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
  • 4387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 KcUR /o5K  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 b +Z/nfS  
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, BwrX.!M  
n5z|@I`S_  
5WvsS( 9H  
)7p(htCz5  
  class filler ^#IE t#  
  { jYvl-2A'  
public : Z1Qv>@u  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} 4;Vi@(G)  
} ; DIfQ~O+u  
w ^?#xU1.i  
2x<!>B  
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: Fy0sn|  
"l hj1zZ  
0wCQPvO  
9kB R/{  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); A!Tm[oqu  
b 0qA  
[H{@<*  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 mZM,"Wq,  
CI-1>= "OE  
s4QCun~m  
)%PMDG|  
二. 战前分析 B]vR=F}*  
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。 *;xGH  
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 3@:O1i  
#SG.`J<%  
dS\!tdHP-Q  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 3y,2RernK  
  /* --------------------------------------------- */ @biU@[D  
vector < int *> vp( 10 ); -+M360  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); *nc3A[B#C  
/* --------------------------------------------- */ f'w`<  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); Zd88+GS,#  
/* --------------------------------------------- */ d3Y;BxEz  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); qWx{eRp d  
  /* --------------------------------------------- */ 5S, Kq35$(  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); )8oN$2 0  
/* --------------------------------------------- */ t{QQ;'  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); O #t[YP  
dPbn[*:  
#6v357-5  
^d@2Y0hH  
看了之后,我们可以思考一些问题:  axDa&7%  
1._1, _2是什么? >rJ**y  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 cGR)$:  
2._1 = 1是在做什么? <*WGvCh%w  
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。 3fA+{Y8S  
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。 X6T[+]Gc  
W#E(?M[r  
h"/'H)G7_&  
三. 动工 i]J.WFu  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: _RbM'_y+E  
>{9VXSc  
!tcz_%  
k5J18S  
template < typename T > lSlZ^.&  
class assignment QnP?j&  
  { G+Bk!o  
T value; znSlSQpTv  
public : I$p1^8~L  
assignment( const T & v) : value(v) {} Qc)i?Z'6  
template < typename T2 > 7qZC+x6_L  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } Sc#3<nVg  
} ; @}:E{J#g  
B-$?5Ft!  
/!^,+  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 *^Ges;5 $"  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 9bM kP2w>  
c9o]w8p/  
UCK;?]  
}mzd23^W>P  
  class holder idGn{f((f  
  { s^SU6P/ ]  
public : 1G.?Y3DC<  
template < typename T > Z^z{, u;!  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const 2~l7WW+lx,  
  { F_9 4k  
  return assignment < T > (t); rsLkH&aM  
} PH%'^YAl7  
} ; #ACT&J  
Rd5-ao4  
EI7n|X a1q  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: [3s-S+n @  
p5tb=Zg_  
  static holder _1; (QL:7  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ('Qq"cn#  
'S9o!hb'@  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); |m6rF7Q  
而不用手动写一个函数对象。 ]s\vc:cc?  
0nL #-`S  
Yj*T'<e  
~CbiKez  
四. 问题分析 pgiZA?r*<  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 2O*At%CzW  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 6W{Nw<  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 F8dr-"G  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 8>W52~^fU  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 leb/D>y  
!=PH5jTY  
五. 问题1:一致性 *~shvtq  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| U#S-x5Gn  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 2 oV6#!{Z  
[DDe}D3C  
struct holder /RMtCa~  
  { 9jY+0h*uP  
  // +])<}S!M  
  template < typename T > A&p@iE*/  
T &   operator ()( const T & r) const U5TkgHN{y  
  { tpEy-"D&  
  return (T & )r; wpt$bqs|1  
} 7)5G 1  
} ; _ h5d~  
S{N4[U?V>  
这样的话assignment也必须相应改动: 2T)k-3  
C?>d$G8  
template < typename Left, typename Right > FeMgn`q  
class assignment cu foP&  
  { y< j7iN  
Left l; JVkuSIR>  
Right r; m$^5{qpg  
public : q~ Z UtF  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} A{J?I:  
template < typename T2 > ?d%{-  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } =X^a  
} ; _u^3uzu  
|h 6!bt!=  
同时,holder的operator=也需要改动: vA!IcDP"  
:Ae#+([V  
template < typename T > 4'*-[TKC  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const 0)g]pG8&ro  
  { V0Oqq0\  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); }BU%<5CQ  
} 6vAZLNG3  
X/cb1#  
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。 BJb,  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 !reOYt|  
=pi,]m  
return l(rhs) = r; NfPWcK [  
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。 iKV|~7nwO  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: YVa,?&i=N  
Zv!XNc!"$y  
template < typename Tp > ;`LG WT-<F  
class constant_t ,$ /Ld76U  
  { ?%$O7_ThvA  
  const Tp t; +aL  
public : ;22?-F^  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} &'&)E((  
template < typename T > }xt^}:D  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const mj e9i  
  { s|A[HQUtJ  
  return t; e+-#/i*  
} <uB)u>3   
} ; &U?4e'N)T  
Z8FgxR  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 >AX_"Q~  
下面就可以修改holder的operator=了 w^ z ftm  
:%J;[bS+  
template < typename T > \By_mw  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 9v`sSTlSd  
  { <(@S;?ZEW  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t));  8Cp@k=  
} 5NUaXQ  
O2ktqAWx@  
同时也要修改assignment的operator() >I5Wf /$  
J-'XT_k:iM  
template < typename T2 > J/K~8s c  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } Q"u2<  
现在代码看起来就很一致了。 &.DRAD)  
7r' _p$  
六. 问题2:链式操作 rf|Nu3AJ  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 VFZ?<m  
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?8s2?  
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。 u8KQV7E  
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。 Dt[+HCCY:  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct -.? @f tY  
|[iO./ zP  
template < typename T > 3%(r,AD  
struct result_1 Be@g|'r  
  { ;z9 ,c  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; I50Ly sM  
} ; 1c#\CO1l  
B-]bhA4|:  
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: !9NF@e'&!  
A32Sdr'D  
template < typename T > '+{yg+#/wV  
struct   ref yp$jLBA  
  { -hW>1s<  
typedef T & reference; .6$=]hdAp  
} ; )#i"hnYpQ  
template < typename T > Y% \3N  
struct   ref < T &> X$ \CC18  
  { mxF+Fp~  
typedef T & reference; PVF :p7  
} ; %G 2g @2  
W`vPf  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ysG1{NOl  
<";1[A%7<  
template < typename T > H $Az,-P  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const oY0b8=[  
  { _F[a2PE2+  
  return l(t) = r(t); \8<[P(!3  
} 2HBey  
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。 aW dI  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 lJ=EP.T  
u;H^4} OQ  
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 !y~nsy:&7x  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: dtY8>klI  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 `ql8y'  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 E_A5KLP  
最后的布局是: AEnkx!o  
                Add KG(FA  
              /   \ wT- -i@@  
            Divide   5 0_ST2I"Ln  
            /   \ k6z ]-XG  
          _1     3 qS! Lt3+  
似乎一切都解决了?不。 |-{e!&  
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。 bws}'#-*  
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。 zE1=P/N  
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: QnBWZUI  
xg, 9~f[  
template < typename Right > ob/<;SrU<  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const @.a59kP8X  
Right & rt) const J`0dF<<{[y  
  { ZDzG8E0Sq  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ]?T^tJ  
} V6d,}Z+"z'  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 >f Hu  
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。 6l2O>V  
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。 r`sKe &  
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。 PR!0=E*}  
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。 +ug2p;<B  
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? k=kkF"  
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: rp<~=X  
G7`mK}J7  
template < class Action > J5jI/P  
class picker : public Action h(AL\9{=}  
  { R"HV|Dm|m  
public : @8m%*pBg  
picker( const Action & act) : Action(act) {} &F#eYEuy  
  // all the operator overloaded eQ)*jeD  
} ; U_'M9g{,<  
q] pHD})O  
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。 @|"K"j#  
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: n+&8Uk  
> r(`4M:  
template < typename Right > _i7yyt;h  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const ji4bz#/B0  
  { 1>\V>g9  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); |ITCw$T  
} ^Tj{}<yT  
4zhh **]B  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > :%AEwRZ  
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。 C :sgT6  
%wru)  
template < typename T >   struct picker_maker . 4RU'9M  
  { NpM;vO  
typedef picker < constant_t < T >   > result; <w*WL_P  
} ; Oh10X.)i  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > -&1P2m/46  
  { ws QuJrG  
typedef picker < T > result; QX}JQ<8  
} ; (U$;0`  
2{BS `f  
下面总的结构就有了: )sK53O$  
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。 s{7bu|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。 P"}"q ![  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ]G8"\J4 &  
至此链式操作完美实现。 F?FfRzZ[  
?5B?P:=kl  
<VstnJo`Z  
七. 问题3 ~&<vAgy,  
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。 Crj7n/mp]s  
Mr4,?Z&`-d  
template < typename T1, typename T2 > =vF!  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0Ba]Zo Z  
  { h$9ut@I  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); .]4MtG  
} 9a+Y )?z  
A\9LJ#E  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: 0uM&F[.x@g  
RS&BS;  
template < typename T1, typename T2 > -e0[$v  
struct result_2 Ylu\]pr9|C  
  { 8BZ&-j{  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; xj8z*fC;  
} ; qgfP6W$  
!fe_w5S^  
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? \5j}6Wj  
这个差事就留给了holder自己。 Z;1r=p#s  
    f<rn't{  
9Qu(RbDqC  
template < int Order > =<PEvIn  
class holder; stW G`>X  
template <> s~>1TxJe  
class holder < 1 > NySa%7@CD  
  { #U w X~  
public : 8EdaxeDq  
template < typename T > ;-"q;&1e  
  struct result_1 [lSQMoi3  
  { O x`K7$)  
  typedef T & result; Sa@'?ApH  
} ; L[nDjQn"  
template < typename T1, typename T2 > {' 0#<Z  
  struct result_2 ?VRsgV'$  
  { `J03t\  
  typedef T1 & result; nq>F_h  
} ; ?tqJkL#  
template < typename T > uF}B:53A  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const za 7+xF  
  { I][&*V1  
  return (T & )r; !J@!2S 9  
} 5#X R1#`  
template < typename T1, typename T2 > b]xoXC6@t  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const KkpbZ7\@  
  { #M'V%^xP  
  return (T1 & )r1; zv;xxAX  
} #+U1QOsz  
} ; 1$C?+H  
zv/dj04>  
template <> ]s)Y">6  
class holder < 2 > oqbz!dM(Z  
  { f2M*]{N  
public : 0m> 8  
template < typename T > ]i0=3H2  
  struct result_1 U~?mW,iRL  
  { 6=,zkU*i ^  
  typedef T & result; -$g~,dIwj  
} ; xb0,dZb  
template < typename T1, typename T2 > #%E^cGfY  
  struct result_2  !j%  
  { (=c,b9cb  
  typedef T2 & result; gzat!>*  
} ; , #GB  
template < typename T > "zXrfn  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Dic|n@_Fy  
  { ir{ 4k  
  return (T & )r; jpZq]E9`P  
} ' i5KRFy-  
template < typename T1, typename T2 > $YY{|8@kjv  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 4<E <sD  
  { m`q&[:  
  return (T2 & )r2; ew dTsgt'  
} L%\Wt1\[  
} ; 52#6uBe  
m2l9([u=^  
)wD/<7;  
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> >。 _ gYj@ %  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: _Ds,91<muQ  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: y`7<c5zD  
6dz^%Ub  
return l(i, j) = r(i, j); Ac|dmu  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) %t!S 7UD  
.o C! ~'  
  return ( int & )i; YtWw)IK  
  return ( int & )j; !plu;w  
最后执行i = j; ^^B_z|;Aa  
可见,参数被正确的选择了。 Y[R>?w  
OyK#Rm2A=  
eu_ZsseZ  
-+Yark  
{~Jk(c~I  
八. 中期总结 8{i}^.p  
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: ?r8hl.Z>  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 X?< L<:.  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Qyx~={ .C~  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor k_1@?&3  
lic-68T  
HOPy&Fp  
x@bqPZ t  
r[;d.3jtP  
ceCO*m~  
九. 简化 qS!N\p~>  
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。 Pz:,de~5Qm  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 k[a<KbS  
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: {}Is&^3Z  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 \>lA2^E f  
  +-*/&|^等 =l*xM/S  
2. 返回引用。 VzHrKI  
  =,各种复合赋值等 H6j t[  
3. 返回固定类型。 G?XA",AC  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) Mb\(52`)Q  
4. 原样返回。 ,>kVVpu  
  operator, Ng W"wh  
5. 返回解引用的类型。 ty[p5%L1  
  operator*(单目) } -;)G~h/"  
6. 返回地址。 a`f@&A`z  
  operator&(单目) g%[:wjV;  
7. 下表访问返回类型。 7'i{JPm  
  operator[] z,SI  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 &}2@pu[S?7  
  operator<<和operator>> >,3uu}s  
leH 7II9  
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。 VR&dy|5BO  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: &V <f;PF(I  
3rMJC\h  
template < typename Left > Kn@#5MC rU  
struct value_return L)F4)VL  
  { H2#o X  
template < typename T > 9Scg:}Nj  
  struct result_1 g\.$4N  
  { ,3f>-mP  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; `<>QKpAn  
} ; kI@<H<  
IHd W!q  
template < typename T1, typename T2 > C:5d/9k  
  struct result_2 K#X/j'$^  
  { v)_FiY QQ6  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ?(d1;/0v>  
} ; Y.Z:H!P);$  
} ; mS![J69(  
{xov8 M  
3Xd:LDZ{  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 5toa@#Bc%  
AL3iNkEa  
下面我们来剥离functor中的operator() J9]cs?`)  
首先operator里面的代码全是下面的形式: <anKw|  
"H`Be  
return l(t) op r(t) Z10}xqi!X  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Is }kCf  
return op l(t) ZnI15bsDx  
return op l(t1, t2) `kQosQV  
return l(t) op 457{9k  
return l(t1, t2) op fDqT7}L  
return l(t)[r(t)] ]2)A/fOW  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] j"h/v7~  
[*zg? ur  
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: $;q }j vo  
单目: return f(l(t), r(t)); \ DZ.#=d  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 2 Kjd!~Z$  
双目: return f(l(t)); 23L>)Q  
return f(l(t1, t2)); O |P<s+  
下面就是f的实现,以operator/为例 G(#t,}S}@  
C7NSmZ  
struct meta_divide z_ycH%p  
  { 0: hv6Ge^  
template < typename T1, typename T2 > YuknZ&Q  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) /R=MX>JA;  
  { ?%Nh4+3N>  
  return t1 / t2; [t fB*m5  
} OmBz'sp:  
} ; -NN=(p!<  
(iir,Ks2C  
这个工作可以让宏来做: k"&o)*d  
TK\3mrEI  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ' :B;!3a0d  
template < typename T1, typename T2 > \ -~ ~h1  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; r\ft{Z<P  
以后可以直接用 /ugyUpyg  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) w($a'&d`0  
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 TMPk)N1Ka  
(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。。。) !KK`+ 9/  
Y 2ANt w@  
I)FFh%m<}a  
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 /^nIOAeE  
OR~ui[w  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > fy"}# 2  
class unary_op : public Rettype C){Q;`M-<  
  { ySO\9#Ho  
    Left l; 9c)#j&2?H  
public : ;n(f?RO3X  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} Fk3(( n=  
P%e7c,  
template < typename T > = N*Jis  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const * CR#D}F  
      { PZ8,E{V  
      return FuncType::execute(l(t)); LPt9+sauf1  
    } oHx :["F  
bGeIb-|(  
    template < typename T1, typename T2 > 3jxC}xz)  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const g3NUw/]#  
      { $-1ajSVJ  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); ye$_=KARP  
    } kpn|C 9r  
} ; 9Tt%~m^  
pK3A/ry<  
@y;VV*  
同样还可以申明一个binary_op .@OQ$ D<  
Pa3-0dUr  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8N'hG,  
class binary_op : public Rettype {ac$4#Bp[B  
  { ]}rNxT4<  
    Left l; T@yQOD7  
Right r; BkXv4|UE  
public : xNOKa*  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} . i4aM;Qy  
zT,@PIC(  
template < typename T > WC~;t4  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const OmWEa  
      { f't.?M  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); K)Lo Z^x0)  
    } mv8H:T  
Gr2}N"X=  
    template < typename T1, typename T2 > %BkE %ZcZ  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const uKk#V6t#  
      { 'D5J5+.z  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); )9yQ C  
    } 6J,h}S  
} ; a pa&'%7  
:Pdh##k  
I8J>>H'#A  
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 H;nzo3x  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Zwc&4:5%  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ?;W"=I*3  
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。 o[!o+M  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Bzwll  
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。。。 [y`G p#  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 iptA#<Yj  
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) L!Y|`P#Yr  
下面是修改过的unary_op Ln,<|,fZN  
7w) 8s  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > jD S\  
class unary_op x/<]/D  
  { $GRwk>N  
Left l; 5 [~HL_u;,  
  3pWav 1"  
public : fL2P6N@  
QZvQ8  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ?`?Tg&W  
u/j\pDl.  
template < typename T > PM84Z@Y  
  struct result_1  mU4(MjP?  
  { A2ye ^<-C.  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; G^d3$7  
} ; H I|a88   
a8T9=KY^  
template < typename T1, typename T2 > cOP'ql{"  
  struct result_2 e#HPU  
  { =A6*;T"W  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; A_@..hX(  
} ; ?Sh]kJ O  
i_*yS+Z;  
template < typename T1, typename T2 > )'n@A%B  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const rogy`mh\r2  
  { 5"nq h}5  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); jnp~ACN,  
} W'vekuM  
$||WI}k3V  
template < typename T > ~>>_`;B  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const y p{Dl  
  { }>@SyE'Q  
  return OpClass::execute(lt(t)); 4Y59^  
} g$GGo[_0  
Iz+%wAZ|B6  
} ; O/#3QK  
9~~NxWY%x  
1<m`38'  
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 L-?ty@-i  
好啦,现在才真正完美了。 m^L!_~  
现在在picker里面就可以这么添加了: :(US um  
Ne<S_u2nT  
template < typename Right > ~2rQ80_  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const ~F-knEvL  
  { F?2UHcs  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 0a:oC(Ak  
} `:3nF'  
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。 "G>d8GbIh  
n! 5(Z5=  
r*b+kSh  
9RlJf=Z#H  
afX|R  
十. bind O MQ?*^eA  
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。 ~`Bk CTT  
先来分析一下一段例子 Ich^*z(F$  
P,] ./m\J  
M2cGr  
int foo( int x, int y) { return x - y;} Ti)Me-g  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 5?H8?~&dz  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 z# &1>  
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。 b EcN_7  
我们来写个简单的。 *ilh/Hd>  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: )I*(yUj  
对于函数对象类的版本: eV}"L:bgJ  
nQV0I"f]?]  
template < typename Func > $#f_p-N  
struct functor_trait 1#3|PA#>  
  { wyX3qH  
typedef typename Func::result_type result_type; =At" Q6-O  
} ; %R?7u'=~  
对于无参数函数的版本: QErdjjg E  
\9`E17i  
template < typename Ret > 7Q|<6210  
struct functor_trait < Ret ( * )() > :8O T  
  { 8:c=h/fa  
typedef Ret result_type; v zs4tkG  
} ; fD[O tc  
对于单参数函数的版本: 2R,} j@  
}y*D(`  
template < typename Ret, typename V1 > U:8] G  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > z0LspRaz  
  { oQ -m  
typedef Ret result_type; "[7-1}l  
} ; mmJnE  
对于双参数函数的版本: %2dzx[s  
RdD>&D$I  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > `,SL\\%u  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ,*W~M&n"m  
  { ,&@GxiU  
typedef Ret result_type; *_I`{9~'  
} ; |Io:D:  
等等。。。 U)f('zD  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy j"6|$Ze8  
#b*4v&<  
template < typename Func > jC[_uG  
struct func_return Q(-&}cY  
  { :qxWANUa  
template < typename T > cdkEK  
  struct result_1  &ox  
  { +pG+ xI  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; t[+bZUS$~  
} ; "9'3mmZm=?  
zx<PX  
template < typename T1, typename T2 > db,?b>,EE  
  struct result_2 8<}=f4vUj5  
  { AJ6l#j-  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Kw"e4 a  
} ; rzHBop-8  
} ; N9|J\;fzT  
.?s jr4   
o@gceZuk  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Tk[]l7R~  
(bv{1 7K  
template < typename Func, typename aPicker > :@jctH~  
class binder_1 %ZD]qaU0  
  { W7 A!QS  
Func fn; Ox#vW6;)  
aPicker pk; G7Ck P  
public : F-zIzzb&O  
h[qZM  
template < typename T > ?7wcv$K5  
  struct result_1 k^|z.$+  
  { ox`Zs2-a  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ppn  8  
} ; <QvVPE}z   
RuYIG?J=/  
template < typename T1, typename T2 > 67&IaDts  
  struct result_2 uMva5o  
  { ] / Nt  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 7xO05)bz  
} ; _+ 9i  
PEEaNOk 1b  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} A z@@0  
x[};x;[ZE  
template < typename T > b#N P*L&  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const vdn)+fZ;   
  { 5ZkR3/h e  
  return fn(pk(t)); >}F$6KM  
} sXEIC#rq  
template < typename T1, typename T2 > OEl;R7aOB&  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?xUl_  
  { jj2=|)w$3  
  return fn(pk(t1, t2)); kOo  Vqu  
} T8\@CV!  
} ; 8hS^8  
J \|~k2~  
KRlJKd{  
一目了然不是么? X7OU=+g  
最后实现bind y _apT<P  
lHM} E$5  
{sB-"NR`K  
template < typename Func, typename aPicker > FJH>P\+  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) \EU3i;BNT%  
  { ][l5S*CC_  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); GC# [&>L  
} J?TCP%  
9^g8VlQdT  
2个以上参数的bind可以同理实现。 sx azl]  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 !VIxEu^ke  
_ZavY<6  
十一. phoenix H0inU+Ih  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: |)To 0Z  
(BtU\f#d  
for_each(v.begin(), v.end(), eCKm4l'BZ  
( {J1rjrPo  
do_ KB~1]cYMp  
[ i 7T#WfF  
  cout << _1 <<   " , " [dLc+h1{B  
] 6!0NFP~b  
.while_( -- _1), _YR#J%xa  
cout << var( " \n " ) eD7\,}O  
) KL?<lp"  
); |0F o{  
8*&-u +@%  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: d(t)8k$  
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 Y_faqmZ 9]  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 =>PX~/o  
那么我们就照着这个思路来实现吧: W (TTsnnx  
.(Ux1.0C  
>.P* lT  
template < typename Cond, typename Actor > 5YPIv-  
class do_while n1|]ji[c  
  { @A8y!<  
Cond cd; .T8^>z1/\F  
Actor act; ,B;mG]_  
public : )?&mCI*  
template < typename T > o7+<sL  
  struct result_1 bS:$VyH6  
  { GB `n  
  typedef int result_type; } %0 w25  
} ; *{5}m(5F  
`m1stK(PO  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} {=I,+[(  
exSwx-zxI  
template < typename T > "fNv(> -7s  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const X)]>E]X  
  { Bz ,D4 E$  
  do p=[dt  
    { O<!^^7/h0  
  act(t); R-n%3oh  
  } 7>7n|N  
  while (cd(t)); g-#eMQ%J  
  return   0 ; QP<P,Bi~  
} Rq(+zL(f  
} ; +>it u J  
;w%g*S  
q{*[uJ}Xc"  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). <F_w4!  
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。 V^qBbk%l>D  
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。 :/? Op  
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。 J.2BBy  
下面就是产生这个functor的类: Yy[=E\z  
^+~$eg&js  
uq:'`o-1  
template < typename Actor > "AJ>pU3  
class do_while_actor `$ bQ8$+Ci  
  { jc6~V$3  
Actor act; nC/T$ #G  
public : "OUY^ cM  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} X+emJ&Z$@  
'%Oo1:wJ  
template < typename Cond > $?: -A  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; RToX[R;1E  
} ; 0=`aXb-  
z}5'TV=^  
0_y&9Te  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 yF` ( GU  
最后,是那个do_ P'_ aNU  
xop\W4s_  
`,GFiTPd  
class do_while_invoker )CL/%I,^  
  { 35-FD{  
public : *Z"Kvj;>u  
template < typename Actor > /Jk.b/t.*S  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const %iV\nFal>  
  { $\4Or  
  return do_while_actor < Actor > (act); qy\SOA h  
} E.VEW;=  
} do_; /KvpJ4  
TKw>eGe  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? QIN# \  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 Grd9yLF  
最后来说说怎么处理break和continue `n|k+tsC  
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。 IfRrl/!nw  
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
欢迎提供真实交流,考虑发帖者的感受
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八