjB)Mae  
} ; (L0 hS'  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > _%Jl&0%q  
  { @ oz&  
typedef picker < T > result; 22/?JWL>  
} ; 9j?hF$L"  
bj7MzlGFy  
下面总的结构就有了: ]EM)_:tRf  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 +:"6`um|  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 {1@4}R4  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 3 2 1={\X  
至此链式操作完美实现。 ^Em@6fz[  
P\X=*  
~6:LUM  
七. 问题3 '!fFI1s  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 LA+$_U"Jk  
2rj/wakd  
template < typename T1, typename T2 > "_1-IE  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const )qyx|D  
  { ~f=6?5.wa  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); dx13vZ3[U  
} XW~ BEa  
G{f`K^  
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: g2aT`=&Z  
n.a=K2H:V  
template < typename T1, typename T2 > nrS[7~  
struct result_2 LN.Bd,  
  { *K}z@a_  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; :nKsZ1bX  
} ; d7 gH3 l  
5S\][;u  
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? g^z5fFLg/8  
这个差事就留给了holder自己。 Tw}?(\ya  
    D0#T-B\#  
2%5^Fi  
template < int Order > %89" A'g  
class holder; z[5Y Z~}*  
template <> P^b:?%  
class holder < 1 > tIxhSI^  
  { ~"JE![XR  
public : npO@Haw  
template < typename T > i9&K  
  struct result_1 6`DwEs?Y{  
  { V`g\ja*Y  
  typedef T & result; =M1a0i|d  
} ; zj9bSDVL(  
template < typename T1, typename T2 > I3G*+6V  
  struct result_2 ~jp!"f  
  { +H[}T ]  
  typedef T1 & result; _Sly7_  
} ; iJ`%yg,  
template < typename T > v7o?GQ75  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const I 9{40_  
  { A;fB6  
  return (T & )r; -YzQ2#K  
} l$k]O  
template < typename T1, typename T2 > vLv|SqD  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const yN9$gfJC^  
  { <OR.q  
  return (T1 & )r1; `W"a! ,s2  
} o%V @D'w  
} ; [!J @a  
Q? <-`7  
template <> ?qf:_G  
class holder < 2 > =E [4H  
  { $@[dm)M  
public : J ?ztn  
template < typename T > a1 4 6kq  
  struct result_1 'A@qg^e:`  
  { <[Tq7cO0  
  typedef T & result; P9 {}&z%:  
} ; Vqa5RVnI  
template < typename T1, typename T2 > U{T[*s  
  struct result_2 >W`S(a Mn  
  { 6CcB-@n4  
  typedef T2 & result; '[>\N4WD  
} ; 0kU3my]  
template < typename T > o,S!RG&  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const !dfS|BA]  
  { !Qv5"_  
  return (T & )r; yxaT7Oqh%  
} <X:Ud&\  
template < typename T1, typename T2 > Smq r q  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const IvEMg2f}  
  { 2YL`3cgfb  
  return (T2 & )r2; Q3'fz 9v  
} 0hrCG3k.91  
} ; 0V<Aub[${  
h]kn%?fpmB  
Z"6 2#VM  
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> >。 cr76cYq"Q  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: dV5PhP>6  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 'ox0o:  
[kPD`be2#  
return l(i, j) = r(i, j); QuSV&>T\  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 8g<Q5(  
?!bd!:(N  
  return ( int & )i; \@Ee9C 13  
  return ( int & )j; p&i. )/  
最后执行i = j; J"%8:pL  
可见,参数被正确的选择了。 %==G+S{  
N7e`6d!  
<\ y!3;  
k0H?9Z4k5  
NFB *1_m  
八. 中期总结 ;M}itM  
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: H"#)&a7  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 i/NDWVFD  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 S:/{  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 7n\ThfH{  
\:]DFZ=!  
<_"B}c/2$  
Gx.P ]O3  
#$LH2?)  
rlR !&  
九. 简化 seu ~'s-  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 } sf YCz  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 )HEfU31IC  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ;c1relR2  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 L<bYRGz  
  +-*/&|^等 J"diFz+20  
2. 返回引用。 fx<FIj7  
  =,各种复合赋值等 sB?2*S"X)<  
3. 返回固定类型。 8$\Za,)g  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) bsB},pc  
4. 原样返回。 _~tm7o+js  
  operator, FXS^^p P  
5. 返回解引用的类型。 cb +l"FI7  
  operator*(单目) ^:m^E0(H  
6. 返回地址。 p={Jf}v  
  operator&(单目) i*X{^A73"  
7. 下表访问返回类型。 g.9L)L  
  operator[] d'ZS;l   
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 q<n[.u1@  
  operator<<和operator>> F;#zN  
haCKv   
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。 cI2Fpf`2Wj  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ovo/!YJ2  
CK2B  
template < typename Left > y>$1 UwQ  
struct value_return B1E$v(P3M  
  { '0Lov]L  
template < typename T > nt=x]wEC  
  struct result_1 Vr 8:nP:  
  { M~als3  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; jk )Vb  
} ; 3S5^ `Ag#  
auRY|j  
template < typename T1, typename T2 > /-Wuq`P/ T  
  struct result_2 "l TZ|k^  
  { 'qjX$]H  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 'fIHUw|  
} ; $`pd|K`  
} ; =ai2z2z  
N&"QKd l  
"# 2pT H~  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait @}(SR\~N]  
_lXt8}:+  
下面我们来剥离functor中的operator() {=3B)+N  
首先operator里面的代码全是下面的形式: 7Re-5vz R  
BBxc*alG0  
return l(t) op r(t) #EJP(wXa  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) JT04vm4  
return op l(t) 3E,DipHg  
return op l(t1, t2) FqwIJ|ct  
return l(t) op \ZMP_UU(  
return l(t1, t2) op Z ] '>  
return l(t)[r(t)] r?pZ72 q  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 1SUzzlRx  
ll%G!VR  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: sm   
单目: return f(l(t), r(t)); )|pU.K9qZ  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); }z wX  
双目: return f(l(t)); ?W!ry7gXO  
return f(l(t1, t2)); _42Z={pZZq  
下面就是f的实现,以operator/为例 F}D3,&9N  
)7dEi+v52  
struct meta_divide xdZ<| vMR  
  { mZ7B<F[qV  
template < typename T1, typename T2 > 3V}(fnv  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 9 6=Z"  
  { o&z!6"S<  
  return t1 / t2; 3 CM^j<9  
} %G[/H.7s-  
} ; i6Qb[\;  
zT7"VbP  
这个工作可以让宏来做: O#EqG.L5  
:H?f*aw  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ \lEkfcc  
template < typename T1, typename T2 > \ zb:kanb-  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; =We2^W-{  
以后可以直接用 hm\\'_u  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) u]E.iXp  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 ;1`!wG-DD  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 1HbFtU`y~  
u]M\3V.  
V&*D~Jq  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体   WK==j1  
&yU>2=/T  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > IP ,.+:i  
class unary_op : public Rettype <7'&1= %r  
  { X?/Lz;,&  
    Left l; xQU"A2{}>  
public : <bUXC@3W  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} @?Zf-.  
@h}`DNaZ^  
template < typename T > j (ygQ4T  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 6+3$:?  
      { jj,r <T  
      return FuncType::execute(l(t)); l5k?De_(x  
    } ORBxD"J&  
: @6mFTV  
    template < typename T1, typename T2 > ,h&a9:+i  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const c -B/~&  
      { R0wf#%97  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); Y: psZ  
    } dZ]Rqr _!  
} ; %dW%o{  
|4mVT&63(  
c)~h<=)  
同样还可以申明一个binary_op aSL6zye ,  
$UvPo0{  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > .z-UOyer  
class binary_op : public Rettype UpfZi9v?W  
  { g_aCHEFBv  
    Left l; W5SNI>|E  
Right r; &= eYr{  
public : 8(lR!!=q  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ^DB{qU  
{@.Vh]  
template < typename T > G1d(,4Xp  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const bL1m'^r  
      { VagT_D  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); zN!j%T.e  
    } BStk&b  
kOjf #@c  
    template < typename T1, typename T2 > Lm6**v  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const N3%*7{X 9  
      { q0./O|Dj   
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); U|5-0u5  
    } ,_ .v_  
} ; S3Y2O x  
VhEka#  
lH2wG2  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 x({C(Q'O  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行  tR)H~l7q  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 80;n|nNB  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 FTf<c0  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 2SG$LIV 9Y  
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。。。 jc:s` 4  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 \/5RL@X}  
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) |+}G|hx@9  
下面是修改过的unary_op lzhqcL"  
vmX"+sHz$]  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Hd &{d+B  
class unary_op C6  "  
  { ,6,]#R :J  
Left l; m3.sVI0I  
  (sTuG}  
public : t ls60h  
1m@^E:w  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} {whvTN1#dh  
,}SCa'PB  
template < typename T > eQDX:b  
  struct result_1 3EK9,:<Cf  
  { u2iXJmM*  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; M;.ZM<Ga  
} ; W?Ww2Lo%Y  
>:1P/U  
template < typename T1, typename T2 > RU#F8O  
  struct result_2 1/Zh^foG  
  { se9>.}zZN  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; j !H^-d}q  
} ; sa&) #Z:  
3tAU?sV!  
template < typename T1, typename T2 > SA"8!soY3  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /)L 0`:I#  
  { rcN 9.1  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); (u1m]WYL  
} ~nY]o"8D  
}q[Bd  
template < typename T > >BVoHt~;  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const e'9r"<>i  
  { }} ZY  
  return OpClass::execute(lt(t)); s!B/WsK  
} ~AB*]Us  
\jU |(DE  
} ; O XP\R  
g(4bBa9y  
n/4i|-^  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug mY7>(M{  
好啦,现在才真正完美了。 qxOi>v0\H  
现在在picker里面就可以这么添加了: gl%`qf6:O  
B&?sF" Y  
template < typename Right > WT\<.Py  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const YN/ }9.  
  { [g|Y7.j8  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Rl~T$ Ey  
} 60>.ul2  
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。 Vu8,(A7D%O  
!wz/c M;  
6<76H  
~NcQ1.  
Zyf P; &  
十. bind q(M:QWA q  
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。 <%?#AVU[  
先来分析一下一段例子 ]/X(V|t  
p *w$:L  
eD?3"!c!  
int foo( int x, int y) { return x - y;} j]rz] k  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 uBrMk  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 DGESba\2+  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。  ;q>9W,jy  
我们来写个简单的。 "tk-w{>  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: "Zv~QwC  
对于函数对象类的版本: }f}}A=  
%kshQ%P)?  
template < typename Func > ~a9W3b4j  
struct functor_trait T1WWK'  
  { [{u(C!7L`  
typedef typename Func::result_type result_type; LPd\-S_rsP  
} ; ,M5}4E7L%s  
对于无参数函数的版本: wf.T3  
JYb}Zw;  
template < typename Ret > 2/ rt@{V(  
struct functor_trait < Ret ( * )() > ~wm;;#_O  
  { ~nLN`H d  
typedef Ret result_type; bC!`@/  
} ; OX]V) QHVZ  
对于单参数函数的版本: cZ8.TsI~  
=@x`?oev  
template < typename Ret, typename V1 > &DG->$&|  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > FDzqL;I  
  { O*6n$dUj3  
typedef Ret result_type; 1 T<+d5[C  
} ; I{'f|+1  
对于双参数函数的版本: _f0C Y"  
HeGY u?&  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 6?tlU>A2s  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 68fiG  
  { CT a#Q,  
typedef Ret result_type; .wA+S8}S  
} ; t&q N: J  
等等。。。 jEdtJ EPa  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy T4/fdORS  
SMr13%KN/  
template < typename Func > n{0Ld - zH  
struct func_return qFX~[h8i+  
  { U @v*0  
template < typename T > PXoz*)tk  
  struct result_1 :(|'S4z  
  { Z6C=T;w  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; @oP_;G  
} ; #65^w=Sp}  
? 8aaD>OR$  
template < typename T1, typename T2 > B_`y|sn  
  struct result_2 ~T7B$$  
  { WUc#)EEM)  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; {~GYj%-^  
} ; Rgy- OA  
} ; AFvgbn8Qh  
,QIF &  
[jdFA<Is  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 2zSG&",2D  
o Pci66  
template < typename Func, typename aPicker > QS.>0i/7l  
class binder_1 lf<S_2i  
  { Jq.lT(E8D  
Func fn; $3T_ .  
aPicker pk; ,fDEz9-,  
public : `^JJ&)4iv  
n"PJ,ao  
template < typename T > [D "t~QMr  
  struct result_1 %=we `&  
  { Z7rJ}VP  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; o{b=9-V  
} ; EJ}!F?o  
g>0XxjP4  
template < typename T1, typename T2 > 1LJuCI=~  
  struct result_2 gJiK+&8I  
  { -$VZte x  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; dC e4u<so\  
} ; 5<pftTcZ  
kv,%(en]  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} hVT~~n`Rj  
Jb)#fH$L  
template < typename T > YYEJph@06q  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,d+fDmm3  
  { WO4=Mte?  
  return fn(pk(t)); =o}"jVE  
} XIo55*  
template < typename T1, typename T2 > 1(Y7mM8\  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const LH 3}d<{  
  { p9U?!L!y  
  return fn(pk(t1, t2)); r=/;iH?UH  
} aJL^AG  
} ; AsS$C&^  
r)9Dy,  
unJid8Lo  
一目了然不是么? B_U{ s\VY  
最后实现bind FsB^CxVg  
,t{,_uPJY  
)3YtIH_  
template < typename Func, typename aPicker > 4h!f/aF'  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ,/&'m13b/L  
  { l.\re"Q  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ECdvX0*a  
} 1aVa0q<  
J`q]6qf#  
2个以上参数的bind可以同理实现。 Q-Ux<#  
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。 l+V,DCE  
QVF]Ci_=  
十一. phoenix "Td`AuP@,  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: - K%,^6  
k%wn0Erd  
for_each(v.begin(), v.end(), )VCzn~uf  
( P1b'%  
do_ pL1Q7&&c0  
[ 6iEhsL&K  
  cout << _1 <<   " , " h mx= 35  
] 9][(Iu]h7  
.while_( -- _1), qmTb-~  
cout << var( " \n " ) '\~$dtI$  
) Qu5UVjbE,  
); -LDCBc"  
*#%9Rp2|  
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: PkE5|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 SvN9aD1  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 {U 'd}Q  
那么我们就照着这个思路来实现吧: ; Sd\VR  
QB:i/9  
4k/V BZB  
template < typename Cond, typename Actor > E3@QI?n^^  
class do_while {mWui9 %M  
  { [S.ZJUns  
Cond cd; RT93Mt%P  
Actor act; < v]3g  
public : <R%;~){  
template < typename T > 6Ao%>;e*  
  struct result_1 B QcE9~H  
  { JG C=(;  
  typedef int result_type; *`j-i  
} ; _A<u#.yd  
}?cGf- c  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 5qg2Zc~  
+jg9$e"  
template < typename T > JOjoiA  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 5Zmw} M  
  { ml@2wGyf  
  do tNsPB6 Z  
    { ,D\GGRw  
  act(t); nA|.t  
  } <APB11  
  while (cd(t)); mrm^e9*Z  
  return   0 ; >FhK #*Pa  
} ) \Y7&  
} ; i>EgG5iJ  
7NC=*A~  
1h*)@  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). 9ukg}_Hx  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 D+ ~_TA  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 s[8@*/ds  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 ^8 ' sib  
下面就是产生这个functor的类: J--m[X  
T081G`li  
J7C4V'_  
template < typename Actor > P5lqSA{6  
class do_while_actor r]W  
  { 7nbB^2  
Actor act; _#$ *y  
public : > 0{S  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} U yw-2]!n  
s5RjIa0$7  
template < typename Cond > v+jsC`m  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; KXV[OF&J  
} ; AtR?J"3E  
<I}2k  
t}v2$<!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。 fzjU<?}  
最后,是那个do_ | ohL]7b<  
O62b+%~F  
{bO|409>W  
class do_while_invoker [^8n0{JiN  
  { e]=!"nJ+  
public : 1!pa;$L  
template < typename Actor > 3nY1[,  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const }HE6aF62O  
  { sC[yI Up  
  return do_while_actor < Actor > (act); JFgoN,xn  
} Bl9jkq ]  
} do_; iHf-{[[Z  
{pb>$G:gfx  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? /7!""{1\\  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 @/r^%G  
最后来说说怎么处理break和continue 6t/`:OZC:  
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。 SI:U0gUc  
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