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
  • 4554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 ^D8 YF  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 (#FWA<o  
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, ,@ A1eX}  
:Xc%_&)  
Mi&,64<  
=s`\W7/;{-  
  class filler z5-vx`  
  { y#8| @?  
public : 6>ZUx}vYj  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} <d~P;R(@  
} ; DytH } U"  
~TC z1UWV  
U2z1HIs  
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:uM)_k  
tL(B gku9  
,:UoE  
RWtD81(oC'  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); Yz;Hu$/  
WbC|2!  
Tct8NG  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 k L2(M6m  
7ET^,6  
p ASNiH698  
,<*n>W4|  
二. 战前分析 #y13(u,dN  
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。 iLw O4i  
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  $6w[h7  
!qPVC\l  
YlD ui8.N  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); /gT$d2{  
  /* --------------------------------------------- */ hXdc5 ?i?  
vector < int *> vp( 10 ); _#xS1sD  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); @Y+YN;57  
/* --------------------------------------------- */ p@]\ N  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); }N^.4HOS8  
/* --------------------------------------------- */ h}fz`ti U  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); d)F~)}TFM  
  /* --------------------------------------------- */ & .VciSq6  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); o5KpiibFM  
/* --------------------------------------------- */ XL>v$7`#  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); x'_I{$C &  
^l|{*oj2  
WCT}OiLsL  
/n;-f%dL  
看了之后,我们可以思考一些问题: Lbk?( TL  
1._1, _2是什么? 3a #2 }  
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。 rlr)n\R#  
2._1 = 1是在做什么? :&ir5xHS  
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。 <4S Y'-w  
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。 IMLk{y%6  
O\;Z4qn2=  
d;O16xcM/  
三. 动工 GlYNC&,VL  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: j|"#S4IX)F  
9,\b$?9  
VqqI%[!Aw  
(@*[^@ipV  
template < typename T > tcyami6D4  
class assignment xrDHXqH  
  { |k$^RU<OF  
T value; 4E]w4BG)  
public : ]s-;*o\H  
assignment( const T & v) : value(v) {} o-\ K]  
template < typename T2 > . (G9mZFV  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } Rhh5r0 \5  
} ; ||3%REliC  
'<_nL8A^  
$,$bZV  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 K|nh`r   
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment = TKu2  
Jm&7&si7  
Iko1%GJ1Z  
|kJ'FZZd  
  class holder =W'a6)WE  
  { 3Ob"R%Yo  
public : vI3L <[W  
template < typename T > RGFanP  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const "L^]a$&  
  { a^_\#,}  
  return assignment < T > (t); vw VeHjR  
} @\0U`*]^)  
} ; .%;`: dtj  
- ;1'{v  
pEgQ) 9\  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 8qGK"%{ ~  
("-Co,4ey  
  static holder _1; ApHs`0=(  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 [4 L[.N@  
A\p'\@f  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ]OIB;h;3  
而不用手动写一个函数对象。 Hx[YHu KL^  
ax$ashFO/!  
~< %%n'xmm  
tY~gn|M  
四. 问题分析 .vsrZ_y?  
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。 o1C1F}gxU  
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。 QND{3Q  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Cw7 07  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 h[~JCYA  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 {3n|=  
JDPn   
五. 问题1:一致性 V45A>#?U  
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?| SQ%B"1&$D  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ;NNYJqWd^]  
 uYVlF@]  
struct holder o %GVg  
  { 8,iBG! RF  
  // &Omo\Oq&W>  
  template < typename T > YaiogA  
T &   operator ()( const T & r) const Y,BzBUWK  
  { !9A6DWAE$  
  return (T & )r; ROcI.tL  
} {*utke]}*  
} ; n;&08M5an}  
to9~l"n.s  
这样的话assignment也必须相应改动: 'fpm] *ig  
~[n]la  
template < typename Left, typename Right > *IBT!@*Q&  
class assignment [7x,&  
  { x\( @ v  
Left l; m?3!  
Right r; .\Gl)W  
public : I`hltJM'  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} A|jmp~@K)+  
template < typename T2 > -u)f@e  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } =' %r"_`}  
} ; \j C[|LM&  
\"=4)Huv  
同时,holder的operator=也需要改动: U\OfB'Dn  
& Xh8j^p'  
template < typename T > bloe|o!  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const 2gP^+.  
  { `^ FAD   
  return assignment < holder, T > ( * this , t); k;EG28   
} r?cDyQE  
K4w %XVaH  
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。 C8ss6+k&  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 3=YK" 5J  
q8DSKi  
return l(rhs) = r; ,uz+/K%OA5  
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。 /G[2   
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: \ a}6NIo  
5e)2Jt:  
template < typename Tp > Xn:5pd;?B6  
class constant_t Q\H1=8  
  { m@(8-_  
  const Tp t; |#OMrP+oi  
public : sA^_I6>M"  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} j&6O 1  
template < typename T > 0 0JH*I  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const .T!R&#]n  
  { ".0~@W0  
  return t; ^7b[s pqE  
} $a / jfpV  
} ; Oe#*-  
(29h{=P'  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 qH 1k  
下面就可以修改holder的operator=了 a4a/]q4T  
^wnlZ09J  
template < typename T > %w9/ gD  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const IZ9L ;"}  
  { CdB sd  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); p~v rr 5  
} ^)i5.o\  
:eHD{=  
同时也要修改assignment的operator() He&7(mQ0^  
4c})LAwd&  
template < typename T2 > UQ X.  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } *yx5G-#?  
现在代码看起来就很一致了。 0cGO*G2Xr  
`5SLo=~  
六. 问题2:链式操作 i sK_t*  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 :A,g:B  
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。 LgG7|\(-  
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。 FCr^D$_w  
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。 4O I''i  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct v@xbur\L  
`Zdeq.R]  
template < typename T > nky%Eb[\  
struct result_1 Re[x$rw  
  { So6ZNh9  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; B|fh 4FNy  
} ; v d{`*|x  
J&hzr t  
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: a9f!f %9  
AiF'*!1  
template < typename T > w(,K  
struct   ref 'R-Ly^:Qd  
  { CIt%7 \c  
typedef T & reference; 1\t#*N  
} ; < bvbfS  
template < typename T > 4z;@1nN_8a  
struct   ref < T &> ?'xwr )v  
  { 4J~ZZ  
typedef T & reference; XJ$mRh0`K  
} ; m2{DLw".  
,ORwMZtw{H  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: J2_~iC&;s  
B,x ohT  
template < typename T > \Fh#CI  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const bmid;X|  
  { fen~k#|l  
  return l(t) = r(t);  AhyV  
} UnE[FYx  
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。 |>'.(  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 13JZ\`ceb  
*ku}.n  
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 _L^(CFE  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 8*bEsc|  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 /W|=Or2oR  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 T A9Kg=_  
最后的布局是: 1WP(=7$.  
                Add  S6d&w6  
              /   \ qOqU CRUe:  
            Divide   5 Xn%ty@8  
            /   \ H{d;, KfX  
          _1     3 vvi[+$M  
似乎一切都解决了?不。 Nn/f*GDvK  
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。 u4KP;_,m  
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。 #$dEg  
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: !T|q/ri  
X]1Q# $b  
template < typename Right > }Sx+:N*  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const Y[R;UJE`5  
Right & rt) const F ]x2;N  
  { xHpB/P~  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); m) q e  
} zbL8 pp  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 `w(~[`F t  
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。 qlU"v)Mx  
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。 /19ZyQw9  
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。 ]?<=DHn  
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。 6Trtulm  
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? ,_iR  
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: >^Z==1  
F,.dC&B  
template < class Action > AE@N:a  
class picker : public Action qib4DT$v-6  
  { _!ITCkBj  
public : />dH\KvN  
picker( const Action & act) : Action(act) {} u}0U!  
  // all the operator overloaded V4CL% i  
} ; JVe!(L4H  
\' Z^rjB  
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。 {Q(R#$)5+  
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: ,7/F?!G!J  
n# 4e1n+I  
template < typename Right > `Ei:Z%@7C  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const - %'ys  
  { F8pP(Wl  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); .l:x!  
} 45(n!"u65  
+?%L X4Y  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > [h0.k"&[  
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。 Pw|J([  
GE!fh1[[u  
template < typename T >   struct picker_maker .QLjaEja  
  { KmX?W/%R  
typedef picker < constant_t < T >   > result; xsERnF>`  
} ; ) OE!vA  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > r^ Mu`*x*  
  { Ls2g#+  
typedef picker < T > result; "/g\?Nce  
} ; DlF6tcoI  
5<77o|  
下面总的结构就有了: KM9)  
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。 $gPR3*0  
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。 ',l}$]y5  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 iebnQf  
至此链式操作完美实现。 LSlYYyt  
7H$wpn Zln  
9k*1_  
七. 问题3 cKe{ ]a  
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。 ZD#{h J-  
E5.@=U,c  
template < typename T1, typename T2 > tg"NWp6  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const G|+naZ  
  { B 4RP~^  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); /DxeG'O  
} ;a9`z+ K  
;NPbEPL[5  
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: ]1dnp]r  
@#1T-*  
template < typename T1, typename T2 > =2&Sw(6j  
struct result_2 ~\o hH  
  { l|" SM6  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; \wb0%> 0  
} ; e .(  
iji2gWV}h  
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? H6 V!W\:s  
这个差事就留给了holder自己。 +AkMU|6  
    bPMkBm  
h 7  c  
template < int Order > .[:2M9Rx  
class holder; bKac?y~S_  
template <> U6Xi-@XP  
class holder < 1 > #7BX,jvn>  
  { \ ~uY);  
public : \agT#tT J  
template < typename T > SadffAvSA{  
  struct result_1 M|9=B<6`7  
  { cqZuG}VR  
  typedef T & result; <E1ngG  
} ; z$b'y;k  
template < typename T1, typename T2 > )Q)H!yin  
  struct result_2 iT,Ya-9"  
  { R.)w l  
  typedef T1 & result; 0~=>:^H'`q  
} ; JL:\\JT.  
template < typename T > <wj}y0(  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const QQW]j;'~  
  { oeF0t'%  
  return (T & )r; ~`!{5:v  
} }:xj%?ki  
template < typename T1, typename T2 > ~7O.}RP0  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const g"|/^G_6S  
  { N}X7g0>hV  
  return (T1 & )r1; %WO4uOi:@  
} #4wia%}u  
} ;  r NT>{  
!Jk|ha~r  
template <> Wo, "$Z6B  
class holder < 2 > K;P<c,9X/  
  { N*6lyFcg  
public : Y:KIaYkk  
template < typename T > %C =?Xhnv  
  struct result_1 /PTk296@  
  { . yN.  
  typedef T & result; Xb\de_8!  
} ; NKRI|'Y,  
template < typename T1, typename T2 > AEO7I f@  
  struct result_2 $G D@e0  
  { du_TiI  
  typedef T2 & result; WEsX+okj  
} ; )Bpvi4O  
template < typename T > ?8TIPz J  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const OiJz?G:m  
  { f;cY&GC  
  return (T & )r; c7f11N!v>b  
} U#' WP  
template < typename T1, typename T2 > 0;n}{26a  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const p{W'[A{J .  
  { g$9EI\a  
  return (T2 & )r2; %Z!3[.%F  
} V m]u-R`{  
} ; :7DXLI|L#?  
CoTe$C7  
|\6Ff/O  
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> >。 DQyy">]Mh  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的:  mm9xO%  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Uk<2XGj  
fiZq C?(  
return l(i, j) = r(i, j); y*7<tj.`b0  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) qJ%AbdOI8  
?r/)s()ALf  
  return ( int & )i; U%H6jVE  
  return ( int & )j; SioP`*,}  
最后执行i = j; "e@?^J)  
可见,参数被正确的选择了。 VB&`g<  
>8=rD  
6o=Q;Mezl  
_n=,H  
-E,p[Sp  
八. 中期总结 rls\3 R(jt  
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: kCvf-;b  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 %Q y9X+N:  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 r"_SL!,^  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor (^mpb  
Z;[f,Oj  
=VvQ 2Y0h8  
Kp?j\67S  
G * '1[Bu  
tL}_kK_!  
九. 简化 TM<;Nj[*n  
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.ga2+  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 M\6u4p!G!  
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: iiD }2y b  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ZxU3)`O  
  +-*/&|^等 XI7:y4M  
2. 返回引用。 N)Qz:o0W  
  =,各种复合赋值等 +p):   
3. 返回固定类型。 *7UDTgY  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) -I*NS6  
4. 原样返回。 %h "%G=:  
  operator, Y2>0Y3yM  
5. 返回解引用的类型。 e%EE|  
  operator*(单目) IZ 3e:  
6. 返回地址。 }4XXNYH  
  operator&(单目) _(0GAz%9  
7. 下表访问返回类型。 vuO~^N]G  
  operator[] =5u;\b>*  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 (8jQdbZU  
  operator<<和operator>> q~G@S2=}0}  
1rGi"kdf  
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。 %IH ra6  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Kl]LnN%A{  
O~&j}WN  
template < typename Left > xn,I<dL39  
struct value_return jrZH1dvE  
  { 8c5%~}kG  
template < typename T > U~s-'-C /  
  struct result_1 +?bjP6w_g  
  { z,IUCNgM  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; H:!pFj  
} ; >v1ajI>O&{  
idSc#n22  
template < typename T1, typename T2 > ;`:A(yN]T  
  struct result_2 /`VrV{\/!  
  { KvkU]s_  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; A_}6J,*u  
} ; 0S$6j-"  
} ; {<L|Z=&k`  
'/ *;g#W=  
x}X hL  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait $@@@</VbP  
-cL wjI  
下面我们来剥离functor中的operator() L2{b~`UvP  
首先operator里面的代码全是下面的形式: <g'0q*qE  
x{I, gu|+  
return l(t) op r(t) ZZJ<JdD  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) .kZ<Q]Vk  
return op l(t) -PLh|  
return op l(t1, t2) MHF7hk ps}  
return l(t) op tde&w=ec  
return l(t1, t2) op F%`O$uXA  
return l(t)[r(t)] TDZ p1zpXb  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] DA9f\q   
26[m7\O  
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: ;QqC c!b  
单目: return f(l(t), r(t)); akV-|v_  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); }E&48$0h  
双目: return f(l(t)); MVOWJaT(Aq  
return f(l(t1, t2)); -i*]Sgese  
下面就是f的实现,以operator/为例 7 jiy9 [  
WI\jm&H r  
struct meta_divide /MV2#P@  
  { 4'GosQ85  
template < typename T1, typename T2 > W'L  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) I/Q~rVt  
  { xa$4P [  
  return t1 / t2; B)=)@h[f  
} f2G 3cg~H  
} ; I,@ 6w  
/nzJ`d  
这个工作可以让宏来做: )UN_,'H/V  
R-OQ(]<*  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 7p[NuU*Gg  
template < typename T1, typename T2 > \ (%SKTM  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; )2: ,E  
以后可以直接用 ).8NZ Aj  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) !(#d 7R  
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 KSxZ4Y  
(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。。。) E<r<ObeRv`  
OXD*ZKi8  
VJOB+CKE  
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 Y20T$5{#  
]qO*(m:}o  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > OSIf>1  
class unary_op : public Rettype t 4>\ ;  
  { %eW2w@8]  
    Left l; ^17i98w  
public : 't'2z  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} o>e-M  
yt1dYF0Xq  
template < typename T > Q+; N(\  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const oN&U@N/>aU  
      { JGQ)/(  
      return FuncType::execute(l(t)); ,)Z1&J?  
    } *Z2#U ?_  
+XpQ9Cd  
    template < typename T1, typename T2 > !MEA@^$#  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const cg_j.=M-  
      { m e2$ R>@  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); CMC9%uq  
    } $mcq/W   
} ; _E8doV  
KhZ\q|5  
YWhp4`m  
同样还可以申明一个binary_op 'Oa(]Br[  
I;+>@Cn(g<  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ~$]Puv1V>  
class binary_op : public Rettype D),hSqJ"  
  { tLzKM+Ct#  
    Left l; A0 $ds  
Right r; xew s~74L  
public : i9v|*ZM"  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} _l=X?/  
Uu~~-5  
template < typename T > As>P(  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Aga{EKd  
      { MTAq} 8  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); DTz)qHd#X  
    } 8]&\FA8  
_ pO1XM  
    template < typename T1, typename T2 > Hgbrlh  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9@wmngvM*Y  
      { {;+9A}e  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); O7z5,-  
    } {9XQ~t"m^  
} ; H&uh$y@  
s7s@!~  
lX/:e=  
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 wG X\ub#!  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Bj* M W  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1)  |Fe*t  
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。 :&BE-f  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! F5%IsAH  
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。。。 AYv7- !Yk  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 n7pjj  
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) ]:.9:RmEV  
下面是修改过的unary_op \T {<{<n  
jO}<W1qy  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 2-beq<I  
class unary_op `c?8i  
  { xP $\ }  
Left l; }xpo@(e  
  d'[]  
public : 7',WLuD  
Qq3UC%Z1  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Ue(\-b\)  
/7igPNhx  
template < typename T > gXe`G( w  
  struct result_1 Xd5uF/w  
  { M`H@ % M  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; tC\(H=ecP  
} ; !YIW8SP)  
`Hd~H  
template < typename T1, typename T2 > $fG~;`T  
  struct result_2 4nKlW_{,  
  { o "1X8v  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; WT jy"p*  
} ; PG@6*E  
5G l:jRu  
template < typename T1, typename T2 > ~2[mZias  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :(#5%6F  
  { ahg]OWn#  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); kHd`k.nW  
} :5_394v  
'M,O(utGv  
template < typename T > F&a)mpFv3c  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const /ommM  
  { N1Dr'aw*  
  return OpClass::execute(lt(t)); R})b%y`]  
} 3o`c`;H%p  
Zx)gLDd  
} ; }X~"RQf9  
fT.MglJcb  
^CW{`eBwk  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug bp>M&1^KY  
好啦,现在才真正完美了。 d0 ;<Cw~Tl  
现在在picker里面就可以这么添加了: Zu|qN*N4  
6rMNp"!  
template < typename Right > o8fY!C)  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const  }A&I@2d  
  { %PC8}++  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); nIGElt]  
} @|<qTci  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 _&aPF/  
h6Cqc}P  
.zsY VtK  
Y{9xF8#  
<aQ5chf7  
十. bind I-m Bj8^;  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 _2w8S\  
先来分析一下一段例子 3f(tb%pa5  
N)4R.}  
l<:\w.Gl  
int foo( int x, int y) { return x - y;} m(Iy W734I  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 f0 kz:sZ9  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 J$i.^|hE/  
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。 GezMqt;2  
我们来写个简单的。 ^/~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: ;),vUu,k  
对于函数对象类的版本: GQDW}b8  
A+hA'0isF@  
template < typename Func > aUq 2$lw1  
struct functor_trait JC iB;!y  
  { fndbGbl8p  
typedef typename Func::result_type result_type; RaOLy \  
} ; ~L:H]_8F l  
对于无参数函数的版本: =s&ycc;-5}  
F8|m i`f-  
template < typename Ret > 2yV^'o)  
struct functor_trait < Ret ( * )() > P4fnBH4OQ  
  { mI5!rrRD|  
typedef Ret result_type; 2^y*O  
} ; yiMqe^zy  
对于单参数函数的版本: .JV y}^Q\  
Rd[^)q4d$w  
template < typename Ret, typename V1 > Y(=A HmR  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Qcn;:6_&W  
  { ,,]<f*N  
typedef Ret result_type; wK0],,RN,h  
} ; L| ;WE=  
对于双参数函数的版本: d&naJ)IoF)  
R#ZO<g%'  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > gv,1 CK  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > u>/Jb+  
  { +0) H~ qB\  
typedef Ret result_type; yz=aJ v; H  
} ; /Ow@CB  
等等。。。 myF/_o&Ty  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy p# |} o9  
onl,R{,`0  
template < typename Func > (U@$gkUx}G  
struct func_return 4+MaV<!tU^  
  { M2I*_pI  
template < typename T > 3 Scc"9]  
  struct result_1 slaH2}$xR  
  { cp6I]#X  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; \- 8aTF  
} ; O=oIkvg  
. f!dH  
template < typename T1, typename T2 > sfk;c#K  
  struct result_2 *!ecb1U5  
  { ZFs xsg^r  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; >4J(\'}m|  
} ; xtut S  
} ; a\}` f=T  
*Tr9pq%m  
KbMan~Pb6  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 :QC |N@C  
8vQR'<,  
template < typename Func, typename aPicker > a\&g;n8jA  
class binder_1 w-3Lw<  
  { &Tg~A9y\  
Func fn; &0]5zQ  
aPicker pk; vRH2[{KQ9  
public : qB3E  
*MQ`&;Qa,  
template < typename T > `1uGU[{x  
  struct result_1 k"6&&  
  { R?M>uaxn  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; L_o/fTz4  
} ; =MT'e,T  
XSGBC:U)l  
template < typename T1, typename T2 > TX;)}\  
  struct result_2 i8S=uJ]n  
  { t%StBq(q  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; qfjUJ/  
} ; $W%-Mm  
W}#n.c4+  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} wo;OkJKF  
+.Xi7x+#O  
template < typename T > d.HcO^  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1iqgVby  
  { ]^,!;do  
  return fn(pk(t)); "C?H:8W  
} yCN?kHG  
template < typename T1, typename T2 > h/6^>setz  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const + )[@  
  { 5vJxhBm/  
  return fn(pk(t1, t2)); HiBI0)N}  
} i.\ e/9]f  
} ; iB`EJftI!  
zrf tF2U  
_!_1=|[  
一目了然不是么? 3gnO)"$  
最后实现bind 3W{ !\  
9E NI%Jz  
{h PB%  
template < typename Func, typename aPicker > UZ#oaD8H6  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) %> 5>wP   
  { _?bO /y_y  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Ubgn^+AI  
} |>Fz:b d  
V7.g,  
2个以上参数的bind可以同理实现。 u:mndTpB6x  
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。 M93*"jA  
G4&?O_\;  
十一. phoenix #2Iag' 4T  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: SPXv i0Jg  
K$w;|UJc  
for_each(v.begin(), v.end(), `5!AHQ/  
( g> ~+M  
do_ $/|vbe,  
[ g>k?03;  
  cout << _1 <<   " , " w*&vH/D  
] Y B,c=Wx  
.while_( -- _1), kW1w;}n$  
cout << var( " \n " ) @_7rd  
) n$v4$_qS  
); WA0D#yuJ/  
pWq+`|l$  
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: o\]U;#YD  
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 ]^T-X/v9  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 `oH4"9&]k3  
那么我们就照着这个思路来实现吧: v5@M 34  
s;Gg  
<XQwu*_\  
template < typename Cond, typename Actor > (m6V)y  
class do_while >oO]S]W  
  { Z4rk$K'=1w  
Cond cd; dfKGO$}V  
Actor act; r7L.W  
public : 1z-A3a/-  
template < typename T > 5+;Mc[V3-  
  struct result_1 IvlfX`("  
  { |:.Uw\z5'  
  typedef int result_type; 5[4nFa}R:5  
} ; C ocw%Yl  
79D~Mau#  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} t 7o4 aBl"  
ZO/u3&gU  
template < typename T > e([>sAx!1  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const B\e*-:pq>  
  { 9[;da  
  do }WaZ+Mdg\  
    { "qd|!:bE  
  act(t); 9x|`XAB  
  } C#^y{q  
  while (cd(t)); jT}={[9b  
  return   0 ; MtaGv#mJ  
} 8>Cf}TvErx  
} ; yj#*H  
miu?X!  
r-TrA$k  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). =&,T@5&-=  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 4d cm)Xr  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 E}v8Q~A(  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 } Z FoCMM  
下面就是产生这个functor的类: X^K^az&L  
/t`\b [  
cz{`'VN}`  
template < typename Actor > ge:a{L  
class do_while_actor &)gc{(4$  
  { Z\xnPhV  
Actor act; *OznZIn  
public : BAY e:0  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} 0 !{X8>x  
ydo9 P5E  
template < typename Cond > xPPA8~Dm*  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; Y0T:%  
} ; af %w|M  
[l3\0e6-/  
)E*f30  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 Q;w [o  
最后,是那个do_ 7C 0xKF  
!%ju.Xs8  
E;{RNf|  
class do_while_invoker v/9ZTd  
  { GWWg3z.o"W  
public : f? @Qt<+k  
template < typename Actor > \)rMC]  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const $!MP0f\q g  
  { vI0,6fOd6  
  return do_while_actor < Actor > (act); 6?~9{0  
} B=L!WGl<!  
} do_; ]oVP_ &E  
#}+H  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? ] xHiy+  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 H-+U^@w  
最后来说说怎么处理break和continue nJ]7vj,rB  
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。 4 ZnQpKg  
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