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
  • 8102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 .dTXC'  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 [^ eQGv[S  
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, V8" m_  
XywsjeI4  
l1ViUY&Z  
Z:Y_{YAD  
  class filler }MW+K&sIh  
  { xw~3x*{  
public : D> EN:_v  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} P8n |MN  
} ; K)s{D ] B  
/=S\v<z  
&v g[k#5  
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: 8m 5T  
xpB* > zb  
Wr;9Mz&{  
-5d^n\CDK  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); J @^Ypq  
#B!<gA$/  
tlpTq\;  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 JbXd9AMh2  
^H~g7&f9?N  
ISi^BFU  
] Wx?k7T  
二. 战前分析 ytyB:# J  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 9 y{R_  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 DW0N}>Gp*  
tM3Q;8gB!  
a?8boN(  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 5 =Op%  
  /* --------------------------------------------- */ 5LJ0V  
vector < int *> vp( 10 ); qcGsx2  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); -DL"Yw}  
/* --------------------------------------------- */ dd:vQOF;  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); ZXC_kmBN/  
/* --------------------------------------------- */ k8E{pc6;  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); D2 X~tl5<  
  /* --------------------------------------------- */ OI^sd_gkZ  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); L^x h5{  
/* --------------------------------------------- */ n'qWS/0U=  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); nUf0TkA  
>Q[3t79^  
^:Fj+d  
F-%Hw  
看了之后,我们可以思考一些问题: -SUK [<=X  
1._1, _2是什么? aXh~w<5F  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 )8*}-z  
2._1 = 1是在做什么? \"1%>O*  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 @cu#rWiG  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 \IO<V9^L  
AfvIzsT0  
\%|%C  
三. 动工 G|.6%-  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: #&K?N  
Ox9M![fC  
UOn:@Qn  
e3,@prr  
template < typename T > n<e1=L  
class assignment mKuY=#RP  
  { <ZjT4><  
T value; KtD XB>  
public : Hb3t|<z  
assignment( const T & v) : value(v) {} |./{,",  
template < typename T2 > bkFO4OZd  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } N^f_hL|:9  
} ; r-$VPW  
/_1q)`NYy  
t 09-y  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ?.^n,[2  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment i'p6#  
z>z9xG'  
:pvB}RYD  
1 RVs!;  
  class holder d'@i8N["{  
  { 00/ RBs 5  
public : W0XfU`  
template < typename T > W5Vh+'3  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const (/KeGgkhv  
  { QB ; jZpF  
  return assignment < T > (t); G124! ^  
} SA%uGkm:e  
} ; TlD^EJG  
5QP`2I_n  
&[P(}??Y\  
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: )3.=)?XW  
Pye/o  
  static holder _1; HutQx  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 4Q:r83#  
sGG q~7  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Cs2kbG_  
而不用手动写一个函数对象。 lf#5X)V  
= OzpI  
r6vI6|1  
~DP5Qi  
四. 问题分析 IO7cRg'-F  
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。 >?[?W|k7V  
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。 `*3;sq%`  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 x27$h)R0v  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ;$3e pP  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 T_[  
NZz^*Ela  
五. 问题1:一致性 hWi2S!*Y  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| m-]F]c=)w<  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 p ^ ONJL  
o_a'<7\#i  
struct holder |k#EYf#Y  
  { gts09{"}Y  
  // hISYtNWjd"  
  template < typename T > +2>, -V  
T &   operator ()( const T & r) const .EZ8yJj1Q  
  { ssAGWP  
  return (T & )r; /9o6R:B  
} gfiFRwC`v  
} ; w|f@sB>j  
Hi^ Z`97c  
这样的话assignment也必须相应改动: rJ(AO'=  
Vi#[k n'  
template < typename Left, typename Right > wb ^>/  
class assignment 6Ev+!!znu  
  { Tnas$=J  
Left l; V`@/"Djj  
Right r; Z%JAX>v&B  
public : x>+sqFd\  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 2M)E1q|a  
template < typename T2 > `yh][gqVE~  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } q8MyEoc:n  
} ; \+Y5b}  
^UBzX;|p  
同时,holder的operator=也需要改动: ~:*V'/2k  
#vc!SI  
template < typename T > M zF,is  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const F~/~_9RJ  
  { rpc;*t+z  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); F^&@[k7WW  
} DABV}@K"  
BwAmNW&i  
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。 {vk%&{D0)  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 N'0nt]&a  
N{<5)L~Y  
return l(rhs) = r; !Wj`U$];  
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。 jOZ>^5}  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: E85TCS 1  
AoY!f'Z  
template < typename Tp > W6):IW(E  
class constant_t rNICK2Ah  
  { /Mj|Px%  
  const Tp t; 2fXwJG'  
public : 8! /ue.T  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Zzmo7kFx3  
template < typename T > 7!;zkou  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const OW#G{#.6R  
  { ";^_[n  
  return t; 7Rd(,eWE@  
} qDgy7kkQ  
} ; goNDS5}  
bK{ VjXF  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 &'Xgf!x  
下面就可以修改holder的operator=了 ?v`24p3PC  
JW"`i   
template < typename T > }GHC u  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const ?5F;4 oR2g  
  { 3 K q /V_  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); ~du U& \  
} 7jGfQ  
0}po74x*r  
同时也要修改assignment的operator() v^ v \6uEP  
]W5p\(1g  
template < typename T2 > qpzyl~g:C  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } M!X^2  
现在代码看起来就很一致了。 (EH}lh }%  
@z:E]O}  
六. 问题2:链式操作 L uW""P/  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Ucz=\dO1  
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。 }PM7CZSq  
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。 5W=Jn?y2  
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。 m -0EcA/  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct #99=wn  
7 0EH~  
template < typename T > y1[@4TY]  
struct result_1 S,Q(,e^&  
  { `fl$ o6S/  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 3Bcv"O,B!{  
} ; X$?0C{@.}  
d(9-T@J  
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: i 1Kq (7  
\GKR(~f  
template < typename T > 1H-~+lf  
struct   ref N#@v`S  
  { '8FHn~F  
typedef T & reference; .v-2A);I  
} ; ?y__ Vrw  
template < typename T > (*,R21<%  
struct   ref < T &> X":2o|R  
  { d= ?lPEzSA  
typedef T & reference; Z?WVSJUVf  
} ; s(e1kk}"  
p*Yx1er1  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 4n1 g@A=y  
t;u)_C,bmP  
template < typename T > N8=-=]0G  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const aOQT-C[ O  
  { keStK8  
  return l(t) = r(t); f1?%p)C  
} wA6E7vi'  
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。 o/[Ks;l  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 T_#8i^;D  
*SpE XO  
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 7xR:\FBa^  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ` k(Q:  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 nc1?c1s,f  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 vZs~=nfi#|  
最后的布局是: jVHS1Vsei  
                Add l3/Cj^o4  
              /   \ }*O8]lG  
            Divide   5 @\M^Zuo  
            /   \ =k;X}/  
          _1     3 OMd:#cWsQ  
似乎一切都解决了?不。 (+<66 T O  
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。 U??OiKVZ+  
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。 K<%8.mZ7  
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: p["pGsf  
fI'+4 )@x  
template < typename Right > xMa9o  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const ~yV?*"Hi  
Right & rt) const 1=ZQRJW0B  
  { &JD^\+7U:  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); V|*3*W  
} [57`V &c5  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 x<@i3Y{[  
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。 J3B+WD]  
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。 *)oBE{6D  
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。 fzAkUvo  
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。 zAev@+.ld  
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? 91DevizXx  
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: z46Sh&+  
} :gi<#-:G  
template < class Action > /b/  6*&  
class picker : public Action Og?GYe^_  
  { FMzG6nrdBN  
public : 6&L;Sw#Dg  
picker( const Action & act) : Action(act) {} @\>7 wt_'  
  // all the operator overloaded +}:2DXy@  
} ; 3df5 e0  
'-$cvH7_  
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。 Y"nz l]T  
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: I]3!M`IMG  
4vkqe6  
template < typename Right >  ?sR(  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const "9N;&^ I  
  { gA3f@7}d  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); {~G~=sC$  
} 4r86@^c*  
_'^_9u G  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > g_?Q3  
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。 )n[=)"rf  
DbtkWq%  
template < typename T >   struct picker_maker 6\ .LG4@LO  
  { \'|t>|zhp  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 8:0,jnS  
} ; Der'45]*^  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > mX?t|:[b  
  { XN{zl*`  
typedef picker < T > result; a:4!z;2 |  
} ; FPPl^  
vj]h[=:  
下面总的结构就有了: NgF"1E  
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。 bQ&%6'ck  
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。 /x_AWnU  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 @2hOy@V  
至此链式操作完美实现。 {.DY\;Q  
^+k= ;nl  
`tXd?E/e  
七. 问题3 %|>D{q6C  
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。 Q ;5A~n  
6#\:J0  
template < typename T1, typename T2 > u1d%wOY  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const bf2r8   
  { PzhC *" i}  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 2U"2L^oKI  
} :JZV=@<T  
9E0x\%2K  
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: FU.?n)P  
F[W0gjUc  
template < typename T1, typename T2 > koE]\B2A6  
struct result_2 d>Nh<PqH6  
  { >+>N/`BG  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; %?[0G,JG  
} ; m`]d`%Ex  
5g$>J)Ry  
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? IS;[oJef  
这个差事就留给了holder自己。 ,mC=MpfzJ  
    ?IoA;GBg  
DF gM7if  
template < int Order > ,WM-%2z^4I  
class holder; lvNi/jk  
template <> $xF[j9nM  
class holder < 1 > _N>#/v)Yi  
  { @ `mke4>_  
public : e ~cg  (.  
template < typename T > Cb.M  
  struct result_1 6':Egh[;  
  { w ykaf   
  typedef T & result; 6UL9+9[C  
} ; z<0/#OP'  
template < typename T1, typename T2 > k `5K&  
  struct result_2 )|AxQPd  
  { -})zRL0!'  
  typedef T1 & result; Z+[W@5q  
} ; f/4DFs{  
template < typename T > .j=mT[N,I  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const UIht`[(z  
  { <HIM k  
  return (T & )r; "V`DhOG&  
} ra_v+HR7  
template < typename T1, typename T2 > j'hWhLax  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const I:YgKs)[  
  { e#k)F.TZ:%  
  return (T1 & )r1; rR#wbDr5  
} s B^ejH  
} ; ugTnz$  
\=xS?(v!  
template <> RZ ?SiwE  
class holder < 2 > _#{qDG=  
  { 4mpcI  
public : G|"m-.9F  
template < typename T > UISsiiG(  
  struct result_1 .3cD.']%  
  { % I2JS  
  typedef T & result; a0Fq$  
} ; rq}xuSFI  
template < typename T1, typename T2 > *&R|0I{>  
  struct result_2 V)ag ss w?  
  { BqA_C W  
  typedef T2 & result; |oe  
} ; <E^;RG  
template < typename T > wx!2/I>  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const V{x[^+w7X~  
  { tYSfeU  
  return (T & )r; GZY:EHuz[  
} 2 &_>2"=<@  
template < typename T1, typename T2 > {eQijW2Z3  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const lQm7`+  
  { 8LXK3D}?3  
  return (T2 & )r2; o#BI_#b  
} uss!E!_%,  
} ; kf9]nIo  
imhE=6{  
Gm0}KU  
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:pD:}fm}D  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: I{.t-3hp  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: HW#@e kh  
/V#? d  
return l(i, j) = r(i, j); +V[;DOlll  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 'Z#>K*  
zG^$-L.n  
  return ( int & )i; 4%JJ} {Ff  
  return ( int & )j; P.1Z@HC  
最后执行i = j; V-X Ty iv  
可见,参数被正确的选择了。 pqju@FD *  
D>Rlm,U  
'- #QK'p  
G-sQL'L[U  
7m?fv Ky  
八. 中期总结 jtE'T}!d  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: R4$(NNC+/  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 &yOl}?u  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Z/4bxO=m  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor "I{Lcn~!@  
(*V!V3E3#  
]6O(r)k  
(<}?}{YX0  
L&uPNcZ`-  
_?$w8 S%  
九. 简化 9JJ6$cLF  
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。 s%6L94\t  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 8+32hg@^F  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: we@*;k@_  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 U!JmSP  
  +-*/&|^等 Xf mN/j2  
2. 返回引用。 @3FQMs4  
  =,各种复合赋值等 LW">9 ;n  
3. 返回固定类型。 ?wn <F}UH  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) OqmW lN.?  
4. 原样返回。 ,6"[vb#*3  
  operator, w"O;: `|n  
5. 返回解引用的类型。 wu b7w#  
  operator*(单目) -@B6$XWL  
6. 返回地址。 JRAU|gr  
  operator&(单目) 4E1j0ARQQ  
7. 下表访问返回类型。 !0):g/2h  
  operator[] &+ H\ST(/  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 8H8Q  
  operator<<和operator>> ,_=LV  
Z^mQb2e.  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 /BhP`a%2Q  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 'GO *6$/  
Rd5pLrr[0)  
template < typename Left > ^$RpP+d  
struct value_return X?/32~\  
  { uigzf^6,  
template < typename T > #BZ5Mxzj  
  struct result_1 G(t&(t`[  
  { $v"CQD  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; wi[FBLB/8  
} ; <dz_7hR"  
tq=M 9c  
template < typename T1, typename T2 > 'A1y~x#2B  
  struct result_2 N4{g[[ T  
  { A.r.tf}:  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; m2ph8KC  
} ; O(_f&a  
} ; fWF!%|L  
s!Iinc^p  
u9]M3>  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait %+UTs'I  
ft iAty0n  
下面我们来剥离functor中的operator() ]I;owk,  
首先operator里面的代码全是下面的形式: ?iHcY,  
r'XWt]B+[  
return l(t) op r(t) T?`Ha\go  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) .E{FD%U  
return op l(t) 8&bNI@:@  
return op l(t1, t2) rm|,+ {  
return l(t) op |O"Pb`V+  
return l(t1, t2) op 'gsO}xj  
return l(t)[r(t)] {e0aH `me  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] %z"$?Iv  
N~S#( .}[  
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: 5p3: 8G7  
单目: return f(l(t), r(t)); A v;NQt8ut  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 1 7 iw`@  
双目: return f(l(t)); Y'R/|:YL@  
return f(l(t1, t2)); +j$nbU0U  
下面就是f的实现,以operator/为例 *ODc[k'(  
<UGM/+aO  
struct meta_divide eQqCRXx  
  { G,(Xz"`,  
template < typename T1, typename T2 > i"E_nN"V  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)  {~w!  
  { xZloEfv.B  
  return t1 / t2; KQ(S\  
} '}F9f?  
} ; m]{/5L  
^lK!tOeO  
这个工作可以让宏来做: >}u#KBedE  
m&s;zQ  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ gs~u8"B  
template < typename T1, typename T2 > \ piIGSC  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; X 3ZKN;  
以后可以直接用 ?b(DDQMf  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) M,Lq4bz  
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 4(,X. GVY/  
(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。。。) >F/E,U ]  
hWX4 P  
gDX\ p>7  
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 >9<rc[  
XqcNFSo)  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > |UcF%VNnz1  
class unary_op : public Rettype 7a.iT-*  
  { Vu<mOuh  
    Left l; x3jjtjf  
public : Dd$8{~h"G  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} azTiY@/  
:`4LV  
template < typename T > 5yroi@KT   
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 5iGz*_ m  
      { D{4]c)>  
      return FuncType::execute(l(t)); Y)M-?|4  
    } Ow-;WO_HQ  
wMM1Q/-#  
    template < typename T1, typename T2 > /5\{(=0  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const J%E0Wd  
      { clIn}wQ  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); X{h[    
    } Lk-h AN{[  
} ; }F3}"Ik'L  
QX. U:p5C  
8yuTT^  
同样还可以申明一个binary_op ;*20b@  
mt-t8~A  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > =]<X6!0mR  
class binary_op : public Rettype u:^9ZQ+  
  { W:2]d  
    Left l; O@LUM{\  
Right r; RF\h69]:I  
public : s-l3_210  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} C"h7'+Kw  
$@WA}\D  
template < typename T > n+Ng7  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const OoZv\"}!_  
      { u$^r(.EV  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); :QMpp}G  
    } 9*CRMkPrd  
%V-Hy;V  
    template < typename T1, typename T2 > C{V,=Fo^  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;9uDV -"  
      { H.[(`wi!I  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); tA K=W$r  
    } k rXU*64  
} ; }O6E5YCm  
9;A9Q9Yr  
!1bATO:x  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 +1Rz+  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 e&9v`8}   
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Js9 EsN%  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 (%{!TJgZR  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! >5Sm.7}R  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 Q1DiEg  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 F Zk[w>{  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) 3X1 U  
下面是修改过的unary_op h;J%Z!Rjw  
Oc / i'  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > F[0w*i&u5  
class unary_op z+nq<%"'  
  { SCq3Kh  
Left l; ZVCa0Km  
  v=YI%{tx)  
public : Gn% k#  
,Aq |IH3j  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} KhyGz"I!@$  
W!a'KI'  
template < typename T > FOuPj+}F  
  struct result_1 B)&z% +  
  { R!:F}*  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; vVbS 4_  
} ; u4:6zU/{  
#23($CSE  
template < typename T1, typename T2 > j|y"Lcq  
  struct result_2 Kr%O}<"  
  { %lGg}9k'  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; TnPx.mwK\  
} ; 4'L.I%#tZ  
AD"L>7  
template < typename T1, typename T2 > h{e?Fl  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const twql)lbx  
  { qB3=wFI  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); R^6^ {q  
} K`kWfPwp  
.wcKG9u  
template < typename T > q>VvXUyK,  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3O?[Yhk`.  
  { >uYGY{+j[  
  return OpClass::execute(lt(t)); -p20UP 1I  
} RG`eNRTQ%  
?#u_x4==e  
} ; ;QQ/bM&I  
sW@_q8lG  
xGK"`\V  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug C*Dco{ EQ>  
好啦,现在才真正完美了。 Xm^/t#  
现在在picker里面就可以这么添加了: o 0H.DeP  
C.hRL4+;Zm  
template < typename Right > OH vV_  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const h%U,g 9_  
  { lD?]D&  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); UphZRgT!N  
} ":01M},RA  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 n`|CD Kb  
Kl*/{&,P  
WL1$LLzN  
mUwGr_)wj  
X%Ta?(9|.^  
十. bind w;V+)r?w  
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。 ^e1mK4`  
先来分析一下一段例子 #(r1b'jfP  
lC=T{rR  
o1rH@D6/-  
int foo( int x, int y) { return x - y;} :74G5U8%  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 5m rkw  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 EZ)GW%Bm2  
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 pC  
我们来写个简单的。 wRQMuFGY  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: VJ|8 0?4h  
对于函数对象类的版本: M7\KiQd  
wWB^m@:4  
template < typename Func > L7$1rO<  
struct functor_trait 2<^eVpNJR  
  { cK1RmL"3  
typedef typename Func::result_type result_type; cAzlkh  
} ; MF4B 2d  
对于无参数函数的版本: r$;u4FR  
M K, $#  
template < typename Ret > &uG@I=}TIY  
struct functor_trait < Ret ( * )() > UJrN+RtL  
  { 8\e8$y3  
typedef Ret result_type; (^LR9 CW  
} ; _l&.<nz  
对于单参数函数的版本: *vIC9./  
z]=jer  
template < typename Ret, typename V1 > =}YaV@g<f  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > JS0957K  
  { .Wvg{ S -  
typedef Ret result_type; B3V+/o6  
} ; -^= JKd &p  
对于双参数函数的版本: $3{I'r]  
,IQ%7*f;O_  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > txe mu *  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > +cx(Q(HD\  
  { ]Kp -2KW  
typedef Ret result_type; 8jfEvwY  
} ; "AHuq%j  
等等。。。 'Rw*WK  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy /7yd&6`I  
hO4* X  
template < typename Func > !i?aRI/6  
struct func_return ,L^ag&!4  
  { &8QkGUbS<  
template < typename T > >d5L4&r  
  struct result_1 XQ$9E?|=  
  { <5sP%Fs)  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; EJJW  
} ; 5q{ -RJ  
~`o%Y"p%rv  
template < typename T1, typename T2 > uZ(,7>0  
  struct result_2 t-$Hti7Lk  
  { lhduK4u  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; &3bhK5P  
} ; }n$I #G}\/  
} ; 84M*)cKR~  
'n!kqP  
R'p- 4  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 P(Q}r 7F~(  
3"iJ/Hc}9  
template < typename Func, typename aPicker > gl!F)RdH  
class binder_1 hwd{^  
  { a3[lZPQe  
Func fn; Qe1WT T]:I  
aPicker pk; s f<NC>-  
public : u eV,p?Wo  
3\&I7o3V  
template < typename T > cg'z:_l  
  struct result_1 wTPHc:2  
  { [HSN*LXe  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; JD{AwE@Ro  
} ; P/doNv}iG  
zc%HBZ3p  
template < typename T1, typename T2 > }}w Z  
  struct result_2 R'x^Y"  
  { u4.2u}A/R%  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; }R2afTn[;  
} ; g WHjI3;  
{ ^ @c96&  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ^F`\B'8MF  
lxXIu8  
template < typename T > TWT h!  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 299uZz}Y  
  { f&L8<AS Fo  
  return fn(pk(t)); ^?o>(K  
} WS1$cAD2N  
template < typename T1, typename T2 > 8VR! Y0`e  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const hR%2[lBn!]  
  { 3[}w#n1  
  return fn(pk(t1, t2)); V.Qy4u7m  
} #FsoK*F  
} ; ,ku3;58O<  
A!fRpN  
TrmrA$5f  
一目了然不是么? A6%~+9  
最后实现bind 3IDX3cM9  
6SN$El 0|G  
x] j&Knli  
template < typename Func, typename aPicker > LCkaSv/[RB  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) \s">trXwX  
  { _Q6` Wp6m  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); b<"LUM*;  
} Jqgo\r%`  
5R/k8UZ  
2个以上参数的bind可以同理实现。 b{hdEb  
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。 i@hW" [A  
C{P:1ELYXH  
十一. phoenix W"ldQ  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: rz]M}!>k  
cux<7#6af  
for_each(v.begin(), v.end(), v.Zr,Z=eV  
( 25/OV"Z  
do_ %8~g#Z  
[ T$Rj/u t1  
  cout << _1 <<   " , " K1[(% <Gp  
] !S5_+.U#  
.while_( -- _1), R\,qL-Br  
cout << var( " \n " ) %6HJM| {H  
) k9 NPC"  
); g RBbL1  
F=r`'\JV[  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: o1]ZeF  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor 6`U]%qx_I  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 vD p|9VY?  
那么我们就照着这个思路来实现吧: /dq(Z"O_  
b 3i34,  
#>\%7b59>  
template < typename Cond, typename Actor > rhA>;9\  
class do_while "%]vSr  
  { fVx_]5jM  
Cond cd; ])iw|`@dJ  
Actor act; +o^sm'$  
public : {2MS,Ua{  
template < typename T > _omz74   
  struct result_1 Ul%D}(,  
  { '(!U5j  
  typedef int result_type; ;iT ZzmB  
} ; I2^ Eo5'  
 @bO/5"X,  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} Y!w {,\3  
^.~m4t`U  
template < typename T > ;P!x/Ct  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const r>3y87  
  { yjj)+eJ(Q  
  do $|pD}  
    { )G=hgqy  
  act(t); w-?|6I}T  
  } !<W^Fh  
  while (cd(t)); diDB>W  
  return   0 ; Cso-WG,  
} Yi+$g  
} ; N t_7Z  
07A2@dx  
x).`nZ1  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). bTc'E#  
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。 _43 :1!os  
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。 3R ZD=`  
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。 DK }1T  
下面就是产生这个functor的类: q%c"`u/v/  
X1\ao[t<;c  
$/;<~Pzi  
template < typename Actor > ?8R  
class do_while_actor G,A;`:/  
  { r_e]sOCb  
Actor act; F=8gtk|U  
public : +@#k<.yqn  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} L_ 2R3 w  
~VaO,8&+L  
template < typename Cond > ?\Lf=[  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; b'TkYa^  
} ; 5.FAuzz  
{^SHIL  
eHH qm^1z  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 (vr v-4  
最后,是那个do_ S}XVr?l 2O  
%XK<[BF  
 \%/zf  
class do_while_invoker $ Y_v X 2  
  { ulxy 4] h  
public : 0vi\o`**Mj  
template < typename Actor > _3 3YgO  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const _chX {_Hu-  
  { HLp'^  
  return do_while_actor < Actor > (act); r[y3@SE5  
} Q>[GD(8k  
} do_; h?`'%m?_b  
"ba>.h,#'  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? Xw{Qktn  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 %[7<GcWl  
最后来说说怎么处理break和continue fDIKR[B  
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。 PR*qyELu  
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 或 注册
批量上传需要先选择文件,再选择上传
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八