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
  • 8147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 3$"/>g/  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 y3yvZD  
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, W@B7yP7Rz  
i=8UBryr'e  
-3mgza  
^'B-sz{{  
  class filler u3Do~RyL[  
  { 7C5pAb:  
public : X&\o{w9%  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} JIUtj7 HQ  
} ; m4gU*?  
\n@V-b  
TmiWjQv`  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: M7VID6J.  
+5*vABvCu  
y`b\;kd  
8D2yR#3  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); wZv-b*4  
n+quSF)  
,#aS/+;[)  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 O3ZM:,.  
Za!w#j%h  
1D$::{h  
u)7 ]1e{  
二. 战前分析 baIbf@t/  
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。 l7Lj[d<n  
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 >h[(w  
sA\L7`2H  
gPUo25@pn*  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Ea4 * o  
  /* --------------------------------------------- */ |yAK@ Hl'  
vector < int *> vp( 10 ); 9- G b"hr  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); B+Q+0tw*i  
/* --------------------------------------------- */ =xBT>h;  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); hwDXm9  
/* --------------------------------------------- */ p!GZCf,   
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); Y*\6o7  
  /* --------------------------------------------- */ a*Jn#Mx<M  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); Uk02IOXQ  
/* --------------------------------------------- */ ?48AY6  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); ! IgoL&=  
K_##-6>  
H56 ^n<tg  
Vr\Q`H.  
看了之后,我们可以思考一些问题: .\)k+ R  
1._1, _2是什么? qsvpW%?aE  
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。 OT+Ee  
2._1 = 1是在做什么? =43d%N  
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。 HZuiVW8  
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。 fM{1Os  
A^cU$V%?W  
leIy|K>\m  
三. 动工 1$OVe4H1  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: " <*nZ~nE)  
8;8YA1@w  
{,F/KL^u  
+',^((o  
template < typename T > fD(7F N8  
class assignment QmHwn)Ly  
  { 7&px+155  
T value; Q!x`M4   
public : tO4):i1  
assignment( const T & v) : value(v) {} T\cR2ZT~  
template < typename T2 > j Ii[  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } vu ?3$  
} ; U,38qKE  
a6qwL4  
.}~$1QKS  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 oc((Yo+B  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment W CoF{ *  
HNFhH0+^  
4$F:NW,v:)  
shy  
  class holder mw Z'=H  
  { 7y;u} 1  
public :  yIa[yJq  
template < typename T > nIR*_<ow  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const +h|K[=l\  
  { E\_W  
  return assignment < T > (t); v}&#f&q!  
} )ZN(2z  
} ; 'jN/~I  
+/w(K,  
363cuRP  
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: CvP`2S\  
O!yakU+  
  static holder _1; r/^tzH's  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 0w'|d@*wV  
}ymc5-  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ;fj9 n-  
而不用手动写一个函数对象。 rWqkdi1  
%P(;8sS  
Kc-Y  
Gxo# !  
四. 问题分析 n+X1AOE[L  
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。 2J)74SeH  
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。 [h^f%  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 C#ZhsWS!b  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Y=3X9%v9g  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ckAsGF_B~!  
QP+c?ct}hF  
五. 问题1:一致性 'xsbm^n6a&  
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?| :cEd[Jm9  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 'qdg:_L"  
|GuKU!  
struct holder ,7t3>9 -M"  
  { j=FMYd8$y  
  // Mq76]I%  
  template < typename T > xkF$D:s P  
T &   operator ()( const T & r) const jzMhJ  
  { 7TnM4@*f  
  return (T & )r; ([[)Ub$U  
} /z..5r^,ZZ  
} ; tK*%8I\s  
>kt~vJI  
这样的话assignment也必须相应改动: {ip=iiW2  
#>@<n3rq  
template < typename Left, typename Right > <Kh?Ad>N  
class assignment ?_8%h`z  
  { T.J`S(oI  
Left l; y#&$ f  
Right r; [ k!-;mi   
public : ~."!l'a  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} lfXH7jL2~  
template < typename T2 > 1 pa*T!  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } nG!&u1*  
} ; KlY,NSlQ  
#NW Zk.S  
同时,holder的operator=也需要改动: O >nK ,.  
ZGA)r0] P`  
template < typename T > mVa?aWpez  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const (QhG xuC  
  { .V8/ELr]  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); C:rRK*  
} YW'{|9KnI  
t'dHCp}  
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。 (D0C#<4P  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 7U&5^s )J  
'`9%'f)  
return l(rhs) = r; 3%_ 4+zd  
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。 txj wZ_p  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: o<Xc,mP  
z Z@L4ZT  
template < typename Tp > Y||yzJdC  
class constant_t ,2RC|h^O,  
  { 1P+Mv^%I  
  const Tp t; TNyK@~#m  
public : f#'8"ff*1  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} |sA4:Aq  
template < typename T > UCe,2v%  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const c"sj)-_  
  { P#w}3^  
  return t; r hiS  
} m$7x#8gF  
} ; +fC#2%VnU  
/_ $~rW  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 8.*\+nH  
下面就可以修改holder的operator=了 "|(rVj=  
aUKh}) B  
template < typename T > UedvA9$&;  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const /!^L69um  
  { o9_(DJ<{  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); _Wm(/ +G_|  
} ls[Ls  
yB0jL:|a  
同时也要修改assignment的operator() 's$A+8;L  
NE$VeW+@  
template < typename T2 > #=`FM:WH  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } }l,T~Pjb  
现在代码看起来就很一致了。 }5fU7&jA;3  
0|.7Kz^  
六. 问题2:链式操作 C<r(-qO{5  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 B*- ToXQQr  
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。 m Y$nI -P  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 %y~`"l$-  
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。 >W>##vK  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct X*TuQ\T  
L{cK^ ,  
template < typename T > ^;0~6uBEJr  
struct result_1 I(z>)S'7r  
  { 9=Y,["br$_  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ^t\kLU  
} ; \?bwm&6+r  
R2Twm!1  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: -s9Y(>  
=nJOaXR0  
template < typename T > g2+l@$W  
struct   ref XD;15a  
  { Zk~nB}Xw  
typedef T & reference; 0t5Q9#RY  
} ; s,1pZT <E  
template < typename T > a9yIV5_N  
struct   ref < T &> ArNur~  
  { 2(c<U6#C'l  
typedef T & reference; 4a(g<5wfI  
} ; JK@izI  
|HaU3E*R  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: aDm-X r  
*]{9K  
template < typename T > tU+@1~ ~  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 2"pE&QNd  
  { }ZEfT]  
  return l(t) = r(t); ddUjs8VvJ  
} `U {o:  
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。 {toyQ)C7  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 :)KTZ  
l(h;e&9x  
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 Ft3N#!ubl  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: O, bfdc[g4  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象  5uQv  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 uvu**s  
最后的布局是: (P E# Y(  
                Add Z:\;R{D  
              /   \ ?;0nJf  
            Divide   5 Bxn 8><  
            /   \ pr0@sri@  
          _1     3 c[wQJc  
似乎一切都解决了?不。 OoAr%  
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。 JVJ1Ay/be  
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。 j33P~H~  
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  
Ee t+  
template < typename Right > MZUF! B  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const pm'@2dT  
Right & rt) const R$!;J?SS  
  { GibggOj2Q,  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Gt\K Ln  
} &=s|  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 6e$sA (a=i  
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。 9B!im\]O  
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。 s${T*)S@G  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 'k-u9  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 <|KKv5[  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? ]MqH13`)A  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: w8m8r`h  
@e.OU(Bf  
template < class Action > jV,(P$ 5;  
class picker : public Action V e$5w}a4  
  { "oE^R?m  
public : 2fj0 I  
picker( const Action & act) : Action(act) {} /%ODJ1M  
  // all the operator overloaded , 6EZb[;g^  
} ; ^*cMry  
3<zTkI  
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。 ? z)y%`}  
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: e' /  
Z30z<d,j  
template < typename Right > $L<_uqSk  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const I{?E/Sc  
  { an$ ]IN  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); G*vpf~q?  
} p:[`%<j0  
? BHWzo!  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 1WUFk?p  
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。 *f0.=?  
)AnlFO+V  
template < typename T >   struct picker_maker zbIwH6  
  { zJG x5JC  
typedef picker < constant_t < T >   > result; Oi kU$~|  
} ; jM3Y|}+  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > !_XU^A>  
  {  \pewbu5^  
typedef picker < T > result; #FQm/Q<0  
} ; Kh:#S|   
;G%wc!  
下面总的结构就有了: j$|Yd=  
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。 G)tq/`zNw  
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。 E1l\~%A  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 e~t}z_>F  
至此链式操作完美实现。 A1k&` |k   
qSpa4W[  
aiR|.opIb  
七. 问题3 uJ IRk$  
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。 @ V7ooo!  
-KIVnV=&m  
template < typename T1, typename T2 > A<YZBR_  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const U2[3S\@  
  { (jo(bbpj  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 86^ZYh  
} ]df9'\  
NDIc?kj~  
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: p(x1D]#Z[  
^O$[Y9~*  
template < typename T1, typename T2 > +]S;U&vQ  
struct result_2 /8$1[[[  
  { r.a9W? (E  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; o%4&1^ Vg  
} ; m mJ)m  
<D;H} ef  
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? _A)_K;cz  
这个差事就留给了holder自己。 d5sGkR`(  
    l|ZzG4]+l  
9?}rpA`P  
template < int Order > 0>~6Z  
class holder; _V7^sk!  
template <> -;@5Ua1uf  
class holder < 1 > t5X^(@q4N  
  { CJ}@R.Zy  
public : /4"S}P>f  
template < typename T > U3_yEvZ  
  struct result_1 }<\65 B$1  
  { d,oOn.n&  
  typedef T & result; F"m}mf  
} ; 3f:1D=f  
template < typename T1, typename T2 > y1\^v_.^  
  struct result_2 3|83Jnh  
  { t0asW5f  
  typedef T1 & result; t5jhpPVf  
} ;  ,3@15j  
template < typename T > :|m~<'g  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const vY0V{u?J  
  { S"KTL*9D  
  return (T & )r; ~\)&{ '  
} d'AviW>  
template < typename T1, typename T2 > E9Xk8w'+  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const /_k hFw  
  { qh(-shZ4Du  
  return (T1 & )r1; UwL"%0u  
} UB&S 2g  
} ; rt@-Pw!B  
-4^@)~Y  
template <> WW\)B-}T  
class holder < 2 > dnX`F5zd  
  { ,[ J'!NC1  
public : #Lxj )  
template < typename T > 0m+5Zn  
  struct result_1 ~g4rGz  
  { Q 5Ghki  
  typedef T & result; "PX3%II  
} ; XM@-Y&c$A  
template < typename T1, typename T2 > .f92^lu9  
  struct result_2 }_kI>  
  { 5k%N<e` `  
  typedef T2 & result; y8~)/)l&  
} ; 6rN5Xf cS  
template < typename T > }'.Sn{OWf  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const FvI0 J  
  { PM@s}(  
  return (T & )r; VrGb;L'[  
} .{]c&Ef+f  
template < typename T1, typename T2 > 8 {4D|o#O  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const $L#Z?76v  
  { qiKtR  
  return (T2 & )r2; 5.K$ X$+7}  
} G}dOx}kT  
} ; Lq $4.l[j  
2W:?#h3  
}b ]y 0"  
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> >。 Fx88 R !  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: In9|n^=H@  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: jVFRqT%  
CTbhwY(/  
return l(i, j) = r(i, j); Tk#&Ux{ZJ  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 1-]x  
u FYQ^  
  return ( int & )i; zS"zb  
  return ( int & )j; Lc:SqF  
最后执行i = j; p:Ld)U*  
可见,参数被正确的选择了。 =|5bhwU]  
|3T|F3uEX  
pffw5Tc  
Z Lio8  
MoR-8vnJ  
八. 中期总结 _M]rH<h  
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: f_P+qm  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Oi%~8J>  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 @~U6=(+  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ]Y: W[p  
$?A Uk  
dZiWVa  
X3=Jp'p$h  
L z>{FOR  
rNzhP*Fw  
九. 简化 s)DNLx  
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。 m6Cd^'J9^  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 E~@HC5.M  
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: l0_E9qh-i  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 [U7,\o4w  
  +-*/&|^等 OTHd1PSOu  
2. 返回引用。 ^xNe Eb  
  =,各种复合赋值等 A&lgiR*ObT  
3. 返回固定类型。 ,N|R/Vk$+E  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) ;7`um  
4. 原样返回。 rRG\:<a  
  operator, K#C56k q&  
5. 返回解引用的类型。 D*r Zaqy  
  operator*(单目) f}ij=Y9  
6. 返回地址。 pB7Z;&9  
  operator&(单目) 8YLZ)k'  
7. 下表访问返回类型。 t5v)6|  
  operator[] GH+FZ (F  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ;s B:s9M  
  operator<<和operator>> U W)&Eky  
FjLv*K[#d  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 . N} }cJq  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: @NwM+^  
f{5| }PL  
template < typename Left > SU}oKii /  
struct value_return V #\ZS{'J  
  { j nA_!;b  
template < typename T > Ft8h=  
  struct result_1 f5qHBQ  
  { ,Yprk%JT  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Eno2<<  
} ; DoB3_=yJ+  
MG5Sn*(C  
template < typename T1, typename T2 > W]Tt8  
  struct result_2 iK:qPrk-  
  { -L50kk>h  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; P<JkRX  
} ; e}yu<~v_  
} ; }xlmsOHuI  
 D6!+  
_3G)S+ 7#  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait +X(^Q@  
3pjYY$'  
下面我们来剥离functor中的operator() Jas|P}{=fT  
首先operator里面的代码全是下面的形式: >rS<!e%  
M9jo<+  
return l(t) op r(t) -/2$P  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 3b[+m}UWQ  
return op l(t) )MW}!U9G  
return op l(t1, t2) >A( C9_\  
return l(t) op C2|2XL'l(C  
return l(t1, t2) op Xg3[v3m|  
return l(t)[r(t)] $AhX@|?z  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 4m(>"dHP  
-R \ @W q@  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: k3.p@8@:  
单目: return f(l(t), r(t)); T9<nD"=:  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Zy3&Zt  
双目: return f(l(t)); 4lf36K ,  
return f(l(t1, t2)); "LIii1]k  
下面就是f的实现,以operator/为例 0THAI  
~#km0<r?  
struct meta_divide :.<TWBoV  
  { eo52X &I  
template < typename T1, typename T2 > gWH9=%!  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) LU7)F,ok  
  { A.x}%v,E  
  return t1 / t2; Y"rV[oe   
} s1$#G!'  
} ; Cj9O [  
<$2zr4  
这个工作可以让宏来做: ^o\p|f>f  
9v,8OK)  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ m`q> _*  
template < typename T1, typename T2 > \ \.|A,G=  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} };  CF92AY  
以后可以直接用 UKQ&TV}0  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Tv)y }  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数  n(xlad  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) _rVX_   
< LAD  
!Lug5U}  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 QLU; .&  
!Jn w_)  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > X0QS/S-+  
class unary_op : public Rettype Ck%(G22-  
  { D\*_ulc]  
    Left l; >Io7h#[u  
public : xxcDd_z  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} QF "&~  
#LgoKiP!Y  
template < typename T > FtDA k?  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j6(IF5MqP  
      { 0$ac1;7  
      return FuncType::execute(l(t)); Qf(e'e  
    } % peb{i  
m1i$>9,  
    template < typename T1, typename T2 > c} ET#2,  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const z9O/MHT[w  
      { |Z|xM  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); (w B[ ]O$@  
    } ^uEl QI  
} ; lG#&1  
lA 0_I"b2Y  
6WcbJ_"mq  
同样还可以申明一个binary_op Qs X59d  
;*H~Yb0  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > )'|W[Sh?  
class binary_op : public Rettype .: ;Hh~  
  { e"mfJY  
    Left l; K"$ky,tU  
Right r; 'X<uG x  
public : U2nRgd  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 3g:+p  
K# < Wt5  
template < typename T > H,` XCG  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const `~TGVa`D  
      { G{=$/&St  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); 6dp_R2zH~o  
    } I;:_25WGC  
)p9n|C  
    template < typename T1, typename T2 > i>zyn-CuW  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Dy@NgHe  
      { =JH,RQ *  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); =@XR$Uud6  
    } 5D*V%v  
} ; EQO7:vb  
Utp\}0GZY  
YKd?)$J  
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 P32'`!/:  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 u Aa>6R  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 7Apbi}")  
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。 "T=LHjE  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! (OJ9@_fgG[  
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。。。 V@-GQP1  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 RE$-{i  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) f L?~1i =  
下面是修改过的unary_op m uY^Fx  
L$Z_j()2  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > S @($c'  
class unary_op yo6IY  
  { 7}.(EZ0  
Left l; =K8h)B_g  
  OAOmd 4  
public : 0k<%l6Bq  
n\9*B##  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} n(VMGCZPV  
!W^II>Y  
template < typename T > -bfd><bs  
  struct result_1 CFxs`C^  
  { >i E  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; - [j0B|cwG  
} ; {v(|_j&:o  
,CF~UX% bU  
template < typename T1, typename T2 > <:-&yDh u  
  struct result_2 >UH=]$0N  
  { 75i)$}_1B  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; wX;NU4)n  
} ; P 'k39  
Wfy+7$14M  
template < typename T1, typename T2 > hp}8 3.oA  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const O0RQ}~$'m  
  { k{62UaL.  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); w2GY,,R  
} Ta$<#wb  
 I9 m  
template < typename T > q1Mk_(4oJ  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const i%w'Cs0y  
  { %SXqJW^:  
  return OpClass::execute(lt(t)); r; !us~  
} 5S bSz!s`$  
8~&v\GDkF  
} ; PnvLXE}F  
,0xN#&?Ohh  
 tvILLR  
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 a8TE  
好啦,现在才真正完美了。 eO#)QoHj^  
现在在picker里面就可以这么添加了: '#?hm-Ga  
p9J(,}  
template < typename Right > l[Oxf|  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const F{H y@7  
  { d[de5Xra  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); je\UfEo%  
} (ol 3vt  
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。 l|9`22G  
H]\H'r"  
9UX-)!  
j^M@0o  
S1JB]\  
十. bind on|>"F`pb  
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。 de[_T%A  
先来分析一下一段例子 #=rI[KI  
Sob+l'U$  
2J$Uz,@  
int foo( int x, int y) { return x - y;} gnt[l0m  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 7 m%|TwJN  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 ~ nIZ g5  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 ezeGw?/  
我们来写个简单的。 1Cthi[ B  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ;Lx5r=<Hx  
对于函数对象类的版本: j*nCIxF  
^z1WPI  
template < typename Func > APy a&TG  
struct functor_trait -xXM/3g1u  
  { DpAuI w7|  
typedef typename Func::result_type result_type; 5k@ k  
} ; F7d f  
对于无参数函数的版本: 0@KBQv"v  
v{+*/NQ_  
template < typename Ret > +%^D)   
struct functor_trait < Ret ( * )() > [@)|j=:i:  
  { bbnAmZ   
typedef Ret result_type; -z@}:N-uR  
} ; <GC:aG  
对于单参数函数的版本: #cA}B L!3  
TG($l2  
template < typename Ret, typename V1 > DE tq]|80m  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > TQ FD  
  { EC7o 3LoND  
typedef Ret result_type; \y=,=;yv  
} ; e_e|t>nQ  
对于双参数函数的版本: u:k#1Nn!  
Ty5\zxC|  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > yl*S|= 8;k  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > U i;o/Z3  
  { 6Dch+*4*@  
typedef Ret result_type; _h#G-  
} ; 'RhMzPmY>  
等等。。。 n*V^Q f  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 6YN4]  
Sx}h$E:  
template < typename Func > `8Gwf;P1  
struct func_return LY"/ Q  
  { r\yj$Gu>(  
template < typename T > )pJzw-m"  
  struct result_1 ?tBEB5  
  { 7dLPy[8";t  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 'del|"h!M  
} ; b]Jh0B~Y  
rv^j&X+EH  
template < typename T1, typename T2 > *fx<>aK  
  struct result_2 nBQG.3  
  { VFyt9:a  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 6w54+n  
} ; ,]+6kf5  
} ; y8sI @y6  
<I} k%q'  
=|6IyL_N  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 2'++G[z  
-y~JNDS1]  
template < typename Func, typename aPicker > *`\>J.  
class binder_1 ,30&VW##  
  { btee;3`  
Func fn; 4Hu.o7  
aPicker pk; ^0VI J)y  
public : o] = &  
`XTu$+  
template < typename T > K[sfsWQ.  
  struct result_1 y- g5`@  
  { ";Lpf]<  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; he/FtkU  
} ; p%n}a%%I  
HYtkSsXLN  
template < typename T1, typename T2 > 9nB:=`T9  
  struct result_2 =U?"#   
  { K,J:i^2  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ~;{)S}U@R  
} ; \wM r[_LW  
-~jM=f$  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} e-Eoe_k  
G.9?ApG9  
template < typename T > H4)){\  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const a7ZPV1k  
  { kfn5y#6NZ  
  return fn(pk(t)); k;"=y )@o  
} $g*|h G/{  
template < typename T1, typename T2 > xl s_g/Q  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const R# gip  
  { :?&N/ 7  
  return fn(pk(t1, t2)); 7D4P= $UJp  
} }F-WOQ  
} ; /QG8\wXE2  
CfAX,f"ZP  
bd9]'  
一目了然不是么? ,1od]]>(O  
最后实现bind 1Ocyrn  
5gi`&t`  
S&9{kt|BI  
template < typename Func, typename aPicker > i_V~SC`  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) `_<K#AGAi  
  { V\Rbnvq  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); >0{{ loqq  
} ;/$zBr`'  
z!eY=G'  
2个以上参数的bind可以同理实现。 faThXq8B  
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。 Uq7 y4zJ  
+ 6O5hZ  
十一. phoenix 'a*tee ^RS  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ?DA,]aa-  
OLlNCb#t  
for_each(v.begin(), v.end(), HA>b'lqBM  
( w R1M_&-s  
do_ oC"c%e8  
[ *l^h;RSx  
  cout << _1 <<   " , " <$_B J2Z  
] CpO!xj +  
.while_( -- _1), uEH&]M>d_  
cout << var( " \n " ) Rm{S,  
) nRJcYl~ Y  
); Td}#o!4!  
_yumUk-QW  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: ]k5l]JB  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor 8I3"68c_a  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 jCxw|tmgq  
那么我们就照着这个思路来实现吧: h`,dg%J*B  
[<7Hy,xr_  
ggfL d r  
template < typename Cond, typename Actor > ?u"MsnCXYn  
class do_while 9PIm/10pP^  
  { hC=9%u{r?  
Cond cd; V07e29w  
Actor act; Pqi>,c<&mL  
public : rXdI`l#  
template < typename T > (@>X!]{$  
  struct result_1 5Jlz$]f  
  { Z[s{   
  typedef int result_type; G ,An8GR%&  
} ; 5Z,^4 6J  
dr'#  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} d\+smED  
YD 1u  
template < typename T > x/ lW=EQ  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const XzIhFX6  
  { H[BY(a@c  
  do cK"b0K/M?B  
    { #/\5a;Elc  
  act(t); E80C0Q+V  
  } +h.$ <=  
  while (cd(t)); fE8/tx](  
  return   0 ; 0ZlF#PJA  
} ]^uO3!+  
} ; LSS3(l[,:  
a 39Kl_\  
9K-=2hvv  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). ;<O Iu&,*  
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。 k.NgE/;3  
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。 J*IC&jH:  
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。 VnAJOR7lrx  
下面就是产生这个functor的类: -Xb]=Yf-  
< {$zOF}  
e?rp$kq7  
template < typename Actor > u(S~V+<@Z  
class do_while_actor v `9IS+Z  
  { ?KDI'>"-v  
Actor act; R-+k>_96|  
public : HZ* <BjE:"  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} QK)"-y}"g  
ZaBGkDX5  
template < typename Cond > ,Y6Me+5B  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; v,#*%Gn`%  
} ; =yJJq=!  
TL lR"L5  
#8H  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 Ze[ezu  
最后,是那个do_ h(*!s`1  
{ AdPC?R`  
tG+ E'OP  
class do_while_invoker )o-rg  
  { HdQd =q(  
public : pHSq,XP-  
template < typename Actor > ()i8 Qepo}  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const rf?Q# KM\W  
  { f^\qDvPur  
  return do_while_actor < Actor > (act); Q5b~5a  
} </(bwc~2  
} do_; $$_aHkI j  
z-<U5-'  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? B/hL  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 H48`z'o  
最后来说说怎么处理break和continue :f<3`x'  
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。 tEhYQZ  
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:
10+5=?,请输入中文答案:十五