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
  • 5336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 }r,M (Zr  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 "VZ1LVI  
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, LhO\a  
;g0s1nz  
?TA7i b_  
XmQ ;Roe  
  class filler 5t:Zp\$+`  
  { yX!fj\R  
public : 8xB-cE  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} u[)X="-e#  
} ; m4m-JD|v  
B''yW{  
^ 9+ Qxv  
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: %DSr@IX  
hi,=" /9  
&>qUT]w  
`Moo WG  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); \9[vi +T  
m]?Z_*1  
9\"\7S/Z  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 W^iK9|[qp  
&%fcGNzJQ  
V ,KIi_Z  
;7\Fx8"s[  
二. 战前分析 eKr>>4,-P  
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。 qy|bOl  
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 {\5(aQ)Vi5  
[ K?  
;^/ruf[t  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Rs=Fcvl  
  /* --------------------------------------------- */ _&l8^MD  
vector < int *> vp( 10 ); 2 `AdNt,  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); +,spC`M6h  
/* --------------------------------------------- */ xVPSL#>  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); a*(Zb|g  
/* --------------------------------------------- */ S #GxKMO%  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); :la i0> D  
  /* --------------------------------------------- */ 2E40&  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); p8,=K<  
/* --------------------------------------------- */ >7BP}5`.;  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); 30HUY?'K  
A"S"La%"  
Owf!dMA;nF  
W|2^yO,dX  
看了之后,我们可以思考一些问题: \oPe" k=  
1._1, _2是什么? _4>DuklH,  
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。 w"0$cL3  
2._1 = 1是在做什么? br=e+]C Y)  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 !sX$?P%U  
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。 a[hF2/*  
w9Yx2  
k*A(7qQA`4  
三. 动工 Ij(dgY  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: XEiVs\) G  
&m--}  
5x@ U<  
h.tj8O1  
template < typename T > eY 3:Nl^  
class assignment ]L~z9)  
  { IX+Jf? &^  
T value; nC3+Zka  
public : wwl,F=| Y  
assignment( const T & v) : value(v) {} ).kU7;0  
template < typename T2 > x[t?hl=:  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } O ?T~>|  
} ; Gxd/t#;  
`&NFl'l1C  
XI`_PQco  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Kvg=7o  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment .45wwouZkc  
Z kw-a  
Mzg'$]N  
MNs<yQ9I'  
  class holder ai;!Q%B#Q  
  { HJr/N)d  
public : 6teu_FS  
template < typename T > Q3>qT84  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const XF: wsC  
  { EG\L]fmD  
  return assignment < T > (t); Sp[9vlo8  
} $MasYi  
} ; HZ<#H3_ix  
il >+jVr  
}F1Asn  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: .U(6])%;@  
iY>x x~V  
  static holder _1;  5V<6_o  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 9y\nO)\Tv  
xLIyh7$t  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); _LF'0s*  
而不用手动写一个函数对象。 8!v|`Ky  
`x=kb;  
DQhHU1  
n^QDMyC;I  
四. 问题分析 m@nGXl'!  
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。 Rb<| <D+  
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。 d '2JMdbc  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 :C;fEJN  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 =x w:@(]{  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 f]1 $`  
o,k#ft<  
五. 问题1:一致性 Ty b_'|?rW  
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?| leHKBu'd  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 IO #)r[JZ  
`*CoVx~fk  
struct holder b5g^{bzwu  
  { \nOV2(FAT  
  // r;f\^hVy  
  template < typename T > HV`u#hZ7C  
T &   operator ()( const T & r) const &h[)nD  
  { G%gdI3h1Z  
  return (T & )r; ;\"Nekd|  
} yzpa\[^  
} ; 3znhpHO)  
M/V"Ke"N  
这样的话assignment也必须相应改动: &>B|?d  
iP7KM*ks  
template < typename Left, typename Right > ~=wBF  
class assignment ,S(_YS^m  
  { w}}+8mk[  
Left l; tc;$7F ;  
Right r; .*k!Zl*  
public : ;2 o{ 6  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Qvny$sr2  
template < typename T2 > ve#[LBOC8  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } dd=5`Bo9Yh  
} ; ]Gl_L7u`  
^R\5'9K!  
同时,holder的operator=也需要改动: e /XOmv  
Z[+Qf3j}o6  
template < typename T > ,[m4+6G5  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const 9LQy 0Gx  
  { X pXhg*}K  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); pfim*\'  
} dkEnc  
]H:K$nmX  
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。 kH=~2rwm  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 YVHDk7s  
xT9+l1_  
return l(rhs) = r; [t^%d9@t  
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。 n=fR%<v  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: }xrrHp  
<.7W:s,f=  
template < typename Tp > f2|On6/  
class constant_t  4z|Yfvq  
  { HV3wUEI3  
  const Tp t; %4To@#c  
public : 0@f7`D  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} If9!S} wa  
template < typename T > B7ys`eiB5C  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const '\m\$ {  
  { `.6Jgfu  
  return t; ZG)C#I1;O  
} Jf2:[ Mq  
} ; N_!Zn"J  
of<>M4/g4y  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 L3Q1az!Ct  
下面就可以修改holder的operator=了 Q!%CU8!`&  
I(WND/&  
template < typename T > $PbN=@  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const Y@'1}=`J  
  { "ZVBn!  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); P3XP=G`E  
} (Gxv?\  
D+_PyK~ jc  
同时也要修改assignment的operator() X'bp?m  
}Lwj~{  
template < typename T2 > .yj=*N.  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } 48%a${Nvvj  
现在代码看起来就很一致了。 Ah2XwFg?  
@p2dXJeR<  
六. 问题2:链式操作 =09j1:''<d  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 l:+pO{7L  
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。 <Q-ufF85)  
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。 Mz{ Rh+gS  
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。 :S7yM8 b`  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct tbv6-) Hs  
/C8(cVNZ  
template < typename T > TAJ9Y<  
struct result_1 kk5i{.?[  
  { -+I! (?  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; <F.Ol/'h  
} ; 7#|NQ=yd  
Sdt2D  
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: &akMj@4;R  
s9:2aLZ {  
template < typename T > f&cG;Y  
struct   ref 3yD5u  
  { 2Nl("e^kJr  
typedef T & reference; yb**|[By  
} ; d`nS0Tf'  
template < typename T > r@<;  
struct   ref < T &> +#H8d1^5  
  { B 9Mwj:)}  
typedef T & reference; 3S2'JOTY  
} ; i+cGw  
+[ }]a3)  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: /~tfP  
zB]T5]  
template < typename T > ;<X3AhF  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const R +JI ?/H  
  { x?<5=,  
  return l(t) = r(t); /tv;W  
} w./EJk KI  
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。 c`}X2u]k  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 zXf+ieo  
=nL*/  
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 @ Q1jH~t  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: jh0$:6 `C  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 +@qk=]3a  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ]D-48o0  
最后的布局是: IFTW,9hh  
                Add YXg uw7%\  
              /   \ eB@i)w?@o  
            Divide   5 =K>Z{% i  
            /   \ y?@Y\ b  
          _1     3 aC$g(>xFt  
似乎一切都解决了?不。 7VXeu+-P  
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。 835Upj>  
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。 CGe'z  
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: lM1!2d'P  
R39R$\  
template < typename Right > ;VFr5.*x  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const lqCn5|S]  
Right & rt) const EXFxiw  
  { rYS D-Kq  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ,"VQ 0Z1  
} q |^O  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 2M#CJ&  
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。 |O9=C`G_  
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。 U?lu@5 ^Z  
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。 ?W|IC8~d')  
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。 fDqXM;a"  
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? =GVhAzD3  
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: Xbtv}g<0c  
(}}8DB  
template < class Action > -d3y!| \>a  
class picker : public Action td&l T(7  
  { C|J1x4sb@  
public : _dBU6U:V  
picker( const Action & act) : Action(act) {} h*9o_  
  // all the operator overloaded S+y2eP G  
} ; =5M>\vt]  
F`Y<(]+   
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。 KUyJ"q<W  
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: 5#o,]tP  
(*x "6)`  
template < typename Right > L-R}O 8  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const ] zY  
  { FOA%( 5$4  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Wu&Di8GhP  
} u" g p">  
dR+$7N$  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > *a%PA(%6  
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。 ,s76]$%4  
tp^'W7E  
template < typename T >   struct picker_maker _D4}[`  
  { a&hM:n4P  
typedef picker < constant_t < T >   > result; JrAc]=  
} ; @#tSx  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > 9.=#4OH/  
  { 8W>l(w9M  
typedef picker < T > result; (B-9M)  
} ; 5w1[KO#K|  
,R =VzP&  
下面总的结构就有了: ~\G3 l,4  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 Z :+#3.4$3  
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。 8!SiTOzR?  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 >[@d&28b%  
至此链式操作完美实现。 j2Y(Q/i  
;#i$0~lRl  
5U jQLB  
七. 问题3 kwR@oVR^  
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。 ,GnU]f  
fO>~V1  
template < typename T1, typename T2 > g:M7/- "  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3@?YTez#  
  { $@k w>2  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 5,ahKB8  
} l7!)#^`2_  
)+,jal^7  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: " G6j UTt  
8w[EyVHA  
template < typename T1, typename T2 > @EZONKT  
struct result_2 l5ds`uR#  
  { q*nz4QTOE  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; W@dY:N}  
} ; UJ$:5*S=u  
odf^W  
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? ,P@-DDJ  
这个差事就留给了holder自己。 DZ.trtK  
     0QqzS  
Sg>0P*K@  
template < int Order > c.Z4f 7  
class holder; X2YOD2<v  
template <> ^(*O$N*#  
class holder < 1 > )6 <byO  
  { |uBC0f  
public : 3og$'#6P  
template < typename T > H`lD@q'S  
  struct result_1 "@w%TcA  
  { E}9ldM=]s  
  typedef T & result; rI+w1';C1  
} ; z xUj1  
template < typename T1, typename T2 > >?eTbtP  
  struct result_2 Pm(:M:a  
  { _lv:"/3R  
  typedef T1 & result; GPLt<K!<#  
} ; 8I0T u  
template < typename T > oK:P@V6!  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const *yq]  
  { zn1Rou]6  
  return (T & )r; qU*&49X  
} ]\,uF8gg)  
template < typename T1, typename T2 > `lezJ (Xm  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const s[@>uP  
  { 89#0vG7m  
  return (T1 & )r1; =e8L7_;  
} n o+tVm|  
} ; M.N~fSJ   
S} Cp&}G{P  
template <> R 0HVLQI  
class holder < 2 > %`1CE\f  
  { 2 RUR=%C  
public : EvQwGt1)P  
template < typename T > ##FNq#F  
  struct result_1 yPh2P5}H>  
  { Ca@=s  
  typedef T & result; QsJW"4d  
} ; 0&IXzEOr  
template < typename T1, typename T2 > 6*aa[,>  
  struct result_2 L"!ZY  
  { ~!:Sp_y  
  typedef T2 & result; JOx ,19r  
} ; t{8v(}  
template < typename T > 5vX 8mPR_  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const _<RR`  
  { =Z .V+4+  
  return (T & )r; i(yAmo9h  
} L\wpS1L(  
template < typename T1, typename T2 > J7wQ=! g  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Dnm.!L8  
  { :@%-f:iDj  
  return (T2 & )r2; L@n6N|[_  
} @U3foL2\  
} ; I,4-  
,o@~OTja*  
27E9NO=  
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> >。 ,' r L'Ys  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: \y H3Y  
首先 assignment::operator(int, int)被调用:  /E{dM2  
-N7L #a  
return l(i, j) = r(i, j); 3R%UPT0>  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) "G9'm  
) Zb`~w  
  return ( int & )i; `o8{qU,*]N  
  return ( int & )j; =6Sj}/   
最后执行i = j; Wd` QpW  
可见,参数被正确的选择了。 C nSX  
Xvj=*wg\Y  
q bZ,K@0  
?(/j<,m^  
EhIV(q9x  
八. 中期总结 seuN,jpt  
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: ]a6O(]  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Ly)(_Tp@+  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 SQt|(r)  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor wL-ydMIx  
_m7U-;G  
od}EM_  
vf'cx:m  
OVUs]uK  
Xm8Z+}i  
九. 简化 S}w.#tyEn  
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。 @bW[J  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 v-;XyVx  
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: \%Ah^U)gS  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 rI<nUy P?  
  +-*/&|^等 ?wLdW1&PpX  
2. 返回引用。 :Dk@?o@2;C  
  =,各种复合赋值等 r!.+XrYg  
3. 返回固定类型。 E +Ujpd  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) OS"{"P  
4. 原样返回。 ^s2m\Q(  
  operator, ,zN3? /7  
5. 返回解引用的类型。 OJ35En  
  operator*(单目) d2A wvP  
6. 返回地址。 I>H;o{X#  
  operator&(单目) %|*nmIPq(  
7. 下表访问返回类型。 Foe>}6~{?  
  operator[] VqD[G<|9T  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 P^8^1-b  
  operator<<和operator>> V/3 {^Fcr  
~[zFQ)([  
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。 -OrY{^F  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 0\cnc^Z  
ntj`+7mw  
template < typename Left > =|E 09  
struct value_return \m=-8KpU  
  { A \MfF  
template < typename T > 8 )mjy!,  
  struct result_1 -7I1Lh#M  
  { #ox9&  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; q}<.x8\  
} ; 1iNsX\M  
oNuPP5d[]  
template < typename T1, typename T2 > C{UF~  
  struct result_2 PG6[lHmi  
  { X(GmiH /E  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; C#Hcv*D  
} ; (!ZQ  
} ; Ig1lol:;  
1KTabj/C  
|jahpji6  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait !Tn0M;  
qnq%mwDeD  
下面我们来剥离functor中的operator() mW~i c  
首先operator里面的代码全是下面的形式: u/gm10<OWa  
QFW0KD`5  
return l(t) op r(t) w0Fwd  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Yzj%{fkh  
return op l(t) ,8c dXt   
return op l(t1, t2) G&x'=dJ  
return l(t) op p-5P as  
return l(t1, t2) op 9W1;Kb|Z<  
return l(t)[r(t)] G;(onJz  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 8pYyG |\  
/[a|DUoHO  
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: n}< ir!ZTO  
单目: return f(l(t), r(t)); y#S1c)vU  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); M!N` Orz  
双目: return f(l(t)); 6IEUJ-M Z  
return f(l(t1, t2)); ycgfZ 3K  
下面就是f的实现,以operator/为例 L]k*QIn:h  
`OKo=e~,  
struct meta_divide CN.6E<9'kK  
  { e7@li<3>d  
template < typename T1, typename T2 > Mjb 1  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) p`>AnfG  
  { 3<c*v/L{C\  
  return t1 / t2; ow2M,KU6Z  
} 6xQ"bFm  
} ; sA/,+aM  
B/jrYT$;m  
这个工作可以让宏来做: Ln ~4mN^  
<1aa~duT  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ uuu\f*<  
template < typename T1, typename T2 > \ "_ LkZBW.  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 7{n\y l?  
以后可以直接用 f;.SSiT  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) )fNGB]%  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 q}>M& *  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 3YR* ^  
6#<Ir @z  
C@%iQ]=  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 jEUx q%BH  
B-!guf rnY  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8NnhT E  
class unary_op : public Rettype z>6.[Z(T  
  { 1'NhjL  
    Left l; o g_Ri$x8  
public : RNGO~:k?r  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} y k?SD1hj  
j7f5|^/x3  
template < typename T > Ll,I-BQ 9  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const aT&t_^[]   
      { GF&_~48GD  
      return FuncType::execute(l(t)); XmP;L(wa   
    } avlqDi1l  
F y b[{"  
    template < typename T1, typename T2 > xXOR IlD  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const i wUv`>l&  
      { rB,ldy,f  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); >gr<^$  
    } $nj\\,(g  
} ; !6lOIgn  
^D>fis  
]*0(-@  
同样还可以申明一个binary_op Qe_+r(3)k  
2zhn`m  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ^[#=L4  
class binary_op : public Rettype fTBVvY4(  
  { k!&:(]  
    Left l; z^'n* h  
Right r; 7m\vRMK  
public : YUCC*t  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} JRq3>P  
>zQNHSi  
template < typename T > Uls+n@\!  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Y.7}  
      { MZ WmlJ   
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); w^3|(F  
    } ?b56AE  
p+$+MeBz  
    template < typename T1, typename T2 > ?H`j>]%&  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6F(hY !}5  
      { wZQ)jo7*g  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ^_sQG  
    } $(3uOsy   
} ; [P{a_(  
)AI?x@  
40u7fojg2  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 !~)90Z!  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 u\f3qc,]F  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) B_hPcmB  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 d .p'pGL  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中!  c-5Ysg  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 ;= a_B1"9u  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 B[CA 5Ry  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) 44~hw:   
下面是修改过的unary_op zZ: xEc  
w-ALCh8o  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 33 : @*  
class unary_op ypl G18  
  { D*QYKW=)  
Left l; KU]ok '  
  K3L"^a  
public : .%IslLZ  
g8RPHjvZ  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} eeW`JG-E  
uaaf9SL?  
template < typename T > ?_%u)S*g  
  struct result_1 ya.n'X14  
  { QjJfE<h  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Z5$fE7ba+  
} ; {rDq_^  
JGis"e  
template < typename T1, typename T2 > pw\P<9e=  
  struct result_2 oR#Ob#&  
  { >g]ON9CGH  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Plfdr~$  
} ; N'QqJe7Z  
9,scH65x  
template < typename T1, typename T2 > _w>uI57U  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const V&%C\ns4  
  { s7l23*Czl  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); +Ofa#^5);K  
} <bP#H  
cI:-Z{M7z  
template < typename T > M?$ZJ-  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const oxzq!U  
  { /P:EWUf'  
  return OpClass::execute(lt(t)); 2)9r'ai?a  
} oQ\&}@(V  
:^#vxdIC?  
} ; )c+k_;t'+  
DW>ES/B8$(  
[EOVw%R  
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 @PX\{6&  
好啦,现在才真正完美了。 ,F9nDF@)  
现在在picker里面就可以这么添加了: &I/qG`W  
2.nE k  
template < typename Right >  Gq1)1  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const r[pF^y0   
  { Da_()e[9p  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); A[)C:q,  
} %j5ywr:  
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。  to>  
-ihiG_f  
Skxd<gv  
$(rc/h0/E  
2+Yb 7 uI,  
十. bind p0VUh!  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 #K|9^4jt  
先来分析一下一段例子 50$W0L$  
~=cmM  
0` 5e  
int foo( int x, int y) { return x - y;} I2[]A,f ,  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 '3Q3lM'lh  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 R\O.e  
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。 )];aIA$  
我们来写个简单的。 tJ'iX>9I  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: snC/H G7  
对于函数对象类的版本: FnE6?~xa  
G3a7`CD  
template < typename Func > wxdyF&U n  
struct functor_trait :kG)sw7  
  { iKAusWj  
typedef typename Func::result_type result_type; 3i=Iu0  
} ; |8U;m:AS  
对于无参数函数的版本: !Z|($21W  
qINTCm j  
template < typename Ret > izuF !9  
struct functor_trait < Ret ( * )() > /{*$JF  
  { Ch5+N6c^  
typedef Ret result_type; :NE/Ddgc'  
} ; f<=Fe:1.  
对于单参数函数的版本: ^$NJD  
,H[SI0];  
template < typename Ret, typename V1 > 2*AG7  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > <[i}n55  
  { Ow/@Z7~  
typedef Ret result_type; <]U1\~j  
} ; i zwUS!5e  
对于双参数函数的版本:  v~=\H  
#ekM"p  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ea9oakF  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > DNP@A4~  
  { J ^ G  
typedef Ret result_type; Apfnx7Fv  
} ; ;Gd~YGW^#  
等等。。。 [po "To  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 4 b,N8  
2?DRLF]  
template < typename Func > {x@|VuL=  
struct func_return xDjV `E]  
  { kbI/4IRW  
template < typename T > NX,-;v  
  struct result_1 qLK?%?.N<  
  { Jp~zX lu  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 3)N\'xFh@  
} ; i$uN4tVKT  
.%}+R|g  
template < typename T1, typename T2 > ]Kh2;>= Xj  
  struct result_2 8Vn4.R[vE  
  { /,tAoa~FA  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; (S /F)?  
} ; 'jfRt-_-  
} ; j-b*C2l  
&c%Y<1e`%  
0XU}B\'<  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 n}nEcXb  
,wj"! o#  
template < typename Func, typename aPicker > jndGiMA  
class binder_1 ?Bx./t><  
  { ]A+o>#n}x  
Func fn; JL^2l$up  
aPicker pk; ',=g;  
public : 5V5w:U>_z  
~ 'Vxg}  
template < typename T > C9~~O~7x  
  struct result_1 #Dy?GB08  
  { X#p Wyo~  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; l#qv 5f  
} ; [V}, tO|  
iK;opA"  
template < typename T1, typename T2 > \RG!@$i  
  struct result_2  9A$m$  
  { KZ:hKY@q  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; |ys0`Vb=$  
} ; NXk!qGV2  
p,W_'?,9  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} <48<86TP  
\}"m'(\c  
template < typename T > ftbpqp'  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =o7}]k7  
  { 4P8*k[.  
  return fn(pk(t)); zsQoU&D 5  
} l*=aMjd?  
template < typename T1, typename T2 > EqB)sK/3  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const N{Qxq>6 G  
  { L>9R4:g  
  return fn(pk(t1, t2)); ip:LcGt  
} ;;U :Jtn2  
} ; 9Kv|>#zff  
b[ w;i]2  
Ey `h1 Y  
一目了然不是么? K|r Lkl9  
最后实现bind XNH4vG |  
NL"G2[e  
)A8v];.]3  
template < typename Func, typename aPicker > `BXS)xj  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) hZ$t$3  
  { dp5cDF}l  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ku&k'V  
} HIvZQQW|  
j}JZ  
2个以上参数的bind可以同理实现。 q6d~V] 4:  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 ,FSrn~-j9  
T6BFX0$  
十一. phoenix A#y@`} ]!'  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: r,(Mu  
Y3U9:VB  
for_each(v.begin(), v.end(), +cu^%CXT  
( k!L@GQ  
do_ zTm]AG|0  
[ } p:%[  
  cout << _1 <<   " , " %&<LNEiUN  
] (P|pRVO  
.while_( -- _1), !nf-}z e{  
cout << var( " \n " ) ?&+9WJ<M  
) :!TI K1  
); FY3IUG  
qSU| =  
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: 2umv|]n+l|  
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 #1nJ(-D+  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 6p;m\  
那么我们就照着这个思路来实现吧: }j {!-&  
X[$++p .  
t#E}NR  
template < typename Cond, typename Actor > eVh - _  
class do_while Sus;(3EX  
  { aAt>QxGQW  
Cond cd; qL /7^) (  
Actor act; z?]G3$i(  
public : -0uV z)  
template < typename T > 19e8  
  struct result_1 #s5N[uK^m  
  { rRFAD{5)  
  typedef int result_type; oYM3Rgxf9Q  
} ; hVpCB,  
va)%et0!  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} n~IVNB*  
1 OaXo!  
template < typename T > W8WXY_yJt  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const @* ust>7  
  { e /K#>,  
  do GIwh@4;  
    { ?\=/$Gt  
  act(t); `C E^2  
  } J>vMo@  
  while (cd(t)); BRRj$)u  
  return   0 ; |UnUG  
} | bv,2uWz  
} ; ?=Pd  
vw>jJ  
n$L51#'  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). ;t#]2<d*  
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。 LJlZ^kh  
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。 aBuoHdg;  
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。 V&{MQWy  
下面就是产生这个functor的类: rJyCw+N0  
>h~IfZU1  
je,}_:7  
template < typename Actor > IZ,oM!Y  
class do_while_actor |,C#:"z;  
  { }WLh8i?_  
Actor act; d I'SwnR  
public : +~zXDBS9  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} ~`MS~,,  
k"UO c=   
template < typename Cond > 7*o*6,/  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; L:nXWz  
} ; wucV_p.E  
*Nb#W!  
$^/0<i$   
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 <i\A_qqc/  
最后,是那个do_ C@\{ehG  
9=l.T/?sf  
JAc_kl{4O  
class do_while_invoker R[tC^]ai  
  { l: |D,q  
public : Nh?| RE0t  
template < typename Actor > QbFHfA2Ij  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const q<vf,D@{ !  
  { jyS=!ydn+  
  return do_while_actor < Actor > (act); fK}h"iH+K  
} ;F:fM!l=  
} do_; }=](p-]5  
k3!a$0Bs;  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? /a9 !Cf  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 1Nn@L2b 2  
最后来说说怎么处理break和continue Yf_6PGNzX  
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。 ='?:z2lJ  
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:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八