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
  • 5518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 &zp5do;m  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 op*+fJHD  
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, p\WUk@4  
7S`H?},sR  
qcot T\rq  
~<%cc+;`  
  class filler U)!AH^{32  
  { (+_J0i t  
public : -0`hJ_(  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} [jw o D  
} ; {<2Zb N?  
>+#[O"  
LTe7f8A  
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: H1[aNwLr  
0- UeFy  
,7(/Il9  
A E711l-  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); -?RQ%Ue  
#+;=ijyF  
@_Zx'mTI  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 6`C27  
7|-xM>L$A  
DX"; v J  
zEW:Xe)  
二. 战前分析 K*9b `%  
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。 =;H'~  
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 %\cC]<>  
@nP}q!y  
o FLrSmY)E  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 1aE/_  
  /* --------------------------------------------- */ Lvq]SzOw  
vector < int *> vp( 10 ); FQFENq''B  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ej;ta Kzj  
/* --------------------------------------------- */ dX*>?a  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); zmFFBf"<  
/* --------------------------------------------- */ o0'av+e7  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); SDIeq  
  /* --------------------------------------------- */ fF("c6:w(  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); j,xPN=+hT  
/* --------------------------------------------- */ i!3KG|V  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); =T)2wcXBB  
%7#Zb'  
{*<C!Qg  
 >Gu0&  
看了之后,我们可以思考一些问题: ,NEs{! T  
1._1, _2是什么? ugB{2oqi  
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。 i =N\[&  
2._1 = 1是在做什么? Wu( 8 G  
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。 `tG_O  
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。 s vb4uvY  
<6C9R>  
j>xVy]v=|  
三. 动工 fWyDWU  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: :dN35Y]a  
/8}+# h)[  
Ye2];(M  
V(u2{4gZ  
template < typename T > >k}/$R+  
class assignment Y:%)cUxA  
  { KeI:/2  
T value; CLEG'bZa,  
public : cJEz>Z6[  
assignment( const T & v) : value(v) {} dyzw J70K  
template < typename T2 > $`{q[{  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } RYl3txw  
} ; i*R:WTw#  
4~A#^5J  
H ?j-=Zka  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 U;{,lS2l  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment eCIRt/ uA  
:{:?D\%6  
t;dQ~e20  
BhW]Oq&  
  class holder |Xm4(FN\  
  { T[h}A"yK;  
public : xd fvme[  
template < typename T > -`dxx)x  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const ZBR^[OXO  
  { 3>9dJx4I  
  return assignment < T > (t); #IaBl?}r^  
} ~,!hE&LE~  
} ; yp{F 8V 8  
UD<^r]'x  
|M<.O~|D6}  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: h:jI  
ZqbM%(=z(`  
  static holder _1; M.:@<S  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 `s83r hs`!  
d=(Yl r  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); +< \cd9  
而不用手动写一个函数对象。 RA/ =w&  
8U<.16+5Q  
J )8pqa   
Ag#5.,B-  
四. 问题分析 ,}IER  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 ONN{4&7@<  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 +z(,A  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 jaO#><f  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 _c9 WWp?  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 !qXq y}?w  
GQ-e$D@SfB  
五. 问题1:一致性 ?Y0$X>nm  
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?| x|v[Dxf]  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 M,\|V3s  
)/WA)fWkT  
struct holder _UBJPb@=U  
  { $qlqW y-s  
  // <Xs @ \  
  template < typename T > oa&US_  
T &   operator ()( const T & r) const p#;dLM/EA  
  { iTugvb  
  return (T & )r; <S8I"8{Mb  
} *M5$ h*;v  
} ; dVVvG]  
Ife,h s  
这样的话assignment也必须相应改动: }U?gKlLg  
p21=$?k!;  
template < typename Left, typename Right > +A'q#~yILa  
class assignment `z$uw  
  { -Ty<9(~S  
Left l; h2/dhp  
Right r; neB.Wu~WH  
public : 0K$WSGB?6j  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ]O[+c*|w  
template < typename T2 > A| gs Uh  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } do=x 9k@Q  
} ; [I++>4  
KM_)7?`  
同时,holder的operator=也需要改动: []=FZ`4  
0i`v:Lq%  
template < typename T > Y uw E 0  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const 2pxWv )0  
  { rY[3_NG%  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); hpqHllL  
} ]xJ'oBhy  
^Kw&=u  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 a8bX"#OR&N  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 x;ERRK  
pu2wEQ  
return l(rhs) = r; =#.8$oa^  
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。 K'iS#i7  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: {p#l!P/  
K)9j je  
template < typename Tp > H#kAm!H  
class constant_t +Dq|l}  
  { Sg CqxFii  
  const Tp t; q(ZB.  
public : RR~sEUCo{  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} w L/p.@  
template < typename T > k Z+q  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const zH=/.31Q  
  { -+ ]T77r  
  return t; ,yHzo  
} pjX%LsX\  
} ; u n?j  
1kvPiV=X>  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 DJ1XN pm  
下面就可以修改holder的operator=了 b[{m>Fa+o#  
DqurHQ z)m  
template < typename T > Ad}-I%Ie  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const YZ"+c&V"  
  { 8CP9DS  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); 80FCe(U  
} "%.|n|  
z`86-Ov  
同时也要修改assignment的operator() lQp89*b?=U  
AND7jEn  
template < typename T2 > R\9>2*w  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } dT0^-XSY  
现在代码看起来就很一致了。 {~j /XB  
vI pO/m.3  
六. 问题2:链式操作 3i]"#wK  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 oglXW8  
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。 ]/aRc=Gn  
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。 "fX_gN?  
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。 ;_?zB NW  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct P;)2*:--)  
>~`Y   
template < typename T > _SMT.lG  
struct result_1 .iOw0z  
  { LKK{j,g7  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 9_J!s  
} ; N<L$gw+)$D  
c*S#UD+  
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: bGGeg%7  
4B:\  
template < typename T > jsk:fh0~M  
struct   ref ]6a/0rg:t  
  { Ek"YM[  
typedef T & reference; \S=XIf  
} ; |uQn|"U4  
template < typename T > >Jm-2W5J  
struct   ref < T &> \ &eY)^vw  
  { s0C?Bb}?  
typedef T & reference; '`M#UuU  
} ; fap|SMGt  
9l]UE0yTL/  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ppwd-^f3j  
w$DG=!  
template < typename T > ]yyU)V0Iu  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ]uBT &  
  { 9O),/SH;:  
  return l(t) = r(t); HO 266M  
} T$gkq>!j<E  
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。 #t"9TP  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 vqrBRlZ  
M*g2VyZ  
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 $x;tSJ)m~  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Nf=C?`L  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 )x$!K[=  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ,3wI~ j=  
最后的布局是: #rhVzN-?)W  
                Add 2LCc  
              /   \ &M0o&C-1/  
            Divide   5 pd=7^"[};  
            /   \ N; rXl8  
          _1     3 b*lKT]D,  
似乎一切都解决了?不。 S9OxI$6Y  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 }U2[?  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。  .LX?VD  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: PRMZfYc  
21.YO]Et  
template < typename Right > \1=T sU&^  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const GYFgEg}  
Right & rt) const UqD5 A~w  
  { X tJswxw`K  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); zXj>K3M  
} Ro$j1Aw(  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 y.jS{r".  
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。 5/Ydv RB67  
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。 FpP\-+Sl  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 s ;48v  
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。 ?+3R^%`V  
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? V %i<;C  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 0v;ve  
;])I>BT[  
template < class Action > dz8-):  
class picker : public Action V78Mq:7d  
  { x*:n4FZ7b  
public : ri_P;#lz  
picker( const Action & act) : Action(act) {} 8&i;hZm  
  // all the operator overloaded gs$3)t  
} ; kBrvl^D{5  
`2pO5B50  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 #o"tMh!f  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: J09*v )L  
t$aVe"uM  
template < typename Right > S*;#'j)4+  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const ymHKcQ  
  { J=b*  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); rU],J!LF  
} ZQ@3P7T  
)m|C8[u  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > A3xbT\xdg  
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。 [`q.A`Fd  
baqn7k"  
template < typename T >   struct picker_maker r Z pbu>S  
  { @v"T~6M  
typedef picker < constant_t < T >   > result; wbBE@RU>!  
} ; C2NzP& FD  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > QDP-E[  
  { SzRL}}I  
typedef picker < T > result; 2%bhW,?I  
} ; S<*';{5~  
'=$TyiU  
下面总的结构就有了: MdLj,1_T  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 R j-jAH  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 cnbo +U  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 HTw#U2A;+  
至此链式操作完美实现。 =+`D  
E`~i-kf  
ma3Qi/  
七. 问题3 o.v2z~V  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 /({P1ti:C  
dZF8 R  
template < typename T1, typename T2 > \Ph]*%  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const II&<  
  { E{<?l 7t  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); "=FIFf  
} anLbl#UV  
FWIih5 3`  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: {798=pC<.  
;jF%bE3  
template < typename T1, typename T2 > CK=ARh#|  
struct result_2 c$/<l5Uw  
  { .6LS+[  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; hRk,vB ]  
} ; $khrWiX  
iW'_R{)T  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? ^+EMZFjg(  
这个差事就留给了holder自己。 ATo}FL 2  
    ci;&CHa  
-7&?@M,u  
template < int Order > Ny]lvgu9X  
class holder; r-*l1([eW  
template <> [~t yDLC  
class holder < 1 > 3<+z46`?  
  { SGQD ro=l  
public : Jlz9E|*qV  
template < typename T > <W?WUF  
  struct result_1 7O"hiDQ  
  { &h\7^=s.  
  typedef T & result; _O LI%o  
} ; 'g2vX&=$A  
template < typename T1, typename T2 > s_TD4~ $  
  struct result_2 9+t =|  
  {  K,6OGsh  
  typedef T1 & result; C]M7GHe1q  
} ; ve6x/ PD  
template < typename T > SijS5irfk  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const #.o0mguU  
  { loLKm]yV  
  return (T & )r; A4}#U=3tI  
} K0LbZMn,/  
template < typename T1, typename T2 > db'K!M)  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const X'jr|s^s  
  { }{A?PHV5  
  return (T1 & )r1; j"i#R1T  
} \x(.d.l/  
} ; UP?D@ogl<  
&lUNy L  
template <> RN vQ  
class holder < 2 > D@:"f?K>  
  { t|<FA#  
public : q#jEv-j.  
template < typename T > /e .D /;]  
  struct result_1 %/Bvy*X&  
  { 0lBat_<8  
  typedef T & result; 22|"K**3J|  
} ; r 3|4gG  
template < typename T1, typename T2 > 'd+:D'  
  struct result_2 i0iez9B  
  { .N!{ U  
  typedef T2 & result; 6W$rY] h!  
} ; [1Uz_HY["3  
template < typename T > HZ{n&iJ  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const JA< :K0  
  { h mds(lv7  
  return (T & )r; A*Rn<{U  
} <>n9'i1  
template < typename T1, typename T2 > \1]rlzXGUT  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 4QO/ff[ o  
  { 5tMh/]IeS  
  return (T2 & )r2; z,avQR&  
} }I]W'<jY  
} ; ifvU"l  
GZ"&L?ti  
ydB$4ZB3[  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 )d:K:YXt  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: aLYLd/ KV  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 'g~@"9'oe  
R5gado  
return l(i, j) = r(i, j); dl_{iMhF&E  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) u0g*O]Y  
|/*pT1(&  
  return ( int & )i; /LF3O~Go  
  return ( int & )j; C 0>=x{,v  
最后执行i = j; ,z G(u 1  
可见,参数被正确的选择了。 %<AS?Ry  
_[F@1NJ  
O) 1E$#~  
S+iP^*L,c  
$o"g73`3  
八. 中期总结 <}]{~y  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: C38%H  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 rw]yKH  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 v&r=-}z2!  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 06jMj26!  
!)nD xM`p  
L1{T ?aII  
z&>|*C.Y  
UGCox-W"  
'bPk'pj9  
九. 简化 wFb@1ae\  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 2f^-~dz  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 +9C;<f  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: RG&6FRoq  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 1 }nm2h1 I  
  +-*/&|^等 Oy%Im8.-A#  
2. 返回引用。 :!']p2B  
  =,各种复合赋值等 :~D]; m  
3. 返回固定类型。 (A uPZ  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) "S(yZ6r"  
4. 原样返回。 p-Pz=Cx-  
  operator, [;Fofu Z  
5. 返回解引用的类型。 ?@DNsVwb  
  operator*(单目) nj  
6. 返回地址。 E(;i>   
  operator&(单目) x2m]Us@LIU  
7. 下表访问返回类型。 wV:C<Mg7q  
  operator[] )88nMH-  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 -njQc:4W,-  
  operator<<和operator>> 7k~Lttuk  
1`QsW&9=b  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 Pin/qp&Fa8  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: g z4UV/qr/  
1eD.:_t4  
template < typename Left > jA<T p}$!  
struct value_return Vo >Xp  
  { ="3,}qR  
template < typename T > K}K)`bifw  
  struct result_1 UJn/s;$.e  
  { 8gI\zgS  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 5(#-)rlGj  
} ; VMF|iB  
t%$@fjz  
template < typename T1, typename T2 > OpQ8\[X+  
  struct result_2 KuXkI;63J>  
  { H`el#tt_  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; NnOI:X {  
} ; gc,Ps  
} ; 8^vArS;  
P#*n3&Uu  
*Ru2:}?MpS  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait +$,dwyI2t  
>|nt2  
下面我们来剥离functor中的operator() V.2[ F|P;3  
首先operator里面的代码全是下面的形式: CL1 ;Inzl  
tl^m=(ZQ  
return l(t) op r(t) Bm} iU~(Z`  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) agT7=hX].  
return op l(t) j|(:I:]  
return op l(t1, t2) v|&s4x?D  
return l(t) op =<.F3lo\s  
return l(t1, t2) op mp:m`sh*i  
return l(t)[r(t)] L;yEz[#xaT  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] uA%Ts*aN  
0H+c4IW  
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: #8UseK  
单目: return f(l(t), r(t)); P7r4ePtLk{  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); $ S~%KsC  
双目: return f(l(t)); ET+'Pj3  
return f(l(t1, t2)); iaRR5D-  
下面就是f的实现,以operator/为例 %w:'!X><  
@n@g)`  
struct meta_divide VYigxhP7  
  { L$hc,  
template < typename T1, typename T2 > R@n5AN(  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) rJV?) =Z  
  { s0lYj@E'  
  return t1 / t2; .eY`Ri<3t  
} I4~^TrznRa  
} ; }e2F{pQ  
WsB3SFNG  
这个工作可以让宏来做: 1Is%]6  
} # Xi`<{  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ I.a0[E/,  
template < typename T1, typename T2 > \ H+`*Y<F@  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; v$3_o :  
以后可以直接用 +* D4(  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) >a@>N  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 jsZY{s=  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 0x71%=4H^x  
&CUC{t$VHX  
0'@u!m?  
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 >?V<$>12  
O<`,,^4w/  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > -l JYr/MSL  
class unary_op : public Rettype xFwXW )  
  { 27iy4(4  
    Left l; _+n;A46  
public : ^IgS  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} :H\&2/j  
:~33U)?{T  
template < typename T >  f`J|>Vk  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const g}r^Xzd;  
      { Snx<]|  
      return FuncType::execute(l(t));  #>bT<  
    } X HQh4W3  
ppFYc\&=  
    template < typename T1, typename T2 > y\Dn^  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const S+pP!YX  
      { \xeVDKJH+n  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); k/bque  
    } 6w!e?B2/%  
} ; L=m:/qQL  
h!Y?SO.b  
}P. K2ku  
同样还可以申明一个binary_op A$<>JVv  
u<kD}  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 9v$qrM`8  
class binary_op : public Rettype <soj&f+  
  { PI63RH8e  
    Left l; k9&@(G[K3  
Right r; )UP8#|$#T  
public : )-q\aX$])  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} c _mq  
iokPmV  
template < typename T > J[r^T&o  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <A{y($  
      { pn s+y  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); 1MV@5j  
    } !;+U_j'Pg  
(H1lqlVWV#  
    template < typename T1, typename T2 > sX5sL  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const iD`k"\>9  
      { HL8(lPgS  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 5H*>  
    } h ~fWE  
} ; :A#+=O0\z  
gLx/w\l6  
_NT[ ~M_Q  
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 \gd6Yx^[  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Uz $ @(C  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) %yvA   
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。 ENyAF%6  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! O4N-_Kfp/  
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。。。 t\|J&4!Y  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 GmAj</~  
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) K plM['uF  
下面是修改过的unary_op C d|W#.6  
%wtXo BJ  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > zHqhl}  
class unary_op rg*^w!   
  { m r2S!  
Left l; /W0E(8:C)  
  hv{87`L'K(  
public : 9#fp_G;=  
[,GU5,o  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 5}7ISNP;f  
p;e$kg1  
template < typename T > Ph Ttx(!  
  struct result_1 6J"(xT  
  { qPUA!-'  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Vpw[B.v  
} ; hbH#Co~o4#  
T*R{L  
template < typename T1, typename T2 > :Dj#VN  
  struct result_2 W6M jQ%f  
  { '{CWanTPi  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; zu C5@jy.x  
} ; Tm\OYYyk  
"]UIz_^'`U  
template < typename T1, typename T2 > MISE C[/  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @sdS 0pC  
  { 19) !$Hl  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); qy6K,/& 3  
} 0:#7M}U  
ZHcONYAr  
template < typename T > Y.X4*B  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const DiR'p`b~  
  { <uC<GDO  
  return OpClass::execute(lt(t)); ~ttKI4  
} @C07k^j=U  
",QPb3  
} ; >HX)MwAP  
3AvcJ1  
fRFYJFc n  
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 EzUPah  
好啦,现在才真正完美了。  +xq=<jy  
现在在picker里面就可以这么添加了: 58PKx5`D  
7~D`b1||  
template < typename Right > /0l-mfRr  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const 4]]b1^vVj  
  { 6$DG.p  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); `T`c@A  
} w0X$rl1  
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。 d _uF Y:  
38"cbHE3  
L*v93;|s  
a 1NCVZ  
ze ?CoDx2  
十. bind tbY  SK  
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。 }.OxJ=M  
先来分析一下一段例子 h>.9RX &  
o:4CI  
&%}bRPUl  
int foo( int x, int y) { return x - y;} wCC-Y kA  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 7Y)s#FJ  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 y6\ [1nZ  
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。 sb 8dc  
我们来写个简单的。 .1Vu-@  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Okk hP  
对于函数对象类的版本: !}y8S'Yjw  
98=XG1sQ@  
template < typename Func > 5"[y FmP*  
struct functor_trait VSx%8IM+X  
  { vmMV n-\#  
typedef typename Func::result_type result_type; b~F!.^7Q  
} ; 1BTgGF  
对于无参数函数的版本: "AV1..mu  
a~6ztEhGm  
template < typename Ret > <e[!3,%L  
struct functor_trait < Ret ( * )() > |^Ur  
  { V!\n3i?i  
typedef Ret result_type; {Qm6?H  
} ; xTGP  
对于单参数函数的版本: cK/PQsMP  
G;Us-IRZ  
template < typename Ret, typename V1 > 1O|RIv7F[/  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > BSjbnnW}"  
  { 8Er[M  
typedef Ret result_type; 7G?Ia%u  
} ; y{:]sHyG  
对于双参数函数的版本: PMD,8]|  
X E!2Q7Q9  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > E*h0#m|)  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > bU:V%B?=]  
  { Z"4VH rA  
typedef Ret result_type; G[y&`Qc)G  
} ; ]<Z&=0i#9  
等等。。。 -aC!0O y`  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy t7sUtmq  
DS.39NY  
template < typename Func > #*[,woNk  
struct func_return 2lX[hFa5  
  { vI4%d,  
template < typename T > _,11EeW@  
  struct result_1 #/\pUK~km  
  { @"jmI&hYn  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 2LtU;}7s  
} ; S83]O!w0  
$:xF)E  
template < typename T1, typename T2 > R (t!xf  
  struct result_2 b/T20F{W\o  
  { D >psh- ,1  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; *pDXcURw  
} ; |TC3*Y  
} ; "cIGNTLFA  
mjWp8i  
g%@]z8L  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 fQ2!sV  
GZxglU,3T  
template < typename Func, typename aPicker > ;a#}fX  
class binder_1 "US" `a2  
  { e5]&1^+  
Func fn; 4W[AXDS  
aPicker pk; C}t+t  
public : *>?):-9"6N  
;LwFbkOuU  
template < typename T > Vp5V m  
  struct result_1 ;9 =}_h)]  
  { QwKky ^A  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; PR48~K,?  
} ; CnM+HN30o  
n0Qh9*h  
template < typename T1, typename T2 > CpBQ>!CW  
  struct result_2 ~}hba3&b;#  
  { AAeQ-nbP  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; b(+w.R(+Ti  
} ; >cvE_g"?C  
ux" D ]P  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Ek gZxT_&  
X}n&`y{/  
template < typename T > 8=ukS_?Vy  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const hfl%r9o  
  { 5`OK-  
  return fn(pk(t)); B}l}Aq8  
} S,d ngb{  
template < typename T1, typename T2 > E.5*Jr=J  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !#cKF6%  
  { 4OqE.LFu  
  return fn(pk(t1, t2)); aPcGI  
} {9m!UlTtw  
} ; ~@)- qV^~  
Vz=j )[  
\N'hbT=  
一目了然不是么? mGM inzf  
最后实现bind m!FM+kge  
iXr`0V   
<;TP@-a  
template < typename Func, typename aPicker > pqGf@24c<  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) pw(U< )  
  { 3cV+A]i  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); gMoyy  
} q;Ar&VrlNq  
8CN7+V  
2个以上参数的bind可以同理实现。 &cn%4Er  
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。 g:uaI  
~L4*b *W  
十一. phoenix &K}(A{  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: W?4&lC^G  
4cVs(`g^  
for_each(v.begin(), v.end(), %$9)1"T0Y  
(  q~:'R  
do_ ;/hH=IT  
[ FS]+s>  
  cout << _1 <<   " , " r['=a/.C  
] c9cphZ(z  
.while_( -- _1), JQ{zWJlt  
cout << var( " \n " ) Hc_hO  
) U{za m  
); `Q(]AG I2  
twJ|Jmd  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: >X\s[d&(  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor [M8qU$&?]  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 #%=vy\r  
那么我们就照着这个思路来实现吧: e{rHO,#A>  
3ZJagJ\O  
`pv89aO  
template < typename Cond, typename Actor > mw4'z,1Q  
class do_while tl,x@['p`  
  { &d|VH y+  
Cond cd; EU&3Pdnd  
Actor act; ,nu7r1}  
public : ^%'tD  
template < typename T > >w]k3MC  
  struct result_1 w7*b}D@65\  
  { BF1O|Q|d6  
  typedef int result_type; ,$zSJzS  
} ; -$]DO5fY  
Oa_o"p<Lr  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} uYFcq  
G~iYF(:&  
template < typename T > gQ@Pw4bA  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const p#8LQP~0$  
  { 0F0(]7g^  
  do ~"<VUJ=Ly:  
    { luxKgcU  
  act(t); &L~31Ayj&  
  } (82\&dfy  
  while (cd(t)); g#KToOP  
  return   0 ; w]5f3CIm  
} MF`k~)bDV  
} ; >. nt'BQ  
"<n"A7e  
|uBot#K|  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). O^="T^J  
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。  KHs{/  
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。 Mbi+Vv-  
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。 x#e\ H F  
下面就是产生这个functor的类: rEpKX  
vdFQf ^l  
V.a]IkK'K  
template < typename Actor > 4Z T  
class do_while_actor '14l )1g.  
  { Gp3t?7S{T  
Actor act; %_J/&{6G  
public : &+w!'LSaD  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} 7J!d3j2TR  
?[4khQt  
template < typename Cond > \g6 # MNW  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; n)?F 9Wap  
} ; qD>Y}Z !  
CbvL X="%  
O/r<VT Op  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 A)p! w aG  
最后,是那个do_ "ZPbK$+=yU  
D~`YRbv  
UmI@":|-  
class do_while_invoker 96V, [-arf  
  { 3SB7)8Id1  
public : /z-C :k\  
template < typename Actor > HE<%d  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const T+{'W  
  { >_% g8T'  
  return do_while_actor < Actor > (act); P9cI{RI  
} z^GGJu%vjr  
} do_; Dlsa(  
e$+? v2.  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? n\)f.}YD8d  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 1bAp{u&  
最后来说说怎么处理break和continue *oJ>4S  
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。 5lA 8e  
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