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
  • 6610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 | Xy6PN8  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ^y%T~dLkp'  
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, ^gnZ+`3  
c0u^zH<  
6NHX2Ja  
XOS[No~  
  class filler I2 P@L?h  
  { D}X\Ca"h  
public : CzEd8jeh7  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} HC,Se.VYS  
} ; y h9*z3  
Ciz X<Cr}  
~R92cH>L  
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: e**qF=HCw  
oM`0y@QCf  
k+pr \d~  
W:L AP R  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); ,nDaqQ-C!!  
"1 M[5\Ax  
jtc]>]6i  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 AkQ ~k0i}b  
|8tilOqI  
FQ5U$x. [P  
@2 fg~2M1  
二. 战前分析 nc|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。 }S<2A7)el  
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 x+@rg];m  
Z}Ft:7   
VS8Rx.?  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); JrRH\+4K  
  /* --------------------------------------------- */ _>X+ZlpU:  
vector < int *> vp( 10 ); 'AS|ZRr/  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); + @s"zp;F  
/* --------------------------------------------- */ 9m~p0ILh  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 338k?nHxv  
/* --------------------------------------------- */ _^%,x  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); J]pir4&j  
  /* --------------------------------------------- */ i6Emhji  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); lp%pbx43s  
/* --------------------------------------------- */ );&:9[b_  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); $C$V%5aA  
[j/9neaye  
z/@slT  
?QdWrE_  
看了之后,我们可以思考一些问题: dE{dZ#Jfi  
1._1, _2是什么? u^ 8{Z;mm  
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。 Wf>R&o6tr  
2._1 = 1是在做什么? "n5N[1b k  
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。 nazZ*lC  
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。 -ifFbT+x  
}Sh?S]]`  
p}pjfG  
三. 动工 eiaFaYe\  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: rlSeu5X6  
q Y? j#fzi  
^ EQ<SCh  
!@*7e:l  
template < typename T > E,x+JeKV  
class assignment q\4Xs$APq  
  { TpwkD_fg  
T value; Gk&)08  
public : hT&Y#fh  
assignment( const T & v) : value(v) {} Ad9}9!<  
template < typename T2 > T<Z &kYU:R  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } W/bQd)Jvk  
} ; }?_?V&K|  
V1 `o%;j  
\\H}`0m:  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Z4w!p?Wqa  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment #:U%mHT(_  
Y0dEH^I  
BLf>_b Uk  
E`usknf>l  
  class holder s.QwSbw-g  
  { +RMSA^  
public : qUW! G&R  
template < typename T > s %``H`  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const 1N#| }ad  
  { aU "8{  
  return assignment < T > (t); 5o'FS{6U  
} o!Ieb  
} ; /}fHt^2H  
qHplJ "  
Y^;ovH~ ve  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: U} e!Wjrc  
/h H  
  static holder _1; oAJM]%g{  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写  v zs)[AD  
n&;85IF1  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); .B]MpmpK  
而不用手动写一个函数对象。 2Aazy'/  
c"n\cNP<  
qYjce]c  
 gmO!  
四. 问题分析 gx8ouOh  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 +\c5]`  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 r6MMCJ|G  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 7{)G_?Q&  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 +`7i 'ff  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 vMi;+6'n>  
XSe=sHEI  
五. 问题1:一致性 Vod\a 5c  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| Pw7]r<Q  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Q_Q''j(r6b  
jk; clwyz/  
struct holder B:;pvW]  
  { I {S;L  
  // ~q@|l3?$  
  template < typename T > [LjT*bi  
T &   operator ()( const T & r) const DnMwUykF>0  
  { fo*2:?K&  
  return (T & )r; \ =?a/  
} @Q ]=\N:  
} ; (lBCO?`fx  
"/*\1v9  
这样的话assignment也必须相应改动: JgKO|VO  
q1$N>;&  
template < typename Left, typename Right > 8rnwXPBN  
class assignment ~:rl=o}  
  { ld|5TN1  
Left l; (^8Y|:Tz  
Right r; IXMop7~  
public : gq4Tb c oA  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ?mwt~_s9  
template < typename T2 > =t#llgi~  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } 1y4|{7bb  
} ; :}L[sl\R  
'Vzp2  
同时,holder的operator=也需要改动: o8V5w!+#  
MnsJEvn/  
template < typename T > *)$Uvw E  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const APn|\  
  { aD<A.Lhy  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); e8>})  
} y2Q&s 9$Do  
''A_[J `>  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 [`#CXq'  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 s [RAHU  
4M=]wR;  
return l(rhs) = r; 7X`g,b!  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 IA fc T!{  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: a5dLQx b  
uanhr)Ys  
template < typename Tp > G)AqbY  
class constant_t xeg/A}yE  
  { B+|Kjlt  
  const Tp t; 9a[9i}_  
public : 5N#aXG^9  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} JinUV6cr  
template < typename T > e[{0)y>=  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const n2"a{Ofhlf  
  { wm+};L&_  
  return t; z 4e7PW|  
} SpIv#?  
} ; z{%<<pZ  
[7:,?$tC  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 vSGH[nyCY  
下面就可以修改holder的operator=了 ~T"Rw2v b  
%HhBt5w  
template < typename T > 'NbHa!  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const mtpeRVcF  
  { xS5vbJ  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); ]"pVj6O  
} 3xy<tqfr  
P7ao5NP  
同时也要修改assignment的operator() O"+ gQXe  
Ky`qskvu  
template < typename T2 > SjK  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } PioZIb/{  
现在代码看起来就很一致了。 OMk y$d#  
i:dR\|B  
六. 问题2:链式操作 \Zb;'eDv  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 2/U.| *mH  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 m%0p\Y-/  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 mupT<_Y  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 t"sBPLU\  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 8u"U1  
pP1|&`}ux  
template < typename T > o]odxr  
struct result_1 ]|#+zx|/D  
  { B  5L2<  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; EX*HiZU>  
} ; O/^ %2mG  
??5Q)Erm1  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: }YQX~="  
}ZYd4h|g\z  
template < typename T > HH`'*$]7  
struct   ref ip\sXVR  
  { [\]50=&  
typedef T & reference; "2!&5s,1p  
} ; WpDSg*fk=Y  
template < typename T > #x@$ lc=k3  
struct   ref < T &> ]dVGUG8  
  { 'I|v[G$l  
typedef T & reference; " > ypIR<  
} ; H;mSkRD3N  
#Bze,?@  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: u$z`   
qfF~D0}  
template < typename T > SZ7:u895E  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const BX/8O<s0  
  { {'flJ5]  
  return l(t) = r(t); 2F[ q).  
}  y`iBFC;_  
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。 k:i4=5^*GX  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 2g `o  
R>|{N9  
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 pp?D7S  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: :]K4KFM  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 299H$$WS,Z  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 1NFsb-<u  
最后的布局是: L<c4kw  
                Add umBICC]CU  
              /   \ yZ7&b&2nLn  
            Divide   5 63iUi9P  
            /   \ p>,|50|  
          _1     3 Wb,KjtX  
似乎一切都解决了?不。 >gQ>1Bwvi  
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。 &, vcJ{.  
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。 G&SB-  
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: R+:yVi[F]U  
9)yJ: N#F  
template < typename Right > ;1W6G=m  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const %Qgw7p4  
Right & rt) const ~G p [_ %K  
  { 3Aip}<1  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); T~?Ff|qFC  
} udH7}K v  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 fm%t^)E  
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。 tIi&;tw]  
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。 ldcqe$7,  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 qbr$>xH  
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。 lBE= (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? f5"k55}  
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: Jrf=@m\dk  
%Xd[(Q)  
template < class Action > +480 l}  
class picker : public Action )m+W j  
  { 2DrM3ZU8  
public : atH*5X6d  
picker( const Action & act) : Action(act) {} !TH) +zi  
  // all the operator overloaded I|!OY`ko  
} ; /62!cp/F/D  
y7cl_rK  
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。 UgRiIQMq.  
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: Es`Px_k  
2qNt,;DQ  
template < typename Right > .LZ?S"z$ w  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const ",t?8465y  
  { h4}84}5d  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); {?0lBfB"  
} l'1pw  
]A `n( "%  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > }#+^{P3;  
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。 dQX6(J j  
v~C Czg  
template < typename T >   struct picker_maker J{<X 7uB  
  { T<>,lQs(a  
typedef picker < constant_t < T >   > result; Q\vpqE! 9  
} ; #z%fx   
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > MJ)RvNF  
  { W i.& e  
typedef picker < T > result; ^ +\dz  
} ; 6_;icpN]  
E&w7GZNt  
下面总的结构就有了: G!##X: 6'  
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。 V Q@   
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。 Q{>k1$fkV  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ,qwuLBW  
至此链式操作完美实现。 -i|}m++  
Ix}sK"}[n  
>R_&Ouh:  
七. 问题3 1I6px$^E\  
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。 N~gzDQ3  
'Is kWgc  
template < typename T1, typename T2 > $I>w]  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const s8Q 5ui]  
  { \@zHON(  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ;(%QD 3>  
} ajT*/L!0_  
@mBQ?; qlK  
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: D_7,m%Z:  
q2j{tP#  
template < typename T1, typename T2 > Q&;9 x?e  
struct result_2 (t|Zn@uY  
  { #{6/ (X  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 3hH<T.@)  
} ; C!!M%P  
B9 uoVcW  
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? !.gIHY  
这个差事就留给了holder自己。 jr. "I+  
    'H!Uh]!  
P@B]  
template < int Order > 59A}}.@?m  
class holder; %> eiAB_b  
template <> Fxz"DZY6  
class holder < 1 > ~ 7s!VR  
  { <'*LRd$1  
public : Sm|6 %3  
template < typename T > niyV8v  
  struct result_1 HV|,}Wks6s  
  { F41=b4/  
  typedef T & result; D@.6>:;il  
} ; PZ9I`P! C  
template < typename T1, typename T2 > /x$nje,.  
  struct result_2 uXvtfc  
  { bn5 Su=]  
  typedef T1 & result; R/YqyT\SM  
} ; R m( "=(  
template < typename T > :o3N;*o>)0  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const L0o\J` :  
  { o+'6`g'8  
  return (T & )r; (<9u-HF#  
} k,*XG$2h  
template < typename T1, typename T2 > O0.*Pmt  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ;Y, y4{H3  
  { qE"OB  
  return (T1 & )r1; UK!(G  
} ygcm|PrS  
} ; upmx $H>  
o]V^};B  
template <> GbI/4<)l}  
class holder < 2 > Bzf^ivT3L  
  { 6gDN`e,@  
public : XCQs2CHt  
template < typename T > /n&&Um\  
  struct result_1 ~n_HP_Kf?  
  { wCBplaojJ  
  typedef T & result; !N^@4*  
} ; ;uGv:$([g  
template < typename T1, typename T2 > YmG("z  
  struct result_2 dZuOrTplA  
  { 2 %]X+`+O  
  typedef T2 & result; %hP^%'G  
} ; Mtx4'WZ  
template < typename T > .}+}8[p4l  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const BgT*icd8d  
  { #'}*dy/  
  return (T & )r; {!`6zBsP  
} EU#^7  
template < typename T1, typename T2 > 0jfuBj5!  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const uY*L,j^)  
  { P+}h$ _x  
  return (T2 & )r2; v$9y,^p@e  
} LzL So"n  
} ; /bmN\I  
*^`Vz?g<  
LP=)~K<  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 t{>q|0  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 6eCCmIdaM  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: iy"*5<;*DD  
hbn([+xY  
return l(i, j) = r(i, j); 2g<Xtt7+o  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 2<3K3uz  
F0# 'WfM#  
  return ( int & )i; [F7hu7zY8  
  return ( int & )j; unxqkU/<Z  
最后执行i = j; aq-~B~c`g  
可见,参数被正确的选择了。 PvL[e"p  
Dv6}bx(  
7p[n  
<3 uNl  
VU#7%ufu&  
八. 中期总结 HOi`$vX }N  
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: p7 ~!z.)o  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 &5;"#:ORcK  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 TqQ[_RKg2  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor + T+#q@  
JGZBL{8  
8EYkQ  
QV8g#&z  
3' 'me  
p4QU9DF  
九. 简化 A}w/OA97RO  
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。 }B^tL$k  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 _v:SP LU  
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: +,l-Nz  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Gc;{\VU  
  +-*/&|^等 p\ZNy\N^  
2. 返回引用。 rOOT8nkR#  
  =,各种复合赋值等 H_X [t*2  
3. 返回固定类型。 xZwLlY  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) 6WJ)by  
4. 原样返回。 &&:Y Vd  
  operator, bNNr]h8y-  
5. 返回解引用的类型。 $,}E   
  operator*(单目) )MchsuF<  
6. 返回地址。 e`xdSi>E  
  operator&(单目) EbE-}>7OO  
7. 下表访问返回类型。 sCk?  
  operator[] aV|hCN~  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Ix=}+K/  
  operator<<和operator>> (HE9V]  
j<@lX^  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 [^e%@TV>d  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: :~T99^$zA  
~%=MpQ3  
template < typename Left > =U|.^5sa#  
struct value_return $79=lEn,  
  { HxK80mJ  
template < typename T > $5< #n@  
  struct result_1 0ANZAX5  
  { N@1+O,o  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; _EMwm&!  
} ; vchm"p?9)  
h=kh@},  
template < typename T1, typename T2 > 5^lxj~ F  
  struct result_2 cK i m-  
  { fM63+9I)\  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; U\;6mK)M^J  
} ; Dg?70v <a  
} ; 3#&7-o  
9qz6]-K  
vbBc}G"w  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait GlT7b/JCG  
+W\f(/q0  
下面我们来剥离functor中的operator() 6qaQ[XTxf  
首先operator里面的代码全是下面的形式: -VTkG]{`Ir  
T}P".kpbS  
return l(t) op r(t) &twf,8  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) s,n0jix@  
return op l(t) FPI;Jx6W'  
return op l(t1, t2) yo )%J  
return l(t) op vIwCJN1C  
return l(t1, t2) op xAe~]k_D  
return l(t)[r(t)] .0rh y2  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Z1Z1@2 T  
rKf-+6Na  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: MP 2~;T}~  
单目: return f(l(t), r(t)); C{DvD'^  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ,o,I5>`  
双目: return f(l(t)); %V{7DA&C  
return f(l(t1, t2)); p)3U7"q  
下面就是f的实现,以operator/为例 }S$@ Ez6  
)>-ibf`#?  
struct meta_divide j;3[KLmuK%  
  { 88h3|'*  
template < typename T1, typename T2 > fUQ6Z,9  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) EEZw_ 1  
  { a5!Fv54  
  return t1 / t2; i?e`:}T  
} Gz[fG  
} ; 8o 0%@5M  
A\#P*+k0  
这个工作可以让宏来做: 5N*Ux4M  
tl'9IGlc  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 'hv k  
template < typename T1, typename T2 > \ [ $T(WGF  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; JiU9CeD3  
以后可以直接用 ZzBQe  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) STw#lU) %(  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 S#Sb]  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) MqA`yvQm  
&0BdUU+:<  
y&=ALx@  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体  ?k|H3;\  
=.`qixN  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Q\,o :ZU_  
class unary_op : public Rettype TbF4/T1b  
  { |xvy')(b  
    Left l; b (I2m  
public : Q;J`Q wkH  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} 6q6FB  
eBO@7F$  
template < typename T > z>06hBv(?Y  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const "AhTH.ZP  
      { G>+1*\c  
      return FuncType::execute(l(t)); NAzX". g  
    } k') E/n  
FG!X"<he  
    template < typename T1, typename T2 > #vqo -y7@  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ([V V%ovZ  
      { ii0Ce}8d~  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); wB{;bB{  
    } /Y2/!mU</  
} ; F[!ckes<bB  
3u\;j; Td!  
iIGbHn,/  
同样还可以申明一个binary_op d@3}U6,  
1I}b|6 `  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > $CE[MZ&S  
class binary_op : public Rettype `g1iCF  
  { Y05P'Q  
    Left l; }/,CbKi,+  
Right r; NCf"tK'5n  
public : ,xT?mt}P  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} e%>b+ Sv  
A[YpcG'9  
template < typename T > T4;T6 9j;,  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 92'wkS  
      { ^U8r0]9  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); }Y17*zp%  
    } a%Jx `hx  
-sMytHH.  
    template < typename T1, typename T2 > ?n\*,{9  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const n!E2_  
      { :9|W#d{o  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Sm2>'C  
    } 47T}0q,  
} ; N6[i{;K@N{  
<[/%{sUNC  
Y3ZK%OyPR  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 D=)f )-u'  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 {hO`6mr&t  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 9(!]NNf!  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 ARfRsPxr  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! m!OMrZ%)}  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 )Os Lrq/  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 efuK  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) bO/*2oau  
下面是修改过的unary_op Kt.~aaG_  
sxED7,A  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > *xM/ ;)  
class unary_op ~-F?Mc  
  { fj'j NE  
Left l; ]wuy_+$  
  lg1PE7  
public : i`O rMzL  
K.SeK3(  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ZZ)G5ji  
yD)"c .  
template < typename T > *N/hc  
  struct result_1 ]5v:5:H  
  { ]R_G{%  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; q3'o|pp  
} ; 2go>  
Z]-WFU_ N  
template < typename T1, typename T2 > i.rU&yT%  
  struct result_2 mPVE?jnR^0  
  { RFG$X-.e  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ur2!#bU9  
} ; hE!7RM+Y  
BEw{X|7  
template < typename T1, typename T2 > |tG+iF@4  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ->yeJTsE9  
  { G+Dpma ]  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); te2 Iu%5 z  
} 5iWe-xQ>  
SQKt}kDbM  
template < typename T > =%h~/,  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const mpef]9  
  { d]M[C[TOX  
  return OpClass::execute(lt(t)); b4~H3|  
} c d%hW  
/ = ^L iP  
} ; *:arva5  
t]TyXAr~  
NdQ%:OKC  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug ,ZK]i CGk  
好啦,现在才真正完美了。 &LU'.jY  
现在在picker里面就可以这么添加了: org*z!;.   
r69WD .  
template < typename Right > cTj~lO6  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const V<$*Y>;  
  { POBpJg  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); _ +KmNfR  
} glor+  
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。 UpeQOC  
q$^<zY  
M1uP\Sa  
/w~C~6z @!  
>i8~dEbB  
十. bind @Qo,p  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 kGD|c=K}  
先来分析一下一段例子 #'NY}6cb$  
Cj$H[K}>  
MhH);fn  
int foo( int x, int y) { return x - y;} ZW* fOaj  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 lS3 _Ild  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 )@c3##Zp)  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 {Tx 3$eU  
我们来写个简单的。 K.h]JD]o  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Fd"WlBYy0  
对于函数对象类的版本: f%1wMOzx  
$SF3odpt  
template < typename Func > `GkRmv*  
struct functor_trait M+UMR+K  
  { kh&_#,  
typedef typename Func::result_type result_type; e3rfXhp  
} ; R1 qMg+  
对于无参数函数的版本: g*r/u;  
&z0iLa4q)  
template < typename Ret > r!M#7FDs(  
struct functor_trait < Ret ( * )() > vz,LF=s2  
  { P6E1^$e  
typedef Ret result_type; /'NUZ9  
} ; sbjtL,  
对于单参数函数的版本: `]LODgk~  
h *waRD  
template < typename Ret, typename V1 > a^*B5G1(&  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > .9I_N G  
  { r1hD %a  
typedef Ret result_type; ZE ^u.>5  
} ; />!!ch  
对于双参数函数的版本: 9rWLE6 `  
*lY+Yy(  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > d5q4'6o,  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ;;6\q!7`  
  { 5 {fwlA  
typedef Ret result_type; :b,o B==%  
} ; [Z% l.  
等等。。。 <mn-=#)  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy &X7ttB"#h  
,{TQ ~LP  
template < typename Func > ,@,LD  u  
struct func_return Obg@YIwn  
  { %g5jY%dg.r  
template < typename T > @6[x%j/!bt  
  struct result_1 l^BEFk;  
  { \)s3b/oap  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 9OhR4 1B  
} ; r"1A`89  
c_[ JjG^?P  
template < typename T1, typename T2 > XNK 43fkB.  
  struct result_2 e)b r`CD%  
  { M;> ha,x  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; cnC_#kp  
} ; (S3jZ  
} ; `-5cQ2>"  
s/\XH&KR3V  
~"RQ!&U  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 lWIv(%/@  
x1:vUHwC  
template < typename Func, typename aPicker > lW&[mnR  
class binder_1 6WCmp,*  
  { KdS eCeddW  
Func fn; frk7^5  
aPicker pk; 8QPT\~  
public : U=M#41J  
2kC^7ZAwu  
template < typename T > `2sdZ/fO  
  struct result_1 \v.HG] /u  
  { _82<| NN:  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; M'b:B*>6  
} ; ^v#+PyW  
2}ag_  
template < typename T1, typename T2 > rkbl/py  
  struct result_2 R+k=Ea&x  
  { x ru(Le}E  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; F: f2s:<  
} ; ?UU5hek+m  
{kT#o3,>w6  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} pFS F[9?e>  
Z<w,UvJa  
template < typename T > d 4[poi ~  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Hu[8HzJo  
  { r .{rNR  
  return fn(pk(t)); bbM4A! N  
} v4X_v!CQ  
template < typename T1, typename T2 > _QD/!~O  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [))gn  
  { 9 J$Y,Z  
  return fn(pk(t1, t2)); &f$a1#O}dx  
} lF)0aDk'h  
} ; ojiM2QT}m  
YNuewD  
:t_}_!~  
一目了然不是么? ;D6x=v=2  
最后实现bind @2QJm  
wEZqkV  
p!.  /  
template < typename Func, typename aPicker > QxP` fKC8  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ftDVxKDE?S  
  { e-&L\M  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); JkRGtYq  
} 9)8*FahW  
hB?U5J  
2个以上参数的bind可以同理实现。 wn&[1gBxM  
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。 DX]z=d)tc  
4da ^d9ZOy  
十一. phoenix cYBrRTrI#  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: +#&el//  
/5Gnb.zN)  
for_each(v.begin(), v.end(), 1uKD&k%q  
( = ?y^O0v  
do_ NdaVT5RB  
[ I8XGU)  
  cout << _1 <<   " , " yz54:q?  
] c%o5 E%  
.while_( -- _1), I^6c 0`  
cout << var( " \n " ) L5hQdT/b$  
) W66}\&5  
); 9aW8wYL~b  
54, Ju'r  
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: BA`kxL/x  
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 *fOS"-C L  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 }W^V^i)  
那么我们就照着这个思路来实现吧: _N[^Hl`\  
Fj[ dO&  
3JwSgcb  
template < typename Cond, typename Actor > t[L2'J.5  
class do_while C?_t8G./_  
  { &utS\-;G  
Cond cd; Pl`Bd0  
Actor act; W$x K^}  
public : n^g-`  
template < typename T > d %F/,c-=  
  struct result_1 !XG/,)A  
  { { &6l\|  
  typedef int result_type; [346w <  
} ; Th I  
$D0)j(v  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 0B#rqTEKu  
 mP`,I"u  
template < typename T > RXCygPT   
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <"j"h=tm}  
  { _dH[STT  
  do |\yDgs%EGy  
    { 7z0;FW3>9  
  act(t); \`p|,j  
  } S1 R #]  
  while (cd(t)); ?w|\ 7T.?  
  return   0 ; URj% J/jD  
} hfP(N_""S  
} ; VH$\ a~|  
 )^QG-IM  
F ~11 _  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). TLR Lng  
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。 ul]m>W  
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。 $)WH^Ir~  
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。 'PxL^  
下面就是产生这个functor的类: }K qw\]`  
qrORP3D@  
}VJ hw*s  
template < typename Actor > Ezo" f  
class do_while_actor 3 8ls 4v3  
  { )aO!cQ{s  
Actor act; -&HoR!af  
public : "1pZzad  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} Tk2&{S"  
*1;L,*J"|  
template < typename Cond > d3\l9R{}  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; Xj(k(>7V  
} ; LT y@6*  
[jG uO%  
ir1RAmt%  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 QjT#GvHY  
最后,是那个do_ LXOF{FG  
ZS 7)(j$.  
YpbdScz  
class do_while_invoker ,m_&eF  
  { Av[|.~g  
public : LO Yyj?^7  
template < typename Actor > GO&RR}  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const xf3/<x!B  
  { jDkc~Wwa  
  return do_while_actor < Actor > (act); 3k|~tVM  
} PhaQ3%  
} do_; %%H. &*i,  
DrYoC7   
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? M KE[Yb?  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 <=LsloI  
最后来说说怎么处理break和continue 8~XI7g'5x  
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。 {pi67"mYp  
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
温馨提示:欢迎交流讨论,请勿纯表情、纯引用!
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八