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
  • 4256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 \okvL2:!  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 sfp.>bMj  
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, EiS2-Uh*TT  
z3M6<.K  
?[.g~DK,  
O`_]n  
  class filler wS [k}  
  { 1i#U&  
public : } : T }N]  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} ^Yo2R  
} ; Pa{bkr  
u&'&E   
=j@8/  
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: a fB?js6  
{DX1/49  
o}Zl/&(  
0L \vi  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); p+;x&h)[l  
b(A;mt#N  
-AXMT3p=1  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ||;a#FZ^  
s5ILl wr  
F~3 &@TWi  
5IP@_GV|  
二. 战前分析 {sUc2vR  
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。 Bm;@}Ly=G  
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 ,%KMi-w]q,  
YVO~0bX:  
XeXK~  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); /4 .]L~  
  /* --------------------------------------------- */ 9$^v*!<z\  
vector < int *> vp( 10 ); KA."[dVa  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); +}C M2>M  
/* --------------------------------------------- */ T_qh_L3  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); u73/#!(1=H  
/* --------------------------------------------- */ ROj=XM:+  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); J!:v`gb#@A  
  /* --------------------------------------------- */ 2vW@d[<J  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); wQU-r|  
/* --------------------------------------------- */ _p| KaT``  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); '~76Y9mv  
[jF\"#A  
$I a-go2W  
^Y^5 @ x=  
看了之后,我们可以思考一些问题: NTSKmCvQG  
1._1, _2是什么? HgRfMiC  
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。 u"zQh|  
2._1 = 1是在做什么? BtP*R,>  
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。 [,qb) &_  
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。 DO? bJ01  
cx4'rK.  
1F?ylZ|~  
三. 动工 5O"wPsl  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: uzLIllVX*  
W97 &[([  
+e) RT<  
dYhLk2  
template < typename T > mWU*}-M  
class assignment Q$2^m(?;  
  { |)Sx"B)  
T value; yGPi9j{QXq  
public : +,}CuF  
assignment( const T & v) : value(v) {} >V3pYRA   
template < typename T2 > 2 Xc,c*r  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } i{ 2rQy+  
} ;  h93  
EB>rY  
q8vRUlf  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 [>f4&yY  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment @0rwvyE=+3  
!O#NP!   
9rQpKq:# E  
[u`9R<>c"U  
  class holder FZtILlw  
  { cH$Sk  
public : LL=nMoS  
template < typename T > Jx= v6==7  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const "a >a "Ei  
  { 6b#J!:?  
  return assignment < T > (t); JY@x.?N5$  
} \JEI+A PY*  
} ; Gex%~';+q  
{~:F1J~=  
VUGVIy.  
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: mH09* Z  
%D}]Z=gp  
  static holder _1; g,cl|]/\d  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 4S#q06=Xe  
NYZI;P1DA  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); S#, E)h/  
而不用手动写一个函数对象。 a0x/? )DO  
~0@+8%^>;  
T1r^.;I:  
Fh$Xcz~i  
四. 问题分析 EYF]&+ 9  
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。 kT6EHuB  
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。 })}-K7v1+  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 a=3{UEi'o  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 +']S  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 !U !}*clYL  
zos#B30  
五. 问题1:一致性 @VcSK`  
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?| T5di#%: s  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 UBxQ4)%  
!'EE8Tp~F  
struct holder $:MO/Su z{  
  { Sud5F4S  
  // j8gi/07l  
  template < typename T > G|Y9F|.!  
T &   operator ()( const T & r) const - '5OX/Szq  
  { /.aDQ>  
  return (T & )r; &D~70N\L  
} onj:+zl  
} ; bbU{ />yW  
p#dpDjh  
这样的话assignment也必须相应改动:  ,M&[c|  
tJ9i{TS  
template < typename Left, typename Right > W:16qbK  
class assignment j/xL+Y(=  
  { ,HdFE|  
Left l; <C_FI` wk  
Right r; #wZ:E,R  
public : AyMMr_q  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} hol54)7$3:  
template < typename T2 > ii@O&g  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } DOm5azO!>  
} ; TBYRY)~f  
%%w]-`^h,  
同时,holder的operator=也需要改动: 3q.O^`y FU  
L_YVe(dT  
template < typename T > (9J,Qs[;  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const cEd!t6Z  
  { ]='E&=nc  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); N5=; PZub  
} -3<5,Q{G+  
ryq95<lF  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 Y?z@)cL  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 +cVnF&@$  
8vcV-+x  
return l(rhs) = r; {>c O&eiCt  
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。 `MtPua\_  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: O`hOVHD Q  
jo4*,B1x  
template < typename Tp > @M-+-6+  
class constant_t 2|)3Ly9  
  { ~a5p_xP  
  const Tp t; =,~h]_\_  
public : :,=no>mMx  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} D`lTP(] y  
template < typename T > /)PD+18  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const )[>b7K$f  
  { 8 ]N+V:  
  return t; B{SzC=4f}  
} RYaf{i`  
} ; <Dw`Ur^X5  
!RnO{FL  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 \gL H_$}  
下面就可以修改holder的operator=了 3~4e\xL  
451r!U1Z  
template < typename T > 4l$(#NB<  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const HhaUC?JtSK  
  { q@p-)+D;  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); ! \H!9FR  
} _e=R[  
4cql?W(D  
同时也要修改assignment的operator() ?s("@dz_  
EIwTx:{F  
template < typename T2 > V>j6Juh  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } <m80e),~  
现在代码看起来就很一致了。 _n(NPFV  
H85HL-{  
六. 问题2:链式操作 H\2+cAFN#  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 %zs 1v]  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 I#kK! m1Q  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 *Ri?mEv hF  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 0EYK3<k9!  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct S ; x;FU  
dm&F1NkT  
template < typename T > JI}(R4uV  
struct result_1 Wr7^  
  { :xfD>K  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Nf>1`eP  
} ; n~l )7_G  
8| zR8L  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ;5A&[]@^^@  
a2*WZc`  
template < typename T > Z^>[{|lIA  
struct   ref m u(HNj  
  { lkV% k1w  
typedef T & reference; y5.Z<Y  
} ; G|yX9C]R   
template < typename T > Mu18s}  
struct   ref < T &> 3mgFouX2x,  
  { zqqpBwk#  
typedef T & reference; uYS?# g  
} ;  pFGK-J  
SHPaSq'&N  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Rs:<'A  
G.O0*E2V  
template < typename T > 0,(U_+ n  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const -@G |i$!  
  { ]6</{b  
  return l(t) = r(t); V{fYMgv  
} BUv;BzyV  
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。 ~ -Rr[O=E  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 V# |#% 8  
R)t"`'6|  
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 @?{n`K7{`  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: *J?QXsg  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 mUzNrkG(G  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 7[QU *1bk  
最后的布局是: __$IbF5  
                Add [b J/$A  
              /   \ X4&{/;$  
            Divide   5 yyrCO"eh  
            /   \ 0^|)[2m!  
          _1     3 )__vPPko i  
似乎一切都解决了?不。 F$ x@ ]  
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。 &Hc8u,|  
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。 GdR>S('  
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: 9'Y~! vY  
{J%hTjCw  
template < typename Right > R,/?p  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const 'rRo2oTN  
Right & rt) const rOB-2@-  
  { xzy7I6X  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ,Vt7Kiu  
} '  G-]>  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Rs{L  
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。 B>t$Z5Q^X  
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。 18Vtk"j  
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。 >c\'4M8Cz  
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。 i=reJ(y-  
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? ]~87v  
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: Us M|OH5k  
D<#+ R"  
template < class Action > `.Y["f 1B  
class picker : public Action Mvrc[s+o  
  { F^IYx~:  
public : C!B2 .:ja  
picker( const Action & act) : Action(act) {} -Uq I=#  
  // all the operator overloaded +e%9P%[+  
} ; Tm_AoZH  
sZPPS&KoP3  
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。 /lm;.7_J+  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: K-)_1  
q>%KIBh(  
template < typename Right > wtetB')yD  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const B=7bQli}  
  { q+3Z3v  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ,!|/|4vh  
} gT'c`3Gkz  
f3|ttUX  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > L"1UUOKy  
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。 m7^aa@^m  
z;GnQfYG  
template < typename T >   struct picker_maker $=4T# W=m  
  { nu}$wLM  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 6/wAvPB$  
} ; CwTx7 ^qa  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > <O?iJ=$  
  { fr;>`u[;  
typedef picker < T > result; Va\dMv-b  
} ; qWGnIPk  
n(/(F `  
下面总的结构就有了: R(kr@hM  
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。 _,=A\C_b@  
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。 @~U: |h  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 92WvD  
至此链式操作完美实现。 :qc@S&v@]  
U GQ{QH  
{%9)l,  
七. 问题3 \ZigG{  
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。 S WVeUL#5  
=2\k Jv3  
template < typename T1, typename T2 > nY'0*:'u  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1<fS&)^W  
  { y!6B Gz  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ANc)igo  
} 7;#9\a:R?  
4cRF3$a md  
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: $}jp=?,t  
7$<.I#x  
template < typename T1, typename T2 > wXMKQ)$(  
struct result_2 Q'~kWmLf  
  { >t)vQ&:;u  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; U>IllNd  
} ; !Sy._NE`z  
Y _m4:9p  
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 \tP0+at  
这个差事就留给了holder自己。 dD?1te  
    cZ k? o  
8E&}+DR?  
template < int Order > o=_:g >5  
class holder; Sf B+;i'D  
template <> Yew n  
class holder < 1 > cNtGjLpx;  
  { [pUw(KV2m  
public : ^G[xQcM73  
template < typename T > -X'HZ\)  
  struct result_1 UZi^ &  
  { gYA|JFi  
  typedef T & result; &8_]omuNV  
} ; TUIj-HSe  
template < typename T1, typename T2 > K19/M1~  
  struct result_2 h8Q+fHDYv  
  { X]U,`oE)9  
  typedef T1 & result; --d<s  
} ; ;gY W!rM  
template < typename T > =MEv{9_  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 5DK>4H:  
  { K~H)XJFF  
  return (T & )r; K:Wxx "  
} i6?,2\K  
template < typename T1, typename T2 > L@HPU;<  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const l_hM,]T0  
  { P,k~! F^L  
  return (T1 & )r1; swYlp  
} 8*!<,k="9  
} ; mTz %;+|L  
0; 2i"mzS\  
template <> :'91qA%Wr  
class holder < 2 > D*6v.`]X  
  { mcy\nAf5%  
public : L3JFQc/oh~  
template < typename T > Yz=(zj  
  struct result_1 OXe+=Lp<  
  { [9(tIb!x  
  typedef T & result; t.$3?"60~  
} ;  H;s  
template < typename T1, typename T2 > CnSfGsE>  
  struct result_2 hEi]-N\X  
  { 7Ab&C&3  
  typedef T2 & result; 4 sasf94  
} ; SeN4gr*  
template < typename T > $,v '>  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Zk4Hs%n  
  { GR@!mf  
  return (T & )r; +~?ze,Di  
} N+ZDQa[  
template < typename T1, typename T2 > )uC],CbW{  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const #qrZ(,I@n  
  { L^bt-QbhO  
  return (T2 & )r2; ^E\{&kaUp  
} Qz\yoI8JA,  
} ; 8] skAh  
[bk2RaX:i  
^u&oS1U  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 oW(lQ'"  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: y=g9 wO  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: eQu%TZ(x-$  
<f.*=/]W2  
return l(i, j) = r(i, j); dU1w)Y  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) n8UQIa4&=  
$R(?@B(  
  return ( int & )i; 5b45u 6  
  return ( int & )j; x|U~?  
最后执行i = j; s0uI;WMg  
可见,参数被正确的选择了。 SF$7WG3Q  
>$S P2(Y~  
&[:MTK?x!  
;Pf |\q  
sd9$4k"  
八. 中期总结 gNF8&T  
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: BLZ#vJR  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 6r! Y ~\@  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 4 AZ~<e\  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor }P(RGKQ Z"  
:xJ]# t..  
qX{"R.d  
oNQ;9&Z,^2  
wgfA\7Z  
.] mYpz  
九. 简化 9qN4f8R  
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。 ~,+n_KST;  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 j[l6&eX  
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: xFxl9oM."  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 WA}<Zme3[  
  +-*/&|^等 _J(n~"eR  
2. 返回引用。 xxkU u6x#  
  =,各种复合赋值等 FdEzt  
3. 返回固定类型。 Atsi}zTR\  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) jXA!9_L7  
4. 原样返回。 W9n0Jv  
  operator, gw~ %jD-2  
5. 返回解引用的类型。 bHVAa#  
  operator*(单目) (uW/t1  
6. 返回地址。 qcMVY\gi  
  operator&(单目) i;Cs,Esnf  
7. 下表访问返回类型。 pm$2*!1F(  
  operator[] ALvj)I`Al  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 bj23S&  
  operator<<和operator>> \Zc$X^}vN  
Q|QVm,m  
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。 f0p+l -iEv  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: = ms(dr^n  
Rs_0xh  
template < typename Left > f ?8cO#GU  
struct value_return  }/~%Ysl  
  { L#sw@UCK  
template < typename T > \{r-e  
  struct result_1 Ft%HWGE  
  { t`NZ_w /  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; !w iW#PR  
} ; U |I>CDp  
S Y\ UuZ  
template < typename T1, typename T2 > S<}2y9F  
  struct result_2 ].F7. zi  
  { @_"B0$,-i  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 1=BDqSZ@9  
} ; Td#D\d\R  
} ; V.zKjoky@  
)"k>}&'  
lyGQ6zlSn  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 79 zFF  
0#(K}9T)  
下面我们来剥离functor中的operator() uC\FW6K=m  
首先operator里面的代码全是下面的形式: dmh6o *  
)E;+C2G  
return l(t) op r(t) zogtIn)  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Ow7NOhw  
return op l(t) RC 7|@a  
return op l(t1, t2) *Q2;bmIc  
return l(t) op C!Cg.^;  
return l(t1, t2) op k. bzh.  
return l(t)[r(t)] E)==!T@E  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] n]M1'yU  
\b {Aj,6,  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: u I$| M  
单目: return f(l(t), r(t)); OLXkiesK{  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); &qw7BuF  
双目: return f(l(t)); ' JHCf  
return f(l(t1, t2)); V]b1cDx{  
下面就是f的实现,以operator/为例 &<I*;z6%t  
*r!f! eA:  
struct meta_divide { 3``To$  
  { m87,N~DP  
template < typename T1, typename T2 > k=w;jX&;`  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) wMy$T<:   
  { 6#~"~WfPQ  
  return t1 / t2; 8N<0|u  
} H /Idc,*  
} ; IV{,'+hT  
;t!n%SnK9!  
这个工作可以让宏来做: |1^>n,C  
_^4\z*x  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 1*S5:7Tb  
template < typename T1, typename T2 > \ p:M#F:  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; <hi@$.u_Q^  
以后可以直接用 1-Fg_G}|6  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) !:e|M|T'I*  
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 Hw"ik6  
(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。。。) "|W .o=R  
4R!A.N9  
=PHl|^  
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 X! 5N2x  
W- wy<<~f  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > u2HkAPhD  
class unary_op : public Rettype pAS!;t=n,  
  { 9 x WC<i  
    Left l; KDwz!:ye  
public : htc& !m  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} $q*kD#;mh  
-1Y9-nn[m  
template < typename T > gyH'92ck  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const /x.TF'Z*  
      { Q,Tet&in )  
      return FuncType::execute(l(t)); #!p=P<4M  
    } 6cof Zc$  
>}QRMn|@H  
    template < typename T1, typename T2 > w?CbATQ   
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0P`wh=")  
      { `mPmEV<  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); mhTpR0  
    } RAR0LKGX  
} ; 7t-j2 n`<  
/nXp5g^6(  
&{QB}r  
同样还可以申明一个binary_op &SS"A*xg  
 ToNi<~  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ) Kfk\  
class binary_op : public Rettype '$Jt}O  
  { eydVWVN  
    Left l; ln.kEhQ3B  
Right r; 8D]:>[|E  
public : n+@}8;oeP  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} g+/%r91hZ  
!- f>*|@  
template < typename T > 3WyK!@{  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j&E4|g (  
      { 5@c,iU-L  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); zi:F/TlUC  
    } bb;fV  
mY-Z$8r  
    template < typename T1, typename T2 > KtJE  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ZWMX!>o<  
      { WrbDB-uM  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); J#Fe"  
    } }]vj"!?a  
} ; m^ zx &  
m}.ru)^p  
Hxr2Q]c?u  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 /R#-mY  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 }yqRz6=YB  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) J#*Uf>5NY  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 lEi,duS)  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! oTtmn, T  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 vl$! To9R"  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 > 7!aZO  
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) _dqjRhu  
下面是修改过的unary_op _5a]pc$\Y]  
YVVX7hB  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 7ka^y k@Q  
class unary_op OXDlwbwL  
  { ))c;DJc  
Left l; c 5P52_@  
  c?) pn9  
public : 6A M,1  
l^xkXj  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} qGkrG38K  
_yjM_ALjo  
template < typename T > L*tXy>&b.  
  struct result_1 kN9S;o@)  
  { ]6OrL TmP  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; e<5+&Cj  
} ; [e)81yZG>  
80$P35Q"  
template < typename T1, typename T2 > ]Oc :x  
  struct result_2 $o\p["DP  
  { 3iYz<M  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; yWIieztp  
} ; GG"0n{>0  
Js+d4``W  
template < typename T1, typename T2 > ^FgNg'"[3  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !~UI~-i'  
  { OfTcF_%  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); xmKa8']x  
} yG&kP:k<  
S "oUE_>  
template < typename T > <6/XE@"   
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const q<>2}[W  
  { UEo,:zeN[  
  return OpClass::execute(lt(t)); }SitT\%  
} w%S<N  
js`zQx'  
} ; JmNeqpbB`w  
@usQ*k  
+azPpGZ=  
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 PB>p"[ap4  
好啦,现在才真正完美了。 W/oRt<:E  
现在在picker里面就可以这么添加了: N(vbo  
p8s2#+/  
template < typename Right > Oi BK  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const {\|? {8f  
  { u-UUF  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ?^BsR  
} 1@)]+* F*z  
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。 gbpm::  
SNvK8,"g  
$pk3d+0B  
i`&yPw  
]kb%l"&  
十. bind "EEE09~l\  
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。 b]RCe^E1  
先来分析一下一段例子 344,mnAd  
j,/o0k,  
W\.f:"2qr  
int foo( int x, int y) { return x - y;} /<:9NP'^  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 ;x^&@G8W`  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 EoU}@MjM~  
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。 L*FmJ{Yf  
我们来写个简单的。 gY0*u+LF  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: %c^]Rdl  
对于函数对象类的版本: h>mQ; L  
A!^K:S:@  
template < typename Func > /bCrpcH  
struct functor_trait fS#/-wugOB  
  { &tMvs<q,  
typedef typename Func::result_type result_type; @1n0<V /  
} ; VPN@q<BV  
对于无参数函数的版本: 7/Lbs  
[-6j4D  
template < typename Ret > qgZ(o@\  
struct functor_trait < Ret ( * )() > ] (MXP,R  
  { 7h&xfrSrD  
typedef Ret result_type; twgU ru  
} ; 2gt08\  
对于单参数函数的版本: Fg#*rzA  
0RoI`>j'  
template < typename Ret, typename V1 > 8w2+t>?  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ?9?0M A<[i  
  { X0vkdNgW  
typedef Ret result_type; &)s A(  
} ; 1pzU=!R?-O  
对于双参数函数的版本: D%^EG8i n.  
Q|5wz]!5Y(  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > (|U+(~PJ  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > t9m`K9.\  
  { s ^)W?3t]  
typedef Ret result_type; FNc[2sI  
} ;  o{-PT'  
等等。。。 /c'#+!19  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy @.0jC=!l  
W!tP sPM  
template < typename Func > L7D'wf  
struct func_return g"T~)SQP  
  { ?Fi-,4  
template < typename T > @Wx_4LOhf  
  struct result_1 TqQ>\h"&_  
  { 0eQ5LG?)  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; :~T:&;q0  
} ; uL-i>!"L!}  
=z=Guvcn`  
template < typename T1, typename T2 > t4gD*j6J3  
  struct result_2 $u3N ',&  
  { 4uNcp0  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; k ,<L#?,a  
} ; 0.@/I}R[  
} ; #h r!7Kc;N  
U Ciq'^,  
1]hMA\x  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 )3..7ht3^5  
<CA lJ  
template < typename Func, typename aPicker > PKjA@+  
class binder_1 iicrRGp3  
  { ie$=3nZJ}  
Func fn; ~!:F'}bj  
aPicker pk; m2_&rjGz  
public : j ^_ G  
siD Sm  
template < typename T > &0>{mq}p,:  
  struct result_1 e9%6+ 9Y  
  { %djx0sy  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ! prU!5-  
} ; dvL'>'g  
<|2_1[,sl  
template < typename T1, typename T2 > Kjf#uU.7  
  struct result_2 "\>3mVOb  
  { iOJgZuP  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; }VFSF/\^  
} ; c89RuI `B~  
5mFi)0={y  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} :_e.ch:4  
+ u)'  
template < typename T > qA"?5j32  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;l`8w3fDt  
  { (> 8fcQUBb  
  return fn(pk(t)); N@A#e/8  
} X,OxvmDm  
template < typename T1, typename T2 > _X]?  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |/<iydP  
  { m.^6e f  
  return fn(pk(t1, t2)); @C!q S7k)  
} ED$gnFa3I  
} ; .4^Paxz  
3[e@mcO  
1:&$0jU&U  
一目了然不是么? u5,IH2BU  
最后实现bind =Wjm_Rvk9  
>yWJk9h f  
}F3Z~  
template < typename Func, typename aPicker > :JN3@NsK  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) /NkZ;<uxJ  
  { bX6*/N  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); K GI]W|T  
} [2FXs52  
5o72X k  
2个以上参数的bind可以同理实现。 >)5vsqGZaK  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 ;J5oO$H+68  
j2\G1@05  
十一. phoenix K^> qn,]H'  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ,%jJ ,G,  
XSxya .1  
for_each(v.begin(), v.end(), 3 (}?f  
( A5/h*`Q\\  
do_ t)m4"p7  
[ *Z0}0< D@Z  
  cout << _1 <<   " , " @+ 2Zt%  
] h T Xc0  
.while_( -- _1), ~j 4=PT  
cout << var( " \n " )  LSfj7j`  
) (*;u{m=  
); jG^~{7#  
ze ua`jQ  
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: y7w>/7q  
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 ^{Vm,nAQqs  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 7dakj>JM  
那么我们就照着这个思路来实现吧: C9nNziws  
z^b\hR   
x``!t>)O  
template < typename Cond, typename Actor > vIG,!^*3  
class do_while O^<6`ku  
  { P9'5=e@jB  
Cond cd; /;lk.-yU  
Actor act; l9jcoVo .  
public : tT v@8f  
template < typename T > E?zp?t:a  
  struct result_1 +|0m6)J]  
  { 49#-\=<gt  
  typedef int result_type; ~q4y'dBy*  
} ; [6Wr t8"  
givK{Yt<B  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 'Oc8[8   
@2u<Bh}}  
template < typename T > J)-owu;  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 7]^Cg;EtM:  
  { *\`C! r  
  do jsG9{/Ov3  
    { af_zZf!0  
  act(t); 4R0_%x6vG  
  } t"L:3<U7  
  while (cd(t)); \Dc\H )  
  return   0 ; v_ J.M]  
} tb i;X=5  
} ; /qCYNwWH9  
Po_9M4kU  
4H,DG`[Mo  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). z_H2 L"Z  
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。 2Fh_  
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。 & p%,+|  
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。 z=xHk|+'  
下面就是产生这个functor的类: WDX?|q9rCt  
;e{2?}#8&  
kj8zWG4KH  
template < typename Actor > `SG70/  
class do_while_actor 5FzRusNiA  
  { I)x:NF6JO  
Actor act; :.~a[\C@V<  
public : jTqba:q@  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} V.F 's(o  
nFP2wvFM  
template < typename Cond > P]TT  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; wiVQMgi`  
} ; ?1{`~)"  
@U)'UrNr~  
6M6QMg^  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 ,'9tR&S$_  
最后,是那个do_ a_ P[J8j  
! $iR:ji  
Cb13Qz  
class do_while_invoker )_=&)a1U  
  { oY] VP+b!  
public : aw 7f$Fqk  
template < typename Actor >  ZBXGu f  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const lfA  BF  
  { ^DH*@M  
  return do_while_actor < Actor > (act); 9,Mp/.T"\  
} k@~-|\ooG  
} do_; B -KOf  
 -{wuF0f  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? 79V5{2Y*U  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 K c<z;  
最后来说说怎么处理break和continue zm:=d>D..  
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。 U VLcR  
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
如果您在写长篇帖子又不马上发表,建议存为草稿
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五