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
  • 4418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 6sy,A~e  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 qK-qcPLsl  
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, KBj@V6Q  
W0?JVtq0Z  
|*1xrM:v~  
r\RFDj  
  class filler >#?iO]).  
  { Om6Mmoqh  
public : D2$^"  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} 5p{25N_t  
} ; #G~wE*VR$  
C *Xik9n  
vX 1W@s  
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: Ys%'#f  
B!iFmkCy  
FE}s#n_Pd  
kyu2)L2u  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); 23k)X"5  
)@,N7Y1h  
IywiCMjH  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 V8T#NJ  
hpas'H>J  
J@gm@ jLc  
l.uN$B  
二. 战前分析 Z*Zc]hD  
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。 Bs@:rhDi  
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 !G[f[u4Zg  
yZ|+VXO  
 h,~tXj  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); $$\V 2%v  
  /* --------------------------------------------- */ ;Rs.rl>;t/  
vector < int *> vp( 10 ); Eo Ko   
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); _hWuAJ9Qy  
/* --------------------------------------------- */ cB<O.@  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); @o60 c  
/* --------------------------------------------- */ ?0uOR *y'  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); (H P z  
  /* --------------------------------------------- */ )# p.`J  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); .Nk}Z9L]k  
/* --------------------------------------------- */ Ej{+U  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); !. p  
hAlPl<BO#V  
m|lM.]2_  
]  ~'9  
看了之后,我们可以思考一些问题: aU4R+.M7@  
1._1, _2是什么? brj[c>ID  
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。 aj?2jU~Pq  
2._1 = 1是在做什么? 8<Xq=*J+  
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。 }a' cm!"  
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。 .Jptj  
gU+ss  
1z3]PA!R  
三. 动工 \FVNXU MU  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: B#QL M^  
u |'8a1  
k?< i*;7  
ma1 (EJ/  
template < typename T > eVrnVPkM  
class assignment )=y.^@UT@  
  { Q*Y 4m8wY  
T value; K[*h+YO  
public : ,}u,)7  
assignment( const T & v) : value(v) {} i},d[  
template < typename T2 > ;4l-M2  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } fjcr<&{:  
} ; Bpm,mp4g\#  
0e)lY='^_  
> CH  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 xUQdVrFU  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment '^e0Ud,  
hI*`>9l  
|y klT  
b/z'`?[  
  class holder _a fciyso  
  { y?"$(%3|  
public : akMJ4EF/  
template < typename T >  ccRlql(  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const )4@M`8  
  { J`4Z<b53  
  return assignment < T > (t); Y$>+U  
} PL9<*.U"=  
} ; *3 !(*F@M,  
dr.**fGYde  
#]k0Z~Bl  
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[IQ1AEr  
E=}6 X9X  
  static holder _1; vz- 9<w;>a  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 yq1Gqbh l  
tp7oc_s?.  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); tsck|;v  
而不用手动写一个函数对象。 aXQ&@BZ {j  
AbL5 !'  
SE6>vKR/.  
7F"3<U@J  
四. 问题分析 3(MoXA*  
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。 >ze>Xr'm5=  
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。 BHEs+ e0  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 H3!,d`D.N  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ~(stA3]k  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 u.$Ym  
D% oueW  
五. 问题1:一致性 bh{E&1sLh  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| [SK2x4  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 G}182"#4  
C\y[&egww  
struct holder 2=jd;2~  
  { kZJt ~}  
  // eH ;Wfs2f  
  template < typename T > f#*h^91x  
T &   operator ()( const T & r) const f;e_04K  
  { :x8Jy4L  
  return (T & )r; =g/4{IL%  
} :8](&B68gE  
} ; -K:yU4V  
Y=AH%Gy9 )  
这样的话assignment也必须相应改动: bjuYA/w<  
F(J\ctha  
template < typename Left, typename Right >  -PcS(  
class assignment Cw6>^  
  { n>u.3w L  
Left l; iU.!oeR?  
Right r; .UNF~}^H  
public : W,xi> 5k  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} >_rzT9gX&  
template < typename T2 > j kSc&  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } kTr6{9L  
} ; OD{5m(JwL  
PthId aN@  
同时,holder的operator=也需要改动: `)0Rv|?  
n/ui<&(  
template < typename T > {CW1t5$*  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const 0eQ~#~j&  
  { _Syre6k  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); K%98;e9  
} ~sZqa+jB0  
`6 |i&w:b  
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。 |E46vup  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 t.3Ct@wK  
s]$HkSH  
return l(rhs) = r; NYWG#4D  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 :({-0&&_  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Ll008.#  
r~8D\_=s  
template < typename Tp > N!tpzHXw  
class constant_t jjJc1p0  
  { @WhZx*1  
  const Tp t; s/r5,IFR  
public : JoZqLy!@  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} r~ZS1Tp  
template < typename T > 5F'%i;)oq  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const r^?)F?n!  
  { aR`_h=a  
  return t; hB|H9+  
} (%``EIc<8  
} ;  !7 ei1  
X=rc3~}f  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ;X?Ah  
下面就可以修改holder的operator=了 TYs+XJ'Xj  
]jHh7> D  
template < typename T > BNAguAxWo  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const #E- VW  
  { k98< s  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); 7P3 <o!YA  
} KzEuPJ?  
Qv9*p('~A  
同时也要修改assignment的operator() hgTM5*fD}  
h Jfa_  
template < typename T2 > .8u$z`j  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } d$2@,  
现在代码看起来就很一致了。 [VY8?y  
&/b? I `  
六. 问题2:链式操作 Nrab*K(][  
现在让我们来看看如何处理链式操作。  ET >S  
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。 [@,OG-"&  
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。 />dB%*  
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。 tc+GR?-7W  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct t_[M &  
GM)\)\kNF  
template < typename T > #6Efev  
struct result_1 DFt=%aV[  
  { 3q~":bpAp  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; P!`Q_h6a  
} ; c8bca`  
7\7Brw4  
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: yt/20a  
6%\7.h  
template < typename T > .ujs`9d_-  
struct   ref \_*?R,$3Y,  
  { S5:"_U  
typedef T & reference; |i,zY{GI+2  
} ; OqfhCNAY  
template < typename T > blKDQ~T2  
struct   ref < T &> JcvHJ0X~a  
  { -XS+Uv  
typedef T & reference; KKx&UKjV  
} ; SR&(HH$  
#~bU}[{  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Zu2m%=J`  
@Og\SZhn  
template < typename T > @{J!6YGh  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const N.fQ7z=Z(M  
  { "e1{V8 4  
  return l(t) = r(t); OPvj{Dv$0  
} jRv;D#Hp  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 <GL}1W"Ay  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 &^CL] &/  
+z]:CF  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 aJuj7y-  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: <3SFP3^:  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 2 pM  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 kcq9p2zKv  
最后的布局是: >:Rt>po8|w  
                Add ,$MWk(S  
              /   \ p\\P50(-  
            Divide   5 Xm"w,J&  
            /   \ @1pW!AdN  
          _1     3 .RQXxw  
似乎一切都解决了?不。 Ct =E;v7}  
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。 _Ep{|]:gw  
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。 >\6jb&,%O  
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: Sa h<sb=  
}$&T O$LX  
template < typename Right > mr{k>Un\  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const %:'1_@Ot 2  
Right & rt) const Y0P}KPD  
  { bl:a&<F  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ~cO?S2!W  
} 9}%~w(P  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 |kBg8).B  
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。 r)9i1rI+  
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。 _g^K$+F'}  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 CI~hmL0  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 wS F!Xx0  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? #K<=xP  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: uZqu xu.  
z. _C*c  
template < class Action > ?{@!!te@3v  
class picker : public Action i#@v_^q  
  { SxLHFN]  
public : r 48;_4d)D  
picker( const Action & act) : Action(act) {} q_9N+-?{7  
  // all the operator overloaded nK?k<  
} ; DU*g~{8T$  
.v #0cQX+.  
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。 8T>3@kF  
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: y]QQvCJr3d  
|*]X\UE  
template < typename Right > ,%)WT>  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const &;NNU T>Q  
  { d!}jdt5%  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); xVHQ[I%  
} Gg}LC+Y  
?j&~vy= T  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 1eE]4Z4Q  
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。 9AVK_   
JL]k:i^`A  
template < typename T >   struct picker_maker 7N}\1Di5  
  { 5H'b4Cyi`  
typedef picker < constant_t < T >   > result; (04j4teE  
} ; Ru9pb~K  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > m5'__<  
  { 2kp|zX(  
typedef picker < T > result; A3 Rm 0  
} ; 7b7%(  
(_%JF[W  
下面总的结构就有了: $dVgFot  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 Q8DQ .C  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 %WJ{IXlz  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 bY"eC i{K  
至此链式操作完美实现。 vZ_DG}n11  
W)$|Hm:H  
ZaNyNxbp>z  
七. 问题3 5Re`D|8  
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。 {R1Cxt}  
v:J.d5  
template < typename T1, typename T2 > eBYaq!t k  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const T_oW)G  
  { 654jS!  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); X('Q;^`  
} QX.F1T 2e?  
Be14$7r  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: W"}*Q -8W  
A\PV@w%A i  
template < typename T1, typename T2 > G5XnGl }Q  
struct result_2 S{"6PXzb  
  { o{-USUGj7  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; [r/Seg"  
} ; `aX}.{.!  
UQji7K }  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? zOu$H[  
这个差事就留给了holder自己。 M*T# 5  
    P`IMvOs&  
++p& x{  
template < int Order > j9L+.UVI,  
class holder; C(%5,|6  
template <> /J9T=N  
class holder < 1 > "'H7F ,k'  
  { k>z-Zg  
public : "]\":T  
template < typename T > BorfEv} SN  
  struct result_1 bcx{_&1p  
  { <1'X)n&Kw$  
  typedef T & result; 5f`XFe$8  
} ; cnUU1Uz>  
template < typename T1, typename T2 > Nh7!Ah  
  struct result_2 -) v p&-  
  { n]ppO U|[  
  typedef T1 & result; c&I,eds  
} ; h>5~ (n8  
template < typename T > B|q3;P  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ! ,(bXa\^  
  { dXK~ Z:  
  return (T & )r; cwW~ *90#  
} -m x3^  
template < typename T1, typename T2 > n5,Pq+[  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ygy#^  
  { hk$nlc|$  
  return (T1 & )r1;  9jzLXym  
} CyBM4qyH  
} ; 23n8,} H,  
* SON>BSF  
template <> ofrlTw&o  
class holder < 2 > +KwF U  
  { e[ k;SSs  
public : >0;"qT  
template < typename T > XY t8vJ  
  struct result_1 HI?~t| [y  
  { 0R^(rE"2#  
  typedef T & result; VV}fW"_ND  
} ; iN9!?Ov_  
template < typename T1, typename T2 > _~#C $-T  
  struct result_2 X9`C2fyVd  
  { :;#}9g9  
  typedef T2 & result; w-Q 6 -  
} ; FLnAN;  
template < typename T > wM&x8 <  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const fvBC9^3  
  { zl8\jP  
  return (T & )r; I(kIHjV|  
} ) ImIPSL  
template < typename T1, typename T2 > q2U"k  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const R^O)fL0_  
  { LAVt/TcZS|  
  return (T2 & )r2; ;eEtdoy  
} o  >4>7  
} ; U+A(.+d.  
Ky~~Cd$  
eEZlVHM;O  
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> >。 ]A<u eM  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的:  AQNx%  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: fD}]Mi:V  
d@`:9 G3  
return l(i, j) = r(i, j); /t6u"I~  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int)  9DAwC:<r  
FEi,^V  
  return ( int & )i; Ly/~N/<\  
  return ( int & )j; _j<M}  
最后执行i = j; iuk8c.TAR  
可见,参数被正确的选择了。 mS;Q8Crh  
VKfHN_m*  
\C\y' H5  
{kO:HhUg  
4Jy,IKPp  
八. 中期总结 <W|{)U?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: kX .1#%Ex  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 b6$A@b  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 9oN'.H^  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor )PNH| h  
8uD%]k=#!  
<^c0bY1  
nk,Mo5iqV  
T`<k4ur  
2<./HH*f  
九. 简化 *M5C*}dl  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 45JLx?rN_  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ~/[N)RFD  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ds[~Cp   
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 A|nU _*  
  +-*/&|^等 -<.NEV  
2. 返回引用。 }+3~y'k  
  =,各种复合赋值等 2Rt ZTn  
3. 返回固定类型。 @3D%i#2o&[  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) zOp"n\  
4. 原样返回。 S(xA}0]  
  operator, i<![i5uAI  
5. 返回解引用的类型。 ]c+'SJQ  
  operator*(单目) ~<R~Q:T  
6. 返回地址。 ai2}vR  
  operator&(单目) 7nIMIkT:  
7. 下表访问返回类型。 6-}9m7#Y  
  operator[] -^N '18:  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 7:<>#  
  operator<<和operator>> Ds/zl Z  
co-D,o4x  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 :/Zh[Q@EG  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: NE nP3A  
0nn# U  
template < typename Left > w-/Tb~#E  
struct value_return -OAH6U9^  
  { {$.{VE+v5  
template < typename T > sNTfRPC  
  struct result_1 Lj\<qF~n  
  { +fmZ&9hFNJ  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 4K% YS  
} ; "fwuvT 1  
<VPtbM@(m  
template < typename T1, typename T2 > 1yf&ck1R  
  struct result_2 H[oi? {L  
  { 3<lDsb(}0A  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; U:(t9NX b  
} ; #SOe &W5  
} ; 93,ExgFt  
,+{ 43;a  
N/p_6GYMa  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait A O]e^Q  
Y6Q6--P  
下面我们来剥离functor中的operator() 0eIR)#j*  
首先operator里面的代码全是下面的形式: CQ ?|=cN  
C<ljBz`,t  
return l(t) op r(t) ~a Rq\fx{  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) \:S8mDI^s  
return op l(t) MDt4KD+bZ  
return op l(t1, t2) .d,Zx  
return l(t) op >n62csO  
return l(t1, t2) op p`0Tpgi  
return l(t)[r(t)] l0V@19Ec  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] N*;/~bt7 P  
H(|v  
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: P nDZi  
单目: return f(l(t), r(t)); P*Nl3?T  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); %-.GyG$i  
双目: return f(l(t)); "tIx$?I  
return f(l(t1, t2)); e V#H"fM  
下面就是f的实现,以operator/为例 c{0?gt.  
Q=E6ZxH5;  
struct meta_divide ] a()siT  
  { #t*c*o  
template < typename T1, typename T2 > 7t QiKrhp  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) LgYzGlJp  
  { P7!Sc  
  return t1 / t2; 7;V5hul  
} "`wq:$R  
} ; 2J5dZYW  
8h=XQf6k0  
这个工作可以让宏来做: c@P,  
> im4'-  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ j- -#vEW  
template < typename T1, typename T2 > \ &-9D.'WzP  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; >Ww F0W9?  
以后可以直接用 muLTYgaM  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Lj#6K@u@Z  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 70Am]L&M  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 9v A`\\9  
4+0Zj+ q";  
62q-7nV  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 Y;WrfO$J  
P#C`/%$S  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > *Bj G3Jc5  
class unary_op : public Rettype B^Q#@[T   
  { _e W*  
    Left l; jdzV&  
public : }\F>z  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} h=aHZ6v  
d>}%A ]  
template < typename T > 4C$,X!kzF  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _<8y^ymo  
      { okW3V}/x/z  
      return FuncType::execute(l(t)); iT5%X   
    } A@4Cfb@  
k dqH36&<  
    template < typename T1, typename T2 > @ NF8?>!  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const f{J7a1 `_  
      { "(5}=T@,  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); >; Bhl|r~z  
    } F&\o1g-L  
} ; {XAKf_Cg  
H0S7k`.  
VQCPgs  
同样还可以申明一个binary_op x+&&[>-P  
Jg:'gF]jt  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > q&.!*rPD  
class binary_op : public Rettype xFJ>s-g*  
  { />?d 2?  
    Left l; a;(:iMCi  
Right r; >3JOQ;:d8  
public : DI\^ +P  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 9f "*O j  
CfAqMH*ip  
template < typename T > 0t~--/lA  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const s}.nh>Q  
      { AxeWj%w@  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); >/>a++19  
    } hN.#ui5 $  
j EX([J1  
    template < typename T1, typename T2 > =F`h2A;a  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const gm8H)y,  
      { ^a]:GPc  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 3ySnAAG  
    } 3+Q6<MS q  
} ; IRQ(/:]  
+$9w[ARN+  
}K/[3X=B  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 HTC7fS  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 *?uF&( 0  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) E,;nx^`!l  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 |^=`ln!  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! U> >J_2  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 o)$sZ{` ="  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 67e1Y@Xu  
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) ]KfHuYjM  
下面是修改过的unary_op ,Ya&M@^Z  
pD]Ry" ZG  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ?TXFOr]g]2  
class unary_op b x@CzXre;  
  { e'jR<ln|  
Left l; '? d[ ip  
  0-5:"SN'  
public : $R^"~|m3M  
HdGy$m`  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ev; &$Hc  
O&)Y3O1  
template < typename T > 33; yt d  
  struct result_1 Nb$)YMbA  
  { `1P &  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; WN0^hDc-  
} ; m?csake.Me  
wiutUb Y  
template < typename T1, typename T2 > .VI2V-Q  
  struct result_2 Un<~P@T%  
  { 'HC4Q{b`  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 4fN<pG,  
} ; jQc0_F\  
XW19hG  
template < typename T1, typename T2 > F 4k`x/ak  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]!f=b\-Av  
  { wk3yz6V2  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ?e BN_a,r6  
} {C<ch@sR  
LOQEU? z  
template < typename T > Tx!mW-Lt  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const F`3I~(  
  { S]<Hx_[}  
  return OpClass::execute(lt(t)); UE(%R1Py  
} 9@!`,Co  
b[/-lNrc  
} ; 'a0$74fz  
z-()7WY  
iR_X,&p   
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 3c6#?<%0`  
好啦,现在才真正完美了。 \}cEHLq  
现在在picker里面就可以这么添加了: |=SaI%%Be  
ua2SW(C@  
template < typename Right > n\d-^ml  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const v67o>`<$  
  { aK,G6y  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); P2lj#aQLS  
} :imp~~L;  
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。 2r1., 1  
s:Memvf  
zX)uC<  
L"AZ,|wIk  
&'R\yX<J)  
十. bind b,I$.&BD  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 Yw./V0Z{@  
先来分析一下一段例子 '(ql7  
q),yY]5  
M[SWMVN{  
int foo( int x, int y) { return x - y;} MbF.KmV  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 nq r[HFWs  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 ~ZT(@w  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 2jA-y!(e  
我们来写个简单的。 JEj.D=@[  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: D;m>9{=  
对于函数对象类的版本: |o6B:NH,rg  
58WL8xu  
template < typename Func > 2b2/jzO}J  
struct functor_trait \=i>}Sg  
  { W* N^Gp@  
typedef typename Func::result_type result_type; `N$<]i]s5  
} ; SxH b76 ;  
对于无参数函数的版本: =lA*?'kd  
I)T]}et  
template < typename Ret > [$f  
struct functor_trait < Ret ( * )() > 8eQ 4[wJY  
  { r;SA1n#  
typedef Ret result_type; 66!cfpM  
} ; fp u^  
对于单参数函数的版本: XJ.bK  
9*U3uyPi  
template < typename Ret, typename V1 > 8Y_wS&eB  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > \$W>@w0  
  { Ar,B7-F!  
typedef Ret result_type; 8 Zhx&  
} ; |]*]k`o<)  
对于双参数函数的版本: #[ipJ %  
oYI7 .w  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > }y;s(4  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > %9C_p]P*  
  { 5Ay\s:hb[u  
typedef Ret result_type; =*_T;;E  
} ; GB&<+5t2  
等等。。。 aOIE9wO  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ^U)xQD"  
wak_^8x  
template < typename Func > Pm*FA8a7  
struct func_return B=8],_  
  { +O8rjVg)  
template < typename T > `2.[8%6  
  struct result_1 krnxM7y  
  { _vr> -:G  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ;Hk{bz(  
} ; Y|stxeOC  
H$^IT#  
template < typename T1, typename T2 > -T$%MX  
  struct result_2 Q+YYj  
  { j]~;|V5Z  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; nJC/yS |  
} ; 6R1}fdHvP  
} ; 1 CXO=Q  
xy;u"JY*  
'So,*>]63  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ^}8qPBz  
;n`SF~CU  
template < typename Func, typename aPicker > Ti:PKpc  
class binder_1 K8,Q^!5]"  
  { .ww~'5b0  
Func fn; 2<q.LQ}<  
aPicker pk; i-Er|u; W  
public : jJc:%h$|2  
|soDt <y+L  
template < typename T > V'alzw7#  
  struct result_1 S+9}W/  
  { 0&wbGbg(W  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; )"KKBil0  
} ; p(vmMWR!  
8725ET t  
template < typename T1, typename T2 > $S Kax#[  
  struct result_2 M5\$+Tu  
  { 'ONCz  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; p`N+9t&I4  
} ; fXD9w1  
`-yo-59E[  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ^6g^ Q*"  
/h6K"w=='!  
template < typename T > lFJDdf2:$C  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const IPHZ~'M  
  { ,y5,+:Y ~  
  return fn(pk(t)); Y-YlQ ^  
} f(SK[+aqW  
template < typename T1, typename T2 > g  Z!q  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const JO[7_*s  
  { mQd L"caA  
  return fn(pk(t1, t2)); z.Y`"B'j`  
} {mOQRAKl  
} ; w{ +G/Ea  
}aSTo"~m#  
[8%R*}  
一目了然不是么? R^*%yjy9  
最后实现bind q# C;iK4  
%7}ibz4iF  
tleWJR8oc  
template < typename Func, typename aPicker > "@ 1+l&  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) FW=`Fm@z%%  
  { {f1iys'Om  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); L*(Sh2=_  
} H;w8[ImK  
FHOF 6}if  
2个以上参数的bind可以同理实现。 X iW~? *Z  
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。 !94qF,#1  
nY M2Vxi0+  
十一. phoenix ){}1u ?  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: H6/n  
KATu7)e&~^  
for_each(v.begin(), v.end(), oU`{6 ~;  
( 9Ib#A  
do_ }z,f8Yz  
[ ,azBk`$iQr  
  cout << _1 <<   " , " v{r,Wy3  
] nI_UL  
.while_( -- _1), [ikW3 '99,  
cout << var( " \n " ) yt+d f0l  
) [x[ nTIg  
); ;)Fc@OXN>  
W @ ?*~  
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+7@8)1(  
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 Qo\+FkhYq  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 1[:tiTG|C  
那么我们就照着这个思路来实现吧: rK~Obv  
 Q'~3Ik  
[6cF#_)*  
template < typename Cond, typename Actor > lY$9-Q(  
class do_while ;s\ck:Xg  
  { ^!A@:}t>  
Cond cd; CpLLsphy  
Actor act; ;Z6ngS  
public : wGLSei-s  
template < typename T > @V=HY  
  struct result_1 uz;zmK  
  { a 8}!9kL  
  typedef int result_type; K#;EjR4H  
} ; AGGNJ4m  
:meq4!g{1  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} #Y<QEGb(  
zBjbH=  
template < typename T > |V-)3 #c  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const H: rrY  
  { / LC!|-1E  
  do wA< Fw )  
    { O>,Rsj!e  
  act(t); $N/"c$50,  
  } 3)*Twqt  
  while (cd(t)); 3[Z7bhpV  
  return   0 ; \Z8:^ct.P  
} _Gtq]`y  
} ; UF PSQ  
Z/oP?2/Afh  
vYNu=vnM  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). |2!cPf^8  
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。 *\#?)q  
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。  WfH4*e  
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。 hQ_g OI  
下面就是产生这个functor的类: _FxQl ]@  
5: vy_e&  
yL #2|t(  
template < typename Actor > kWZ/O  
class do_while_actor i%# <Hi7  
  { dOFK;  
Actor act; 5pz(6gA  
public : e)#f`wM  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} -F&*>?I  
f9a_:]F  
template < typename Cond > ><w=  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; cz;gz4d8  
} ; VRA0p[  
}%Vx2Q  
RxUzJ  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 <2ymfL-q  
最后,是那个do_ "yf#sEabV  
d: LP8  
:<PwG]LO  
class do_while_invoker [DSD[[ z[  
  { S*'  
public : 7q@>d(xho  
template < typename Actor > b |JM4jgK  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const ZnZ`/zNO  
  { LWIPq"  
  return do_while_actor < Actor > (act); `kM:5f+>W  
} dPb@[k  
} do_; 4n}^1eQ9  
"PfNC<MQo  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? 859ID8F  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 v~KgCLo  
最后来说说怎么处理break和continue }gtkO&  
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。 @f%q ,:  
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