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
  • 7754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 eUA]OF @  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 2F:qaz  
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, u;_h%z5K  
>9&31wA_  
u[b |QR=5  
 p@ ^G)x  
  class filler \sAaVdZJH(  
  { wsWFD xR  
public : {=ox1+d  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} W7qh1}_%  
} ; oZvG Kf  
4`5yrC d  
)RJEOl1  
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: ."$t&[;s  
~(^P(  
2IJK0w@  
H{*D c_  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); :25LQf^nz  
7Bp7d/R-  
H#SQ>vyAV  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 @(,1}3s  
!{lH*  
XDemdMy$  
Z10Vx2B  
二. 战前分析 e3p|g]  
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。 |"gL {De  
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 y@3p5o9lv-  
t%lat./yT  
rm[C{Pn  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); >$4# G)s  
  /* --------------------------------------------- */ $d?W1D<A  
vector < int *> vp( 10 ); G\@pg;0|y  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ljKIxSvCFp  
/* --------------------------------------------- */ +X=*>^G(-  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); Y,}_LS$f  
/* --------------------------------------------- */ R*[sO*h\k  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); =fcg4h5(  
  /* --------------------------------------------- */ KxkBP/`3Q  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); yq%5h[M  
/* --------------------------------------------- */ u.GnXuax  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); 1r;zA<<%R  
*&NP?-E  
w 9dkJo  
N[e,){v  
看了之后,我们可以思考一些问题: `6U!\D  
1._1, _2是什么? ` =>}*GS  
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。 M13HD/~O  
2._1 = 1是在做什么? VzP az\e  
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。 -'&/7e6>y  
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。 G4)~p!TSQ  
M R#*/Iw~  
za_b jE  
三. 动工 ;+9OzF ;  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: sK}AS;:  
Fv$tl)p*  
gQn%RPMh  
N''QQBUD  
template < typename T > yKc-:IBb{u  
class assignment uR0UfKK  
  { b[74$W{  
T value; T`&zQQ6F'  
public : rW{!8FhI  
assignment( const T & v) : value(v) {} 0pZvW  
template < typename T2 > VXeO}>2S  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } EgjJywNhd2  
} ; \ 2\{c1df  
y)G-6sZ/  
-> cL)  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 >P/36'  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment k#].nQG  
QZzamT)"  
_ \D %  
w*qj0:i5as  
  class holder g>lZs  
  { ]S6Gz/4aV+  
public : ?KC(WaGJQ  
template < typename T > x)PW4{3qR  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const \9?[|m z  
  { 5n@YNaoIb  
  return assignment < T > (t); 8dczC  
} ]\(8d[ 4  
} ; s4|\cY`b-  
7r:h_r-  
'~[8>Q>  
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: 7L!JP:v   
Tc WCr  
  static holder _1; b($hp%+yJ  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 |+#Zuq  
I?e5h@uE  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); xRh 22z  
而不用手动写一个函数对象。 ( S[z  
d][ Wm  
oZ'a}kF  
N^L@MR-  
四. 问题分析 8 x{Owj:Q  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 .biq)L e  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 9K+> ;`  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ]VI^ hhf  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ATs_d_Sz  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 K`4lL5oH  
{r^_g(.q  
五. 问题1:一致性 :Jd7q.  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 4V+bE$Wu  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 1h,iWHC  
/5@YZ?|#2  
struct holder &.)=>2  
  { |2(q9j  
  // ;ArwEzo(  
  template < typename T > CFtQPTw  
T &   operator ()( const T & r) const }%wd1`l7  
  { 3lP;=* m.  
  return (T & )r; 'a~@q~!  
} ~ ld.I4  
} ; t>j_C{X1(  
f}:C~L!  
这样的话assignment也必须相应改动: a'J0}j!  
+-izC%G  
template < typename Left, typename Right > `[/#, *\  
class assignment <L}@p8Lq  
  { >*-%:ub  
Left l; GP} ;~  
Right r; &jqaW 2  
public : )x.%PUA  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} iU)I"#\l'k  
template < typename T2 > T ,lM(2S[  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } }3Es&p$9  
} ; Z\!,f.>g  
D!j/a!MaKk  
同时,holder的operator=也需要改动: xl}rdnf}  
S=@+qcI  
template < typename T >  }k^uup*{  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const p Cz6[*kC  
  { ]J7qsMw  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); =KE7NXu]-  
} SuE~Wb 5&  
:qzg?\(  
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。 $WA wMS,  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 v">?`8V  
1T^WMn:U  
return l(rhs) = r; -U|c~Cqc  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 -]N2V'QB  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: %>|FJ  
+H-=`+,  
template < typename Tp > Eb3ZM#  
class constant_t o_:v?Y>0  
  { )%(ZFn}  
  const Tp t; u6|C3,!z"  
public : ,KY;NbL-Jp  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 8_Oeui(i  
template < typename T > "j>X^vn  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const {R1]tGOf  
  { rOJ>lPs  
  return t; Y=S0|!u  
} 5KC Qvv\  
} ;  s*u A3}j  
i<uU_g'M  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 q;{(o2g  
下面就可以修改holder的operator=了 )_#V>cvNG  
4_#$k{  
template < typename T > v?8WQNy  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const Ob0sB@  
  { M.}9)ho   
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); =G-OIu+H!U  
} .:S/x{~  
"K{_?M `;e  
同时也要修改assignment的operator() 85<k'>~L  
-#\T  
template < typename T2 > 1/dL-"*0  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } o}N@Q-i gq  
现在代码看起来就很一致了。 4n,&,R r#  
K?.~}82c  
六. 问题2:链式操作 \u[x<-\/6  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 bZowc {!\  
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。 *xnZTj:  
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。 N[{rsUBd  
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。 iI GK "}  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct *|rdR2R!  
.UK0bxoa  
template < typename T > O&Y;/$w  
struct result_1 %ZVYgtk;*  
  { WjV Bz   
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; JVAyiNIH>M  
} ; :H}iL*  
(KQLh,h7  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: bT:u |/I  
>8Oa(9n  
template < typename T > S_lGr k\j  
struct   ref Fa("Gok[  
  { *yZ6"  
typedef T & reference; Ww<Y]H$xZ<  
} ; 4D65VgVDM  
template < typename T > !HTOE@  
struct   ref < T &> }7.A~h  
  { [$dVs16K  
typedef T & reference; <\229  
} ; )%C.IZ_s2  
4$-R|@,|_  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: I;4quFBlMu  
gawY{Jr8I  
template < typename T > !j!w $  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Y9.3`VX  
  { 2Zu9? L ,I  
  return l(t) = r(t); 7D'\z IW  
} BMp'.9Qgm  
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。 6[m~xegG  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 H/a gt  
eMGJx"a  
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 z}vT8qoX  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 6wlLE5  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 &h:4TaD  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Bii'^^I;?  
最后的布局是: !vz'zy)7  
                Add hFV,FBsAO  
              /   \ rS@/@jKZE  
            Divide   5 [6VB&   
            /   \ ay8]"sa  
          _1     3 /^=1]+_!  
似乎一切都解决了?不。 k*1Lr\1  
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。 -2.7Z`*(  
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。 jKUEs75]  
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: =~:IiK/#  
{B+}LL!  
template < typename Right > [ycX)iM  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const |/,S NE  
Right & rt) const "uH>S+%|b  
  { 0i~U(qoI  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); l7QxngWw  
}  ~,lt^@a  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ')jItje|  
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。 '| H+5#  
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&4s%:_4  
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。 LL<xygd  
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。 >a8iY|QY  
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? [8QK @5[  
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: ;Gr {  
1I%u)[;>  
template < class Action > .fWy\ r0  
class picker : public Action ).KA0-  
  { 5]O{tSj  
public : gWj-@o\  
picker( const Action & act) : Action(act) {} O:?3B!wF  
  // all the operator overloaded ;yNc 7Vl  
} ; $PJ==N  
.IW`?9O$E  
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。 J[ }H^FR  
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: '!m6^*m|c  
xpdpD  
template < typename Right > ZthT('"a  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const JBY.er`6C  
  { Nh\vWAz9  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 'rhgM/I  
} Lu#qo^  
,z&S;f.f  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > <rzP  
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。 dN2JOyS  
NK|UeL7ght  
template < typename T >   struct picker_maker GxdAOiq;  
  { &nEL}GM)E  
typedef picker < constant_t < T >   > result; |k.'w<6mb9  
} ; ]p!{   
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > +bumWOQ'  
  { 53t_#Yte  
typedef picker < T > result;  7)2K6<q  
} ; )Do 0  
Pb&tWv\ql  
下面总的结构就有了: @^| [J _4  
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。 iil<zEic  
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。 &%OY"Y~bI!  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 UA<Fxt  
至此链式操作完美实现。 cC~RW71  
r!R-3LO0s  
REW[`MBQ  
七. 问题3  2U)n^  
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\8`ss  
d:)#-x*h7  
template < typename T1, typename T2 > fJS:46  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =x<N+vjXY  
  { dlYpbw}W&<  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); K6DN>0sY  
} =|oi0  
]BO:*&O  
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: G)am ng/  
 sS-dHa  
template < typename T1, typename T2 >  9q"kM  
struct result_2 4l 67B]o  
  { x9YQd69  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; $toTMah w  
} ; qFmw9\Fn  
R'Jrbe|  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? S;4:`?s=i  
这个差事就留给了holder自己。 ^_]ZZin  
    +d3|Up8=  
{SV/AN  
template < int Order > Z"8lW+r *  
class holder; {lf{0c$X.  
template <> #RlZxtx.O  
class holder < 1 > Q ^b&   
  { "D'e  
public : Yw|v5/>  
template < typename T > !v}TRGX  
  struct result_1 8^>qor.]M  
  { /2p*uv }IP  
  typedef T & result; &N^j }^ Z  
} ; w<(ubR %$  
template < typename T1, typename T2 > uSfHlN4l  
  struct result_2 !1l~UB_  
  { n3iiW \  
  typedef T1 & result; `*s:[k5k  
} ;  \0)jWCK  
template < typename T > vhBW1/w&F  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const G^.N$wcv  
  { IR-n:z  
  return (T & )r; JLu$1A@ '  
} rqjq}L)  
template < typename T1, typename T2 > g<Z :`00|  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const X.b8qbnq[  
  { =v:?rY}  
  return (T1 & )r1; gkr9+  
} p#$/{;yy  
} ; syw1Z*WK  
b6-N2F1Fs  
template <> VM$n|[C~  
class holder < 2 > $yx\2   
  { 6ld4'oM  
public : ">[#Ops-;$  
template < typename T > |^Iox0A  
  struct result_1 O=jLZ2os  
  { zM0}(5$m  
  typedef T & result; sT?{  
} ; e"hfeNphz  
template < typename T1, typename T2 > RBQ8+^  
  struct result_2 +(*HDa|  
  { 8 W  
  typedef T2 & result; gKh*q.  
} ; NsB]f{7>8+  
template < typename T > 19$A!kH\  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const !+SL=xy!{  
  { 70qEqNoC  
  return (T & )r; 72, m c  
} fOi Rstci  
template < typename T1, typename T2 > ]?}>D?5  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const VlV X  
  { h%EeU 3  
  return (T2 & )r2; S70#_{  
} YdhV a!Y  
} ; <@Q27oEuA  
h`6 (Oo|  
8"&!3_  
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> >。 d27q,2f!  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: nI3p`N8j*  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: <D |&)/#  
mz0{eO  
return l(i, j) = r(i, j); f\ P0%  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) k{2Gq1S{  
33~MP;  
  return ( int & )i; >` s"C  
  return ( int & )j; 0z/*JVka  
最后执行i = j; TnQ>v{Rx  
可见,参数被正确的选择了。 P&Ke slk  
Ll|-CY $  
.?u<|4jE6  
iYr)Ao5X  
> 'R{,1# U  
八. 中期总结 7n5gXiI"  
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: 9G[ DuYJI  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 h~#iGs  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 #&.Znk:@.f  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor t oA}0MI(:  
y_9\07va<  
Z=&|__ +d  
[K A^+n  
sTd@/>S?p  
t~L4wr{B  
九. 简化 J_7w _T/  
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。 Q^ W,)%  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 %V=%ARP|  
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: DzR,ou  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ! yJ0A m>  
  +-*/&|^等 ,8384'  
2. 返回引用。 RL` jaS?V  
  =,各种复合赋值等 {YiMd oMhg  
3. 返回固定类型。 jj`#;Y  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool)  N}5  
4. 原样返回。 )5@P|{FF  
  operator, ykC3Z<pI.  
5. 返回解引用的类型。 E+Bc>xl@ m  
  operator*(单目) ~R;/u")@e  
6. 返回地址。 )1 -<v);  
  operator&(单目) XHA|v^  
7. 下表访问返回类型。 I7_lKr3  
  operator[] 48 -j  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值  ;Ci:d*  
  operator<<和operator>> 76D$Nm  
L"jA#ULg  
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。 k<1i.rh  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 2{j$1EdI@-  
L]MWdD  
template < typename Left > K^!#;,0  
struct value_return $]LS!@ Rm  
  { e[iv"|+  
template < typename T > y^H5iB[SPL  
  struct result_1 ;?{^LiD+F  
  { +2{ f>KZ  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; rfonM~3?'  
} ; H@-q NjM  
+=/j+S`  
template < typename T1, typename T2 > wnC-~&+6  
  struct result_2 UnDCC_ud  
  { p*PzfSLN  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; N~]qQ oj,  
} ; +Kgl/Wg%  
} ; V%4P.y  
WdOxwsq"  
(RI)<zaK ;  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 3u j|jwL  
Osz=OO{  
下面我们来剥离functor中的operator() >\K=)/W2  
首先operator里面的代码全是下面的形式: x=H{Rv  
5:r AWq  
return l(t) op r(t) U LS>v  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) B!mHO*g  
return op l(t) j)/Vtf  
return op l(t1, t2) jvQ^Vh!mC  
return l(t) op |]<#![!h#  
return l(t1, t2) op b#@xg L*D  
return l(t)[r(t)] G$a@}9V  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Y*@7/2,  
gE#|eiu  
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: #r9\.NA!  
单目: return f(l(t), r(t)); mW]dhY 3X  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 9iT9ZfaW  
双目: return f(l(t)); A o* IshVh  
return f(l(t1, t2)); /{l_tiE7  
下面就是f的实现,以operator/为例 ;R 6f9tu2  
W!HjO;  
struct meta_divide (ORbhjl  
  { EPW4 h/I  
template < typename T1, typename T2 > hRXnig{;3  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)  @N '_qu  
  { Z4G%Ve[  
  return t1 / t2; @MibKj>o  
} _v#pu Fy  
} ; egsP\ '  
& PXT$x[i  
这个工作可以让宏来做: {*bx8*y1  
T[OI/ WuK  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ -Y+pLvG*  
template < typename T1, typename T2 > \ *i*\ dl  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ^nZ=B>Yn2  
以后可以直接用 nY MtK  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ]a.e;c-  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 TNh&g.  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) V^tD@N  
k-&<_ghT \  
0(d!w*RpG  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 )-X8RRw'  
_886>^b@  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > >3g`6d  
class unary_op : public Rettype hAUP#y@:H:  
  { W\j'8^kI9  
    Left l; Q^<amM!  
public : N'{Yhx u  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} ZzK^ bNx)0  
RUr ~u  
template < typename T > zU[o_[+7^  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const dlyGgaV*X  
      { d>#',C#;  
      return FuncType::execute(l(t)); fwUvFK1G  
    } .]exY i  
kj|Oj+&  
    template < typename T1, typename T2 > v1i-O'  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const bX[ZVE(L  
      { ;^s|n)F#c  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); \x$`/  
    } mK TF@DED  
} ; ;fV"5H)U\  
b`%u}^B {  
< - sr&  
同样还可以申明一个binary_op Zl%)#=kO  
h7ZH/g$)  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > kReZch}  
class binary_op : public Rettype 1d!s8um;  
  { FLJ&ZU=s  
    Left l; _ LgP  
Right r; v@G&";|  
public : gjD|f2*x  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} (8~mf$ zx,  
V*JqC  
template < typename T > #5y+gdN  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8=bn TJf  
      { ({Yfsf,  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); OS%[SHs  
    } 5fs,UH  
vD2(M1Q  
    template < typename T1, typename T2 > MYV3</Xj*  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1 39T*0C  
      { k]gPMhe  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); U`N?<zm<oO  
    } Ax|'uvVAPT  
} ; I`xC0ZUKj  
[x?9< #T  
UazK0{t<f  
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 RJ3uu NK7  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 8 |= c3Z  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) =KO]w9+\  
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。 KiMlbF.~V  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! *eD[[HbKX  
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。。。 l %zbx"%x  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 iiuT:r  
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) sBWyUD  
下面是修改过的unary_op HQF@@  
oFyB-vpYQV  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > "Cvr("'O  
class unary_op ;L",K?6#  
  { |j/Y#.k;{0  
Left l; {B#w9>'b  
  =MJRQ V67  
public : k 5% )  
S_*Gv O  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} rpEIDhHv  
2T%sHp~qt  
template < typename T > e6J>qwD?  
  struct result_1 (-1{W^(  
  { Z;u3G4XlF  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; w?3ww7yf`  
} ; 5m@'( ] j  
?~sNu k  
template < typename T1, typename T2 > +MYrNR.p  
  struct result_2 xIc||o$  
  { DHjfd+E=s  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ORqqzy +  
} ; ( +S-  
Qa2p34Z/  
template < typename T1, typename T2 > ,6^Xn=o #  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {]|<|vc;GI  
  { V]]!0ugvk(  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); -#<{3BJTrz  
} B<myt79F_[  
P1L+Vnfu  
template < typename T >  EAr;  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const S,|ZCl>+  
  { J 7dHD(R8  
  return OpClass::execute(lt(t)); 8t< X  
} ,[N(XstI  
npytb*[|c  
} ; zSMM?g^T  
&&jQ4@m}j  
'lEIwJV$  
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 1Xh@x  
好啦,现在才真正完美了。 st.{AEv@  
现在在picker里面就可以这么添加了: r.u\qPT&  
2u0B=0x  
template < typename Right > ETX>wZ  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const 2ZbSdaM=  
  { :%28*fl  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); [".94(qs  
} XdzC/ {G  
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。 ; X+.Ag  
V\n!?1{kdF  
uARkf'  
$t6t 6<M)  
SY.koW  
十. bind g@t..xJ,  
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。 B4zuWCE@  
先来分析一下一段例子 5KTFf6Uq  
#5^OO ou|  
fQ.S ,lMe  
int foo( int x, int y) { return x - y;} 7N5M=f.DS(  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 2cS94h  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 TZn5s~t  
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。 2t0VbAO 1{  
我们来写个简单的。 EKw)\T1  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: aWvC-vZk  
对于函数对象类的版本: zLxuxf~4@  
[P6A $HC<  
template < typename Func > BTO l`U  
struct functor_trait .R4,fCN  
  { ]f`UflMO8  
typedef typename Func::result_type result_type; QYj 4D  
} ; sVnq|[ /  
对于无参数函数的版本: W<O/LHKHdn  
<Vh5`-J  
template < typename Ret > <Nloh+n=  
struct functor_trait < Ret ( * )() > vy7?]}MvV  
  { wsR\qq  
typedef Ret result_type; -4 L27C  
} ; ,DCUBD u&  
对于单参数函数的版本: vUL@i'0&o  
S@ y! 0,  
template < typename Ret, typename V1 > wpNb/U  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > (KvN#d 1\  
  { %Zfh6Bl\X  
typedef Ret result_type; &P*r66  
} ; 2>J;P C[;  
对于双参数函数的版本: XfEp_.~JM  
y+7+({w<  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > R +U*]5~R  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > U(~Nmo'  
  { ,Cy&tRjR B  
typedef Ret result_type; m<;MOS  
} ; ulEtZ#O{_  
等等。。。 3+ C;zDKa  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy VVuNU"-  
f*m^x7  
template < typename Func > I;<__  
struct func_return *uxKI:rB:  
  { }`2+`w%uZ  
template < typename T > az}zoFl  
  struct result_1 ?<OyJ|;V  
  { %X\Rfn0J"  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; A-^B ?E  
} ; hsK(09:J  
ZXbq5p_  
template < typename T1, typename T2 > b+dmJ]c  
  struct result_2 HR  
  { dry%aT  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; v9gaRqi8  
} ; f7%g=0.F  
} ; ^Y8G}Z|  
)"00fZL  
QdD@[  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 a6d|Ps.\!  
f?@M"p@T  
template < typename Func, typename aPicker > p-z!i+  
class binder_1 (f* r  
  { Vrp]YR L`  
Func fn; D [v225  
aPicker pk; mndEB!b  
public : ,yfJjV*I  
JmBMc }54  
template < typename T > c(3c|n  
  struct result_1 ?]}=4  
  { D{+D.4\  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 1P BnGQYM  
} ; F=UW[zy/[  
COH.`Tv{*  
template < typename T1, typename T2 > #S|On[Q!  
  struct result_2 SS;'g4h\6  
  { +~;#!I@Di  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; !_&;#j](  
} ; 1@+&6UC  
mm | *  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ])zpx-  
Xs2B:`,hh  
template < typename T > X(]J\?n'  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \qJ^n %  
  { &';@CeK  
  return fn(pk(t)); Ds8x9v)^  
} %VrMlG4hx  
template < typename T1, typename T2 > 2T"[$iH!7  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const S2=x,c$  
  { <1U *{y  
  return fn(pk(t1, t2)); Hxj8cX UF|  
} /\pUA!G)BD  
} ; MR* % lZpB  
oTpoh]|[  
!U1V('   
一目了然不是么? J=#9eW  
最后实现bind ^$8WV&5q>  
tkHUX!Ow;  
52*KRq o  
template < typename Func, typename aPicker > r"lh\C|  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) sgB|2cj;j  
  { l-'\E6grdH  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ?&b"/sRS  
} z)*\njYe  
1| xKb (_l  
2个以上参数的bind可以同理实现。 OJLyqncw  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 (8GA;:G7G  
d5=yAn-+=  
十一. phoenix 6 c-9[-Px  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: * x.gPG  
v;" pc)i  
for_each(v.begin(), v.end(), D._7)$d  
( fydQaxCND  
do_ j)jt&Gg'  
[ x=Ez hq]X  
  cout << _1 <<   " , " TyaK_XW  
] j<vU[J+gx~  
.while_( -- _1), 5=.mg6:  
cout << var( " \n " ) @N\ Ht'f  
) Uetna!ABB  
); Sr6?^>A@t  
bB.Yq3KI  
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: DJH,#re>  
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 leJ3-w{ 2  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 /<IXCM.  
那么我们就照着这个思路来实现吧: Mwd.S  
71HrpTl1fw  
]=%u\~AvL  
template < typename Cond, typename Actor > i,$n4  
class do_while xT8!X5;  
  { zvbz3a  
Cond cd; EJ Ta~  
Actor act; 6IL-S%EGK1  
public : No w2ad&  
template < typename T > mP ^*nB@,  
  struct result_1 `)1qq @  
  { Dzw>[   
  typedef int result_type; V5]\|?=  
} ; rK cr1VFy  
zm^ 5WH  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} z%/<|`  7  
Dl=vv9  
template < typename T > h &IF ?h  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const O u{|o0  
  { j(Tk6S  
  do ?h ym~,  
    { +D#.u^  
  act(t); ko T: r  
  } ;0E[ ; L!  
  while (cd(t)); yTU'voE.|  
  return   0 ; SQf.R%cg$  
} a~`,zQ -@  
} ; %A;s 3 ]V  
?B:],aztf  
4yRX{Bl|  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). S >\\n^SbT  
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?9EO=  
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。 @|Hx >|p  
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。 8BM[c;-{g`  
下面就是产生这个functor的类: o%73M!-  
<+; cgF!+  
78u=Jz6  
template < typename Actor > *(Us:*$W.  
class do_while_actor U,^jN|v  
  { 'J#uD|9)  
Actor act; |>=\ VX17  
public : _zFJ]7Ym.)  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} OMN|ea.O  
>qynd'eToR  
template < typename Cond > ' ui`EL%  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; &ETPYf%#  
} ; 8'mm<BV;sT  
;5}y7#4C  
Kl+4A}Uo  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 d Y]i AJ  
最后,是那个do_ b]5S9^=LI  
'5SO3/{b  
uWerC?da  
class do_while_invoker ,koG*sn  
  { l`RFi)u~&  
public : *XqS~G  
template < typename Actor > %Wb$qpa  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const / , .rUn1  
  { )]m_ L$9  
  return do_while_actor < Actor > (act); 15`,kJSK  
} }zV#?;}  
} do_; 3})0p  
1 ,4V8gp  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? &pLCN[a  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 Xw9"wAj  
最后来说说怎么处理break和continue @NJJ  
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。 ` oXL  
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
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