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
  • 3019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 dR /UXzrc  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 "=!QSb  
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, w1A&p  
TA Yt:  
DPtyCgH  
b_Ky@kp  
  class filler J=]w$e ?.P  
  { Zr 2QeLQC(  
public : FkE CY  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} B 9]sSx  
} ; {78*S R  
{K0T%.G  
uJp}9B60_  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: -+I! (?  
<F.Ol/'h  
7#|NQ=yd  
Sdt2D  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); &akMj@4;R  
s9:2aLZ {  
f&cG;Y  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 3yD5u  
|-aj$u%~  
1aMBCh<}JN  
|QgXSe7  
二. 战前分析 6nSk,yE'hE  
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。 w)8@Tu:Q  
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 +ow ^xiD  
o-' i)pp  
$ .Z2Rdlv(  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); {:FITF3o  
  /* --------------------------------------------- */ fAUsJ[  
vector < int *> vp( 10 ); s* YFN#Wuc  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ujWHO$uz!  
/* --------------------------------------------- */ u#UeJu O  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); !<6wrOMaO  
/* --------------------------------------------- */ +m7 x>ie)  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); 6$dm-BI  
  /* --------------------------------------------- */ $xZk{ rK  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); f"0H9  
/* --------------------------------------------- */ Y@\5gZ&T  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); o%9>elOju  
-MEz`7c~  
S+>]8ZY  
x)yf!Dv5$  
看了之后,我们可以思考一些问题: fY"28#   
1._1, _2是什么? EhUy7b,1_  
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。 CijS=-  
2._1 = 1是在做什么? n*6s]iG V  
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。 7Y*m_AhxJ  
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。 i:8^:(i  
@>:07]Dxo  
imhq*f#A[  
三. 动工 l?1!h2z%  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: p+7BsW.l  
l{a&Zy)  
\mu9ikZ<  
XP^6*}H.*  
template < typename T > 7~Ga>BK  
class assignment yl ;'Ru:  
  { ^[Er%yr0  
T value; eo_T .q  
public : 4vQHr!$Ep  
assignment( const T & v) : value(v) {} Y)*lw  
template < typename T2 > ZAH<!@qh  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } # |I@`#O  
} ; 8W[]#~77b  
enzQ}^  
eztk$o  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 2,;t%GB  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment !Cy2>6v7  
*pD;AU  
`^ _:  
lmcDA,7  
  class holder `k| nf9_  
  { c-=0l)&'D=  
public : ^Q,/C8qeb  
template < typename T > ~+C#c,Nw  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const uRy6~'  
  { L K~,  
  return assignment < T > (t); ?mAw"Rb!  
} LG|,g3&  
} ; LI<5;oE;  
;MJ1Q  
JAz;_wS(k  
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: ZO 1J";>u  
5l}h8So4  
  static holder _1; *n'x S L  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 g\)z!DQ]  
R,bcE4WR"  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); iP%=Wo.  
而不用手动写一个函数对象。 )\;r V';  
[E~TYk;  
k9xKaJ %1  
*]6dV '  
四. 问题分析 ):@%xoF5  
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。 yMkd|1  
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。 /6c10}f  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 lp UtNy  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 P.B'Gh#^  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ]c2| m}I{:  
1F,_L}=o1s  
五. 问题1:一致性 y21uvp'  
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?| 2AW{qwk7  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 q_&IZ,{Vk  
Vgn1I(Gj4  
struct holder ZRm\d3x4  
  { bVHi3=0{  
  // |pR$' HO  
  template < typename T > [;AcV73  
T &   operator ()( const T & r) const F8Wq&X#r  
  { 1[`<JCFClc  
  return (T & )r; 6{X>9hD  
} .A/H+.H;  
} ; }2,#[m M  
ItPK  
这样的话assignment也必须相应改动: 3= zQ U  
*KH@u  
template < typename Left, typename Right > 8|NJ(D-$  
class assignment "%t`I)  
  { r_E)HL/A  
Left l; U.'@S8  
Right r; 8Jj0-4]  
public : 3]es$Jy  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} p'k+0=  
template < typename T2 >  7~nCK  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } E0]h|/A]  
} ; z44~5J]  
\=_q{  
同时,holder的operator=也需要改动: ^(*O$N*#  
)6 <byO  
template < typename T > |uBC0f  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const 3og$'#6P  
  { H`lD@q'S  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); "@w%TcA  
} E}9ldM=]s  
rI+w1';C1  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 z xUj1  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 =>\-ma+  
Pm(:M:a  
return l(rhs) = r; uE`|0  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 GPLt<K!<#  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: '2$!thm  
 ca*[n~np  
template < typename Tp > yGG B  
class constant_t p3FnYz-V  
  { (<ZkmIXN  
  const Tp t; 1DtMY|wP  
public : T}Vpy`  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ]=VS~azZ5  
template < typename T > ?}v%JUcs  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const >TnQ4^;v.  
  { |;m`874  
  return t; Wx)U<:^e  
} fR%1FXpK&  
} ; qK vr*xlC  
hUvuq,LH_  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 3;S`<  
下面就可以修改holder的operator=了  0(/D|  
M6iO8vY  
template < typename T > yL x .#kx6  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const vSC0D7BlG  
  { L2.`1Aag  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); .`>l.gmi&  
} q,+kPhHEgy  
(e3Gs+;  
同时也要修改assignment的operator() TTZxkK  
;GFB@I@  
template < typename T2 > )(Mr f{  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } x>,F*3d3  
现在代码看起来就很一致了。 #3yw   
83ic@[  
六. 问题2:链式操作 "=\_++  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 6eYf2sZ;J  
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。 =l2Dm  
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。 vd7N&c9  
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。 0$L0fhw.  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct !_-sTZ  
;i9<y8Dha  
template < typename T >  Vm;Q w  
struct result_1 6$fnQcpJ  
  { ~J>gVg%66  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; =Cy>$/H64  
} ; b}Hl$V(uD  
1m<?Q&|m$  
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: #>m, Cm  
AOlt,MNpQ  
template < typename T > =6Sj}/   
struct   ref Wd` QpW  
  { C nSX  
typedef T & reference; s'aV qB  
} ; q bZ,K@0  
template < typename T > ?(/j<,m^  
struct   ref < T &> EhIV(q9x  
  { seuN,jpt  
typedef T & reference; Yl&tkSw46  
} ; FfxX)p1t  
SQt|(r)  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: GtM( Y  
7}'A)C>J;  
template < typename T > Vv yrty  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 33<fN:J]f  
  { _@/C~  
  return l(t) = r(t); En,)}yI  
} ^\[LrPq 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。 12tJrS*Z  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 nRXSW&V"m  
kUg+I_j6*  
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 UGmuX:@y76  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ?VZ11?u  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 k)5_1y  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 _iGU|$a  
最后的布局是: h-La'}>?  
                Add O[(?.9  
              /   \ 7O+Ij9+{n  
            Divide   5 v dH+>l  
            /   \ @Xve qUUU  
          _1     3 S0N2rU  
似乎一切都解决了?不。 (lN;xT`=  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 p<HTJ0  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 NDRW  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: XatA8(_,5  
xi?P(s A  
template < typename Right > ^$=tcoQG  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const :J Gl>V  
Right & rt) const 'n^2|"$sH  
  { 0\cnc^Z  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 1c)\  
} %Ui{=920  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 %wt2F-u  
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。 A \MfF  
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。 ` /I bWu  
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。 !f\?c7  
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。 #ox9&  
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? dU ,)TKQ  
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: $bZu^d,  
oNuPP5d[]  
template < class Action > \6SMn6a4  
class picker : public Action 6.U  "_%  
  { X(GmiH /E  
public : C#Hcv*D  
picker( const Action & act) : Action(act) {} (!ZQ  
  // all the operator overloaded Ig1lol:;  
} ; 1KTabj/C  
|jahpji6  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 a{]g+tGH  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: l_c^ .D  
"WYA  
template < typename Right > `E} p77  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const <$jKy3@  
  { ; .ysCF  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Pgn_9Y?<  
} \}$*}gW[}  
RDs,sj/Y9?  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Y&vHOA  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 mb0n}I_AC  
Ky[bX  
template < typename T >   struct picker_maker kqVg2#<@M  
  { 8^/+wa+G  
typedef picker < constant_t < T >   > result; [ 8F \;  
} ; LkJ$aW/  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > M`0(!Q}  
  { ]u rK$   
typedef picker < T > result; 2#z=z d  
} ; ";PG%_(  
AH&9Nye8  
下面总的结构就有了: Md8(`@`o  
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。 |Du,UY/  
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。 >vlQ|/C  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 r0F_;  
至此链式操作完美实现。 RVc)") hQj  
Q0V^PDF  
0jR){G9+  
七. 问题3 T>#TDMU#Fm  
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。 Y 3o^Euou  
+w "XNl  
template < typename T1, typename T2 > ;#3ekl{-g  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \s=QiPK  
  { IWAj Mwo  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); X_D6eYF  
} f;.SSiT  
zzX<?6MS  
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: \Y*!f|=of  
3YR* ^  
template < typename T1, typename T2 > 6#<Ir @z  
struct result_2 ]{YN{  
  { ! L4dUMo  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Dba+z-3Nzy  
} ; B-!guf rnY  
8NnhT E  
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? "E.\6sC  
这个差事就留给了holder自己。 xM&EL>m>L  
    1'NhjL  
y:Z$LmPc<  
template < int Order > z{%oJ_  
class holder; \WWG>OUh.U  
template <> z4CJn[m9  
class holder < 1 > BSN6|W  
  { T3=(`  
public : 49o\^<4b  
template < typename T > );=Q] >  
  struct result_1 Q}=fVY  
  { s4 (Wp3>3i  
  typedef T & result; ,1,&b_  
} ; <z,+Eg  
template < typename T1, typename T2 > 'r~8  
  struct result_2 (FuEd11R  
  { {`a(Tl8V  
  typedef T1 & result; 8Bq-0=E  
} ; O{~KR/  
template < typename T > Fav?,Q,n  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const FtE90=$  
  { ^Sw2xT$p{j  
  return (T & )r; '}_=kp'X  
} )&>L !,z  
template < typename T1, typename T2 >  q$F)!&  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const (}G!np  
  { 6VC-KY  
  return (T1 & )r1; 4iwf\#  
} CA/ -Gb  
} ; Uls+n@\!  
DE%fF,Hk3  
template <> VrVDm*AGQ  
class holder < 2 > @a0Q0M  
  { 975 _d_U  
public : p+$+MeBz  
template < typename T > &Y+e=1a+  
  struct result_1 QCWf.@n  
  {  7SaiS_{:  
  typedef T & result; WVOoHH  
} ; P7Xg{L&@.  
template < typename T1, typename T2 > sdrWOq  
  struct result_2 rS4%$p"  
  { (Ux [[  
  typedef T2 & result; [,rn3CA  
} ; (Izf L1  
template < typename T > %yfE7UPS]  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Y3k[~A7X  
  { f~q4{  
  return (T & )r; L"^OdpOs  
} k=`$6(>Fz  
template < typename T1, typename T2 > "CBRPp  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const #BsW  
  { P].eAAXnP  
  return (T2 & )r2; }-74 f  
} 9mDn KW  
} ; "Kq>#I'%W  
FI$XSG  
g rspt}  
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> >。 +p z}4M`  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: h/HH Kn  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: >k;p.Pay%  
\%TyrY+`K  
return l(i, j) = r(i, j); \^0!|  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) =G4u#t)  
*1$    
  return ( int & )i; P_&p=${  
  return ( int & )j; nM8[  
最后执行i = j; *GJ:+U&m[  
可见,参数被正确的选择了。 e\D| o?v  
U7h(-dV   
a~opE!|m  
w^Ag]HZN  
&<Zdyf?[Ou  
八. 中期总结 ~>g+2]Bn>$  
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: b# u8\H  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 $Asr`Q1i   
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 g5Hr7K m  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor /OG zt  
R&*@@F-dx  
LTXz$Z]  
dxCPV6 XI  
H O*YBL  
[9AM\n>g  
九. 简化 F?BS717qS%  
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。 cDIBDC  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 6e.[,-eU  
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: UFw](%=&M  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 "(f`U.  
  +-*/&|^等 to`mnp9Z  
2. 返回引用。 N 9LgU)-Jt  
  =,各种复合赋值等 uokc :D  
3. 返回固定类型。 4x=(Zw_X  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) ~KPv7WfG  
4. 原样返回。 4-^[%&>}  
  operator, 0[Eb .2I  
5. 返回解引用的类型。 ykmv'a$-4  
  operator*(单目) |>+uw|LtZ  
6. 返回地址。 |##GIIv;i  
  operator&(单目) t,HFz6   
7. 下表访问返回类型。 ! %Ny0JkO  
  operator[] ?aWx(dVQ  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 :o8MUXH$  
  operator<<和operator>> '!Wvqs  
pO]8 dE0  
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。 j_GBH8 `  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: o\!qcoE2W  
#]Y*0Wzpfn  
template < typename Left > /pykW_`/-  
struct value_return y vI<4F  
  { "@yyXS r  
template < typename T > J'Sm0  
  struct result_1 :m ZYS4L~  
  { `]<`$71w  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ^B]@Lr E^  
} ; ;dZMa]X0  
8@eOTzm  
template < typename T1, typename T2 > v"!4JZ%K  
  struct result_2 *eb-rhCVn  
  { >cgpajx*  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; tJU-<{8  
} ; .zkP~xQ~  
} ; ,Eu?JH&}u  
U(,.D}PG  
6gU{(H   
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait "#4dW7E  
?9xu{B>6  
下面我们来剥离functor中的operator() y{=>$C[  
首先operator里面的代码全是下面的形式: ZA820A>2!  
|5MbAqjzC  
return l(t) op r(t) `^6 ,kI-c  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) @dEiVF`4:  
return op l(t) 75NRCXh.  
return op l(t1, t2) AK@L32-S  
return l(t) op ."6[:MF  
return l(t1, t2) op lr3mE  
return l(t)[r(t)] E=w3=\JP  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] nc?B6IV  
lm0N5(XP  
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: Tv$sqVe9  
单目: return f(l(t), r(t)); $[ z y  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); wT_h!W  
双目: return f(l(t)); $kPHxD!"  
return f(l(t1, t2)); ^3~e/PKM  
下面就是f的实现,以operator/为例 ^?GmrHC)  
]l;*$2w)  
struct meta_divide 1[PMDS_X  
  { a`c:`v2o  
template < typename T1, typename T2 > $B .Qc!m  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) |J>WC}g@n  
  { s V  }+eU  
  return t1 / t2; =RKSag&  
} bF-"tm  
} ; VaLs`q&3>  
/aqEJGG>  
这个工作可以让宏来做: d) ahF[82  
w0J|u'H  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ \".^K5Pm  
template < typename T1, typename T2 > \ E>uVofhml  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 'Jj=RAV`  
以后可以直接用 Q[u6|jRt  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) >n*\bXf  
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 A9:NKY{z  
(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。。。) uGVy6,  
Da1aI]{I  
I'!/[\_  
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 MaY682}|y  
v"O5u%P  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > e2)autBe  
class unary_op : public Rettype I4c!m_sr  
  { {D`T0qPT[  
    Left l; osP\D iQ  
public : $l[Rh1z`;+  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} ftbpqp'  
01@t~v3!Z  
template < typename T > md Gwh7/3  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Jjm|9|C,  
      { K[?Xm"4  
      return FuncType::execute(l(t)); AMCyj`Ur  
    } L>9R4:g  
ip:LcGt  
    template < typename T1, typename T2 > ;;U :Jtn2  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9Kv|>#zff  
      { b[ w;i]2  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); !CY&{LEYn0  
    } [iS$JG-  
} ; }JgYCsF/f  
8|g<X1H{M  
8y2+&#$  
同样还可以申明一个binary_op dK9Zg,DZL  
 kLP0{A  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > UQ?%|y*Kc  
class binary_op : public Rettype X$n(-65  
  { zu\`1W^  
    Left l; 6 ,b"  
Right r; j<yiNHC  
public : P 7D!6q  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} F7}-!  
YwDt.6(+,  
template < typename T > ^QX bJJ  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Dm0a.J v  
      { n6Z|Q@F  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); Y3U9:VB  
    } +cu^%CXT  
k!L@GQ  
    template < typename T1, typename T2 > zTm]AG|0  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^A_;#vK  
      { %&<LNEiUN  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); (P|pRVO  
    } !nf-}z e{  
} ; t+Bf#:  
8?FueAM'  
GZ#aj|  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 ]$iqa"{  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 3lxc4@Zmd  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) L"+$Wc[|  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 2f:^S/.A  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! evuZY X@  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 BOVPKX  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Q[4: xkU  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) Dt}rR[yJ  
下面是修改过的unary_op _=XX~^I,  
6dqsFns}e  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > cntco@  
class unary_op Hf gz02Z$  
  { b7:0#l$  
Left l; s][24)99  
  [U{UW4  
public : %eWqQ3{P]  
}Fb!?['G5  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 4"?^UBr  
qdD)e$XW,  
template < typename T > N@T.T=r  
  struct result_1 ed!>)Cb  
  { vIGw6BJI  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; T]9\VW4  
} ; es:2M |#O  
6QQfQ,  
template < typename T1, typename T2 > tOl e>]  
  struct result_2 u{H?4|'(  
  { !  NV#U  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; *?p|F&J  
} ; z_|oCT!6  
5z$,6T  
template < typename T1, typename T2 > kLSrj\6I[  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const YUWn;#  
  { E+95WF|4k"  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); cQN sL  
} eDKxn8+(H  
[#^#+ |{\  
template < typename T > E>jh"|f:{  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const a}yXC<}$  
  { g=@_Z"  
  return OpClass::execute(lt(t)); >pL2*O^{9  
} q>!L6h5]t  
i^`9syD  
} ; V >-b`e  
F'RUel_%  
=3xE:  
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 QP@<)`1t9  
好啦,现在才真正完美了。 iI1n2>V3y  
现在在picker里面就可以这么添加了: /u<nLj1  
{}~:&.D  
template < typename Right > YvL?j  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const Y$>-%KcKeI  
  { bzpFbfb  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); m!n/U-^  
} W~n.Xeu{C  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 p/6zEZ*  
p zw8T  
c7uG9  
~"x5U{K48S  
<!d"E@%v@  
十. bind "8f?h%t  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 j V3)2C}  
先来分析一下一段例子 h!@,8y[B  
JtKp(k&  
kh$_!BT  
int foo( int x, int y) { return x - y;} g\fhp{gWB  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 ;!>Wz9  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 Xf'=+f2p  
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。 `(y(w-:W1  
我们来写个简单的。 p&p.Q^"ok  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现:  gJN0!N'  
对于函数对象类的版本: {^)70Vz>PE  
Pn.bVV:  
template < typename Func > K+\nC)oG  
struct functor_trait AEirj /  
  { "d/s5sP|S  
typedef typename Func::result_type result_type; jR ~DToQ  
} ; !v|ISyK  
对于无参数函数的版本: yY{kG2b,  
66&EBX}  
template < typename Ret > >zvY\{WY  
struct functor_trait < Ret ( * )() > IV16d  
  { RSfM]w}Hq#  
typedef Ret result_type; +ZsX*/TOn  
} ; Z$KLl((  
对于单参数函数的版本: D |bBu  
R"Liz3Vl%  
template < typename Ret, typename V1 > 's?Ai2=#  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Nt`b;X&  
  { ;#+0L$<t  
typedef Ret result_type; G#`\(NW  
} ; _cH@I?B  
对于双参数函数的版本: b}9[s  
}l0&a!C  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > | $^;wP  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > U 5w:"x  
  { z$lF)r:Bc  
typedef Ret result_type; CBT>"sYE1  
} ; |f( ~@Q:  
等等。。。 |k 2"_  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy CJknJn3m&  
I+ l%Sn#\  
template < typename Func > ^>&k]T`  
struct func_return NUJ~YWO;  
  { Wl"0m1G  
template < typename T > t G.(flW,  
  struct result_1 ITJ q  
  { jn%kG ~]'Q  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; F!!N9VIC  
} ; o5o^TW{  
w FtN+  
template < typename T1, typename T2 > V\~WvV  
  struct result_2 oP?YA-#nc  
  { OKOu`Hz@  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; yoe}$f4  
} ; imL_lw^?  
} ; b;mSQ4+  
mg:!4O$K  
iTo k[uJ}  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 `s#Hq\C  
's x\P[a  
template < typename Func, typename aPicker > qOV[TP,  
class binder_1 CG]Sj*SA~  
  { :,pSWfK H  
Func fn; @ez Tbc3  
aPicker pk; K ?$#nt p  
public : #C*8X+._y  
!LM<:kf.|  
template < typename T > .0HZNWRtb  
  struct result_1 R>@uY( >dJ  
  { hIv@i\`  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ( n{wg(R  
} ; pI[ZBoR~  
\kam cA  
template < typename T1, typename T2 > )U<Y0bZA!  
  struct result_2 )u ?' ;  
  { O%!5<8Xrb  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; u'A#%}3  
} ; 9a$56GnW1  
{NM+Oj,~'  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} KGHq rc  
`em9T oJV  
template < typename T > SF ]@|  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [e e%c Xo  
  { + A_J1iJ<  
  return fn(pk(t)); H( ^bC5'  
} $3+PbYY  
template < typename T1, typename T2 > m(OvD!  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;(6g\'m  
  { Rs& @4_D  
  return fn(pk(t1, t2)); ~q +[<xR\  
} :7N3N  
} ; 8 (jUe  
4B+9z^oQ  
_1Z=q.sC  
一目了然不是么? lt'I,Xt  
最后实现bind Eu<1Bse;  
Mq%,lJA\  
7YWNd^FI V  
template < typename Func, typename aPicker > HHk)ZfWRo  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 2i#Sn'1  
  { (kBP(2V  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ?|;yVew  
} 5-u=o )>  
u<ySd?  
2个以上参数的bind可以同理实现。 AF\T\mtvRm  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 C"T1MTB  
J<n+\F-s  
十一. phoenix ;+"f  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: LS>G4 ]  
=8 G&3 R  
for_each(v.begin(), v.end(), mZk0@C&:6  
( 1m<RwI3s  
do_ qUF'{K   
[ eKZ%2|+j!7  
  cout << _1 <<   " , " |w}w.%  
] 6`01EIk  
.while_( -- _1), hm$X]H`uMX  
cout << var( " \n " ) ^{@!['  
) n7LfQWc  
); DR9: _  
jD,Baz<  
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: Doze8pn  
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 /Wk9-uH  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 9|' B9C  
那么我们就照着这个思路来实现吧: }71LLzG`/  
/Poet%XvRx  
(3vHY`9  
template < typename Cond, typename Actor > &7?R+ZGo  
class do_while DsDzkwJE  
  { y k161\  
Cond cd; )(Iy<Y?#  
Actor act; 1pp -=$k  
public : WUdKLx %F  
template < typename T > e= P  
  struct result_1 JYqSL)Ta*t  
  { C}g9'jY  
  typedef int result_type; XdgUqQb}  
} ; Hq&"+1F  
\~rlgxd  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} "+"{+k5t  
1nj(h g  
template < typename T > `<\}FS`'  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <T?oKOD ]  
  { OqhD7 +  
  do 6V9doP]i  
    { &`|:L(+  
  act(t); n ?[/ufl  
  } Zzua17  
  while (cd(t)); &6 -k#r  
  return   0 ; 4tA_YIv  
} rk2xKm^w  
} ; }|)R   
2 mjV~  
lB8il2&  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). p(SRjQt  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 JD>d\z2QC  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 [ Mg8/Oy  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 2pHR_mrb  
下面就是产生这个functor的类: ,n,RFa  
I 1d0iU  
yKagT$-  
template < typename Actor > =?0lA_ 0  
class do_while_actor $L4/I!Yf  
  { B=L&bx  
Actor act; j '%4{n  
public : iItcN;;7  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} q*jNH\|  
c{ZY,C&<  
template < typename Cond > BI[JATZG  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; Uh}seB#mJj  
} ; d87vl13  
PrQ?PvA<L  
vEM(bT=H  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 Zx }&c |Q  
最后,是那个do_ Z]w# vLR  
vQVK$n`  
$>M<j  
class do_while_invoker XhzGLYb~I`  
  { Rn%N&1 Ef  
public : Ko>&)%))$X  
template < typename Actor > f67NWFX  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const }0 hL~i  
  { N<|$h5isq  
  return do_while_actor < Actor > (act); Q~D`cc|]  
} |iFVh$N  
} do_; gxPx&Z6jF  
O^>jdl!TZ  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? _:n b&B  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 Gm`}(;(A  
最后来说说怎么处理break和continue TOF '2&H  
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。 vh!v MB}}  
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