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
  • 8095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 E)3NxmM#  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 YbLW/E\T  
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, q'11^V!0  
O'~+_ykTl  
|&jXp%4T  
0(btA~'*  
  class filler /L#?zSt  
  { F5#YOck&,  
public : y_9Ds>p!T  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} k_R"CKd  
} ; F<w/PMb  
jq-_4}w?C  
bN88ua}k{  
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: h.fq,em+H  
1&$ nVQ  
)_NO4`ejs/  
UZ$/Ni  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); D3A/l  
8i,K~Bu=  
s<o7!!c  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 4`R(?  
R FH0  
2px|_)i  
]s748+  
二. 战前分析 >OK^D+v"j  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 v9UD%@tZ  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 {}x^ri~  
l NBL4yM  
Tb-F]lg$  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 8x{'@WCG%  
  /* --------------------------------------------- */ i 3SHg\~Z  
vector < int *> vp( 10 ); I2^8pTLh  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); !g.?  
/* --------------------------------------------- */ <Ok3FE.K  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); CWS4lx  
/* --------------------------------------------- */ A+)`ZTuO  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); jNy.Y8E&  
  /* --------------------------------------------- */ a@*\o+Su  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); e~':(/%|5;  
/* --------------------------------------------- */ u~-8d;+?y  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); :a)u&g@G  
NgCvVWto  
40<mrVl  
! v0LBe4  
看了之后,我们可以思考一些问题: fd2T=fz-  
1._1, _2是什么? &8 x-o,  
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。 {.\TtE  
2._1 = 1是在做什么? !0cD$^7  
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。 0K2`-mL  
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。 &`XVq" 7  
pV"R|{#V  
:08,JL{  
三. 动工 D5HZ2cz|a  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: U`m54f@U  
.VzT:4-<Q"  
&9)\wnOS  
$p?aVO  
template < typename T > 680o)hh4m>  
class assignment abLnI =W`  
  { ( ICd}  
T value; Nu7 !8[?r*  
public : (=@h23 vH  
assignment( const T & v) : value(v) {} > "=>3  
template < typename T2 > >J>[& zS  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } /Mu @,)''  
} ; /RC7"QzL  
^M>P:~  
0s2v'A[\  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Tyf`j,=  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment nQ,HMXj  
'y3!fN =h  
 1HZO9cXJ  
7s{GbU\  
  class holder pD#rnp>WWt  
  { e&aWq@D  
public : )f<z% :I+Z  
template < typename T > 8q}q{8  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const wx0j(:B]  
  { ^RtIh-Z.9  
  return assignment < T > (t); 1Z~FCJz  
} Ge-vWf-RbB  
} ; Y\?"WGL)p  
HqT#$}rv  
ByNn  
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: I75DUJqy]  
EGF '"L  
  static holder _1; l3I:Q^x@  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 U0N 60  
|Uh  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); D!-g&HBTC  
而不用手动写一个函数对象。  DwE[D]7o  
_C[q4?  
9t\ [N/  
bfc.rZ  
四. 问题分析 'qlxAYw<f  
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。 h=wf>^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。 HU.1":.;  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 i-Ljff  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 f8F1~q  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 $@4e(Zrmo  
n=SzF(S[M  
五. 问题1:一致性 u> In(7\  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| -&~IOqlui  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 !%)L&W_  
u;{T2T  
struct holder ees^O{ 8  
  { )da:&F -  
  // m>+A*M8  
  template < typename T > \ 6jF{  
T &   operator ()( const T & r) const fzOMX z  
  { j?d!}v  
  return (T & )r; \j/}rzo]  
} w-8)YJ Y  
} ; rQuOt  
[j1^$n 8V  
这样的话assignment也必须相应改动: (#lm#?<)  
?RqTbT@~  
template < typename Left, typename Right > c[6zX#{`  
class assignment E{?L= ^cU  
  { $'I$n  
Left l; ,co9f.(w  
Right r; y1jGf83  
public : Sv^'CpQ  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} D+vl%(g  
template < typename T2 > | xErA  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } \qK}(xq[  
} ; f >, Qhl  
l2KxZteXY0  
同时,holder的operator=也需要改动: /w0v5X7  
X0r#,u  
template < typename T > 0Ts_"p  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const tRrY)eElS  
  { piM11W}|/  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); aK=3`q  
} /IQ-|Qkg  
/>j+7ts  
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。 }rAN2D]"}  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 " ih>T^|  
D 5wR?O  
return l(rhs) = r; V/wc[p ~  
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。 ~9ls~$+*  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: i:N^:%  
r1H['{$  
template < typename Tp > `F`'b)  
class constant_t u B%^2{uU  
  { %JH_Nw.P  
  const Tp t; r+.4|u  
public : =&g}Y  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} R (Pa Q  
template < typename T > Ru\Lr=9  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const |>fS"u  
  { t=\[J+  
  return t; 4a50w:Jy]  
} WHj4#v(  
} ; ;7=J U^@D@  
byxehJ6[V  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 )B5gs%u]  
下面就可以修改holder的operator=了 .p*D[o2 9  
d`][1rZk  
template < typename T > =4\~M"[p  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 5z mHb  
  { b2-|e_x  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); ex!w Y  
} _*B~ESC0  
SIVLYi  
同时也要修改assignment的operator() l7y`$8Co  
1?$!y  
template < typename T2 > 4bjp*1*]  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } ?D 9#dGK  
现在代码看起来就很一致了。 , p=8tf#  
W ]MJ!4  
六. 问题2:链式操作 GYmBxX87  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 bc}OmPE  
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。 H D ^~4\%  
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。 {%~ Ec4r  
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。 DH*|>m&  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct L*oL KigT  
.wn_e=lT  
template < typename T > _q}%!#4  
struct result_1 {+mkXp])R  
  { 4$w-A-\ t  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; TUYl><F5v=  
} ; <Y'YpH`l  
5kZ yiC*  
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: BFu9KS+@)  
eL4@% ]o  
template < typename T > ,/U 9v~  
struct   ref uKzz/Y{  
  { : 2d9ZDyD  
typedef T & reference; ~}ZX^l&k{P  
} ; J%B?YO,  
template < typename T > g7yHhF>%X  
struct   ref < T &> )%c)-c  
  { I<-" J^2  
typedef T & reference; ?kefRev<#h  
} ; n=MYv(Pp}  
5E(P,!-.  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: D4-U[l+K>  
B\w`)c  
template < typename T > 'F~SNIay  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const hY9u#3  
  { QX|K(`of  
  return l(t) = r(t); T ua @w+  
} A+8b] t_k  
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。 :UciFIa  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 cv1L!Ce,  
bm?TMhC  
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 ,' B=eY,  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: +y(h/NcQ  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 I{bi3y0  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Rgu^> ~   
最后的布局是: Ey%NqOs0#  
                Add {`55nwd  
              /   \ nVD YAg'  
            Divide   5 I78pul8!  
            /   \ gQwmYe  
          _1     3 h^,a 1'  
似乎一切都解决了?不。 H_]kR&F8  
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。 (1vS)v $L  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 u> Hx#R<*%  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: _>I5Ud8(-  
" Xc=<rX  
template < typename Right > .}s a2-  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const Vo[4\h#$  
Right & rt) const  v<W++X7z  
  { k=}hY+/=  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); J$[Vm%56  
} ^lj>v}4fkW  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 gX<C-y6o  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 g-36Q~`9v  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 &baY[[N  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 u)-l+U.  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 Sq>UMfl&  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? j/&7L@Y  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: `PfC:L  
ML-g"wv  
template < class Action > 5 B6:pH6e  
class picker : public Action VXp X#O  
  { u QCS%|8C  
public : 3( kZfH~  
picker( const Action & act) : Action(act) {} d|3[MnU[a  
  // all the operator overloaded !v=ha%w{  
} ; b._pG(o1  
gqd#rjtfz  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 >b0}X)Z+U  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: :O2N'vl47A  
FU zY&@Y  
template < typename Right > b.(^CYYQ  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const hE${eJQ| U  
  { Yhfk{CI  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); S3w? X  
} 2\ n6XAQ*  
eo !{rs@f  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > #\qES7We 6  
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。 Gwe9< y  
~p&sd)  
template < typename T >   struct picker_maker 7o3f5"z  
  { $|KbjpQ  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 'tekne  
} ; HUH=Y;  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > 5n<Efi]j  
  { tP3Upw"U  
typedef picker < T > result; *=rl<?tX  
} ; idHBz*3~ps  
}QK-@T@4<  
下面总的结构就有了: e([}dz  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 9"[#\TW9Vb  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 UWz<~Vy  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ] '..G-  
至此链式操作完美实现。 K=V)"v5o3  
0=NB[eG  
5Jd,]~KAP  
七. 问题3 0oD?4gn  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 'Q# KjY  
cOcm9m#  
template < typename T1, typename T2 > -70Ut 4B  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ` 6PdMvF  
  { 3/iGSG`  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 2!A/]:[F  
} mU;TB%#)  
|,o!O39}>  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: 4q2aVm  
Y`%:hvy~  
template < typename T1, typename T2 > :2La,  
struct result_2 JVRK\A|R  
  { ,{$:Q}`  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; fU,sn5zZ  
} ; X=lOwPvP  
Pt E>08  
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?  vO 3fAB  
这个差事就留给了holder自己。 )]'?yS"  
    WSL_Dc  
N]gdS]pP2{  
template < int Order > Wcbb3N$+  
class holder; 1N2s[ \q$  
template <> qjuX1 6o  
class holder < 1 > bUt?VR}P(  
  { c8A //  
public : 3eD#[jkAI;  
template < typename T > &{99Owqg  
  struct result_1 |d K_^~;o  
  { HKV]Rn  
  typedef T & result; ]h,XRDK  
} ; 72.Z E%Ue  
template < typename T1, typename T2 > k? X7h2  
  struct result_2 K_(o D O  
  { IWX%6*Zz  
  typedef T1 & result; 1s .Ose  
} ; >J+hu;I5  
template < typename T > IZ "d s=w  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const zGF_ c9X  
  { QOMh"wC3  
  return (T & )r; __OD^?qa  
} h5>JBLawQP  
template < typename T1, typename T2 > "*a^_tsT?i  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const &^9 2z:?  
  { (bY#!16C:  
  return (T1 & )r1; v [\' M  
} CNQ>J`4  
} ; +Ccj @#M;  
G<U MZg  
template <> `L/\F,  
class holder < 2 > @|sDb?J  
  { \hoYQK j  
public : hKj"Lb9 ]  
template < typename T > _gxI=EYi  
  struct result_1 l.Iov?e1S  
  { 9q(*'rAm  
  typedef T & result; FMh SHa/B  
} ; M:YtW5{  
template < typename T1, typename T2 > hi^@969  
  struct result_2 bS[;d5  
  {  !*5vXN  
  typedef T2 & result; 5srj|'ja  
} ; eD2u!OKW!  
template < typename T > }}y~\TB~}  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const =8#$'1K,v  
  { ~\<aj(m(|  
  return (T & )r; RsU!mYs:H  
} kwF4I )6  
template < typename T1, typename T2 > /Sy:/BQ  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const gJz~~g'  
  { *uoc;6  
  return (T2 & )r2; G;Jqby8d  
} ]rU$0)VN  
} ; 9O1#%  
V 3?x_pp  
K)=<hL  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 ay4E\=k  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: M`{~AIqd(  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 6d4)7PL  
tgz  
return l(i, j) = r(i, j); oS.fy31p  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) (nL''#Ka  
]w*w@:Zk  
  return ( int & )i; 6'E3Q=}d  
  return ( int & )j; _ljdo`j#N  
最后执行i = j; >AFX}N#  
可见,参数被正确的选择了。 33/aYy  
*?dw`j_b >  
:70n%3a  
TX/Ng+v S  
_\mMgZu  
八. 中期总结 U5_1-wV  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: E6 glR  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 m 3k}iIU7  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 hqr V {c  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor )3 C~kmN7  
p:g`K# [F  
c^Y&4=>T  
Dj0`#~  
BC}+yS \  
{-FS+D`  
九. 简化 ZMFV iE;8  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 r0 mXRZC  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 +*Um:}&  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ?<7o\Xk#{  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ~k}>CNTr  
  +-*/&|^等 %(72+B70R  
2. 返回引用。 {Vg8pt  
  =,各种复合赋值等 qhNY<  
3. 返回固定类型。 1#o>< ?  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) +vR$%  
4. 原样返回。 y}TiN!M  
  operator, kZ^}  
5. 返回解引用的类型。 : 5=E> !  
  operator*(单目) wTT_jyH)  
6. 返回地址。 *&i SW~s  
  operator&(单目) _ 9@D o6  
7. 下表访问返回类型。 ^g[,}t:/d  
  operator[] E Z^eEDZ  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 G|WO  
  operator<<和operator>> .Fdqn?c|+  
A>SXc%K  
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。 ve#*qz Y  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: }4 p3m]   
"Zu hN(-`  
template < typename Left > >O7ITy  
struct value_return H*SEzVb  
  { y-Xd~<*Ia  
template < typename T > X<6Ro es2  
  struct result_1 $-Ud&sjn  
  { W6kDQ& q  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; je9eJUKE  
} ; iti~RV,  
@PYCl  
template < typename T1, typename T2 > ^>?E1J3u  
  struct result_2 j\,HquTR  
  { ;=&D_jGf]  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; +Xb )bfN  
} ; 8tc9H}>  
} ; 0I.9m[<Fc  
g5EdW=Dt,  
m_%1I J  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 5-277?  
u@`)u#  
下面我们来剥离functor中的operator() ;%1ob f 89  
首先operator里面的代码全是下面的形式: $z7[RLu0!  
C?n3J  
return l(t) op r(t) 8F$b/Z  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) `ag7xd!  
return op l(t) 6 ~b~[gA  
return op l(t1, t2) kT(}>=]g  
return l(t) op /H)K_H#|;  
return l(t1, t2) op SL;\S74  
return l(t)[r(t)] lu^ c^p;  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Yx_[vLm  
*yuw8  
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: GHHErXT\a  
单目: return f(l(t), r(t)); 2Yx6.e<  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); <v?9:}  
双目: return f(l(t)); /j]r?KAzw  
return f(l(t1, t2)); p[(VhbN  
下面就是f的实现,以operator/为例 YyX/:1 sg>  
u7u8cVF  
struct meta_divide ^4LkKYMS  
  { \lKiUy/  
template < typename T1, typename T2 > " }@QL`  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) P5ii3a?R  
  { &0O1tM*v  
  return t1 / t2; 4WnB{9 i`I  
} eR(PY{  
} ; H&6 5X  
"v-\nAu  
这个工作可以让宏来做: im^G{3z  
3LZ0EYVL  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ } XCHoB  
template < typename T1, typename T2 > \ &oevgG  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; s> JmLtT  
以后可以直接用 dL<okw  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Cw]Q)rX{  
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 YJ]]6 K+  
(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。。。) 7-+X -Y?  
+/q%29-k  
:8U=L'4  
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 xtKWh`[&  
4J2NIFZ  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType >  OvU]|4h  
class unary_op : public Rettype Tn[DF9;?  
  { x+(h#+F  
    Left l; pB{QO4q n  
public : ]yN]^% PYH  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} 8^;[c  
i\G@kJNnF  
template < typename T > ^;GJ7y&,d  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *&>1A A  
      { eKpH|S!x U  
      return FuncType::execute(l(t)); XU.ZYYZ=  
    } J0w[vrs&]  
vk+TWf  
    template < typename T1, typename T2 > YMnG-'^Z  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const gOa'o<  
      { 0 8vA;6zt  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); .hlr)gF&)  
    } h<i.@&  
} ; !l@IG C  
nCEt*~t9VE  
qev1bBW  
同样还可以申明一个binary_op D0=D8P}H:  
+Tde#T&[  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > WA~|:S+  
class binary_op : public Rettype /<s'@!W  
  { #ldNWwvRGj  
    Left l; ?Jm/v%0O  
Right r; BqK|4-Pf  
public : 83:m 7;  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} X1!m ]s(I  
5NbI Vz  
template < typename T > :x]gTZ?  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const EUmQn8  
      { 8$-Wz:X&  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); "P.7FD  
    }  9mwL\j  
ItHKpTe r  
    template < typename T1, typename T2 > 0@{K'm /  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {;);E  
      { fXvJ3w(  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); C78YHjy  
    } *-T3'beg  
} ; . [+ObF9=  
Sm;&2"  
K&<bn22  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 .RH}/D  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 (A\qZtnyl  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) d%VGfSrKq  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 yAG4W[  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! -o6K_R}R  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 h&L+Qx  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 :e ?qm7cB  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) G9:[W"P  
下面是修改过的unary_op *bDuRr?v9  
k4'rDJfB  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ~EW (2B{u  
class unary_op +*a:\b" fx  
  { [{ K$sd  
Left l; (ScL  C  
   r75,mX  
public : 0Q_AF`"  
f I`6]?W  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} <tMiI)0%  
!h}x,=`z/  
template < typename T > x,@cU}D  
  struct result_1 2TmQaDu%b  
  { jl{>>TW{x  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; :R{Xd{?  
} ; %L:e~*  
}ARWR.7Cc  
template < typename T1, typename T2 > o>311(:  
  struct result_2 xV}E3Yj2#  
  { } =?kf3k  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; -@Mr!!t?N  
} ; mNc (  
9(QY~F  
template < typename T1, typename T2 > VzA~w` $d  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const *^ \xH,.  
  { `LVItP(GUM  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); q62TYg}  
} 4gG&u33RrE  
F]N9ZWn /  
template < typename T > 15 x~[?!  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |t1D8){!  
  { $^INl0Pg  
  return OpClass::execute(lt(t)); Yl% Ra1  
} 2.p7fu  
t(?m!Z?tb  
} ; rOm)s'  
wr~# rfH  
H|tbwU)J  
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 lfOF]Kiqr  
好啦,现在才真正完美了。 HDvj{  
现在在picker里面就可以这么添加了: 0R\lm<&  
/k|y\'<  
template < typename Right > , ?WTX  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const E)H: L-  
  { 7FW!3~3A_  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); {-2I^Ym 5i  
} 'b]GcAL  
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。 DNcf2_m  
-^=gQ7f9  
|!euty ::  
hC4##pAa  
w(U-6uA  
十. bind zGHP{a1O7  
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。 KFCrJ )  
先来分析一下一段例子 /B.\6  
><}FyK4C  
\\AufAkJ  
int foo( int x, int y) { return x - y;} cod__.  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 Z@>hN%{d+g  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 U+CZv1  
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。 Bwj^9J/ob  
我们来写个简单的。 )WF]v"t  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: `*mctjSN  
对于函数对象类的版本: TUHC[#Vb?  
k"Y9Kc0XoU  
template < typename Func > v|GvN|_|  
struct functor_trait ]Gr'Bt/  
  { r!S iR(  
typedef typename Func::result_type result_type; O 2U/zF:X  
} ; Z=|@76  
对于无参数函数的版本: iJi|*P5dw  
"{k3~epYaN  
template < typename Ret > `4CRpz  
struct functor_trait < Ret ( * )() > RC 48e._t  
  { zkMQ= ,[  
typedef Ret result_type; dY,'6 JzC  
} ; Fv9Z'#t  
对于单参数函数的版本: D&shrKFx  
&a`-NRU#  
template < typename Ret, typename V1 > )~`zjVx_  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > r!#3>F;B  
  { sCUPa-cHF  
typedef Ret result_type; Lh}he:k+  
} ; p,Z6/e[SI  
对于双参数函数的版本: b%kh:NV{S  
!o@-kl  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > N]duv~JS  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Ol? 2Qy.2)  
  { Z9U*SS5s,  
typedef Ret result_type; L8W3Tpi&(  
} ; x\jHk}Buj  
等等。。。 3 *G=U  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy r (uM$R$o  
=vFI4)$-  
template < typename Func > ?sO_c3^7z  
struct func_return hCmOSDym  
  { $H#&.IjY  
template < typename T > & zG=  
  struct result_1 rdb%/@.-  
  { "\9@gfsp)  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type;  en   
} ; qSQjAo4t@  
`drvu?F  
template < typename T1, typename T2 > _ReQQti[  
  struct result_2 /eI38>v  
  { ={fi&j  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Cxh9rUe.  
} ; {M$1?j"7  
} ; NlKnMgt~  
0`x<sjG\q  
8]Pf:_e,+  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 F kWJB>  
.,c8cq?  
template < typename Func, typename aPicker > jk|0<-3  
class binder_1 G67BQG\av  
  { 0QGl'u{F  
Func fn; ]8mBFr5E9  
aPicker pk; p?}Rolk7  
public : _])1P?.  
PY^Yx$t9  
template < typename T > u%|VmM>  
  struct result_1 !XFN/-Q ,  
  { oreS u;`$  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 7DI8r|~  
} ; ht1 jrCe  
|m=@;B|  
template < typename T1, typename T2 >  "u%$`*  
  struct result_2 )QX9T  
  { H[Qh*pq2  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Jjy}m0)#W_  
} ; J|ILG  
74KFsir@  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} S`J_}>  
]Rw,5\0  
template < typename T > P017y&X  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const wo*/{KFvh  
  { K,So#Ui  
  return fn(pk(t)); XL +kEZ|3  
} ]AN)M>  
template < typename T1, typename T2 > I\[*vgjm3G  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const xd>2TW l#  
  { &Zf@vD  
  return fn(pk(t1, t2)); |5O%@  
} B aXzz  
} ; p>MX}^6  
M]6=Rxq1:E  
 6E  
一目了然不是么? wngxVhu8Ld  
最后实现bind =P5SFMPN  
-5E<BmM  
6/GhQ/T%D  
template < typename Func, typename aPicker > Sm-nb*ZyC  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) jL 2f74?1  
  { eqLETo@} *  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); M14pg0Q  
} zis-}K<   
Vv zd>yII  
2个以上参数的bind可以同理实现。 SK-|O9Ki  
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。 @m(\f  
PZ"xW0"-  
十一. phoenix eNXpRvY  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: &jj\-;=~Ho  
F`Pu$>8C  
for_each(v.begin(), v.end(), TsR20P@  
( [TNYPA> {  
do_ .%*.nq  
[ | WDX@Q  
  cout << _1 <<   " , " E6n;_{Se/S  
] 8y+Gvk:  
.while_( -- _1), A@`C<O ^  
cout << var( " \n " ) >+8mq]8^  
) qT}&XK`Q^  
); !4 6 ^}3  
5|AZ/!rb  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: "b2Mk-qP  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor  gs9f2t  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 !N!M NsyDz  
那么我们就照着这个思路来实现吧: FxD"z3D  
n+xM))  
,E/vHI8  
template < typename Cond, typename Actor > %S@XY3jZY  
class do_while uV;Z  
  { K<N0%c~  
Cond cd; !WDdq_n*v  
Actor act; CIV6 Qe"<  
public : ,ll!19y  
template < typename T > @^`-VF  
  struct result_1 &M<431y  
  { `7'(U)x,F  
  typedef int result_type; !(+?\+U lE  
} ; Gew0Y#/  
{qj>  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} aHb,4 wY  
/>]/At  
template < typename T > 0k3^+#J  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const KX*e2 /0  
  { 8lbNw_U  
  do CVu'uyy  
    { 783a Z8  
  act(t); c L84}1QD  
  } F[ 9IHT6{  
  while (cd(t)); :%s9<g;-h_  
  return   0 ; >2N` l  
} ujDAs%6MZ  
} ; mA{gj[@:x  
|n]^gTJt  
t+66kBN  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). UIzk-.<  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 3):7mE(  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 R(x% <I  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 _Z9I')  
下面就是产生这个functor的类: 23+>K  
UlQ}   
-BNW\ ]}  
template < typename Actor > \QYs(nm?k  
class do_while_actor K@ W~  
  { w/Ia` Tx$  
Actor act; !07$aQYcd  
public : ,{YC|uB  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} arDY@o~  
}8 ,b; Q  
template < typename Cond > v82@']IN  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; c-`&e-~XKL  
} ; `/Z8mFs Y  
7%L-;xcr]B  
 #]n[  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 V$^x]z  
最后,是那个do_ E&]S No<  
bQ_i&t\yzB  
"<bL-k*H)  
class do_while_invoker DlTV1X-^1  
  { 8=t?rA  
public : QZ h|6&yI  
template < typename Actor > LvE|K&R|  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const i Ri1E;  
  { J6\<>5 A?  
  return do_while_actor < Actor > (act); )V~<8/)  
} FL0[V,  
} do_; i_f"?X;D  
Tf*X\{"  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? ]+ug:E{7  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 kU4Zij-O  
最后来说说怎么处理break和continue hoeOdWI pf  
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。 6lsU/`.  
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 或 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