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
  • 6319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 >MP PYVn7  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 b$Uwj<v  
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, ] &G5/ ]f  
< m9O0  
1;:2=8  
-ZyFUGd%  
  class filler ([9h.M6v  
  { <RhKlCP  
public : i*U\~CZjT  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} VJR'B={h  
} ; ]7u8m[@  
.ySesN: C~  
XIp9=jhSR  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 1  yzxA(  
LiB0]+wzj  
m1[QD26  
T:!sfhrZ~<  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); s~]nsqLt9p  
'}rDmt~  
s*8hN*A/,  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 D 1hKjB&  
'Yd%Tb|*  
`jZX(H   
dIpt&nH&$  
二. 战前分析 'Vrev8D  
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。 /e7'5#v  
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 nL:vRJr-$  
4 ^+hw;  
MW4dPoa  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); PZ ogN  
  /* --------------------------------------------- */ 93!a  
vector < int *> vp( 10 ); >6kWmXK[  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 3x=F  
/* --------------------------------------------- */ _E30t( _.  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 3tm z2JIb  
/* --------------------------------------------- */ x# YOz7.  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); cLYc""=  
  /* --------------------------------------------- */ VmUM _Q~  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); f<}!A$wd  
/* --------------------------------------------- */ VG8rd'Z  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); fF d9D=EW.  
Z956S$gS  
<HzAh<_@F  
XsG]-Cw  
看了之后,我们可以思考一些问题: 9e1 6 g  
1._1, _2是什么? 7GIv3Dc  
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。 ROjjN W`W  
2._1 = 1是在做什么? & 9]KkY=  
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。 t~a$|( 9  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 .y0]( h  
%zelpBu+  
-E500F*b  
三. 动工 ,m"ztu-  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: c df ll+  
apMYBbC  
v|/3Mi9mz  
!:n),sFv45  
template < typename T > 8;!Eqyt  
class assignment U.)G #B  
  { !}P FiT^  
T value; GY",AL8f  
public : ( Lu.^  
assignment( const T & v) : value(v) {} >C-_Zv<!T\  
template < typename T2 > c==Oio("  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } *3ne(c  
} ; 8x9kF]=  
)>Q 2G/@  
dq8 /^1P  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 H4m6H)KOG  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 23f[i<4e  
~`})x(!  
X<m%EXvV  
xk*3,J6BK  
  class holder !Q(xOc9>Ug  
  { h/fCCfO,  
public : kr*c?^b  
template < typename T > #w*pWD^  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const lQsQRp  
  { {.lF~cOu  
  return assignment < T > (t); E&>,B81  
} ommKf[h%i  
} ; !U#++Zig%  
x7@WWFF>  
YEQW:r_h.S  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: &CL|q+-  
osd^SnL1/5  
  static holder _1; I1myuZ  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 gZjOlp  
ob] lCX)  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); "pZ3  
而不用手动写一个函数对象。 g& "(- :  
|x6mkSf]ke  
]v{fFmL  
NVj J/  
四. 问题分析 V{h@nhq  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 ;/V@N |$n  
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。 Ft7a\vn*B  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 N-rm k  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 )RYnRC#O  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Z0=m:h  
L, {rMLM%  
五. 问题1:一致性 Y/S3)o  
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?| 2*citB{  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 X?6h>%) k  
vaj66nV  
struct holder IPO[J^#Me  
  { O8r"M8  
  // VDTY<= Q  
  template < typename T > hf<$vRti>  
T &   operator ()( const T & r) const UPKi/)C;  
  { 7rSUSra  
  return (T & )r; ^@Qi&g`lr?  
} 5ZA%,pH>Jq  
} ; PEBFN  
?nZ <?  
这样的话assignment也必须相应改动: Z% ;4Ed  
l;BX\S  
template < typename Left, typename Right > Nr"N\yOA/  
class assignment -m160k3  
  { V./w06;0  
Left l; {F :v$ K  
Right r;  y"\,%.  
public : w"v'dU^  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} -WUYE  
template < typename T2 > ]VWfdG  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } }Hz-h4Z  
} ; QWHy=(!  
DnHAm q]  
同时,holder的operator=也需要改动: Q H_W\W  
Tdwwtbe  
template < typename T > B~>cNj<  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const R9l7CJM@  
  { "F"_G  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); >Mn>P!  
} |2@en=EYk  
v{2DBr  
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。 9"aFS=><  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 b#g {`E  
P!y`$Ky&  
return l(rhs) = r; >C3NtGvy  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 atf%7}2  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: WkaR{{nM  
}6J7 <g  
template < typename Tp > fT3*>^Uv  
class constant_t ^QAiySR`0  
  { fhV0S>*<  
  const Tp t; m`$>:B  
public : `.'i V[fr  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} lV<Tsk'  
template < typename T > 20VVOnDY  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const yIIETE  
  { oM<!I0"gC+  
  return t; Q)S>VDLA  
} `xUG|  
} ; 3%R{"Q"  
+%wWSZ<#  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 rAx"~l.=  
下面就可以修改holder的operator=了  Wu!t C  
( f,J_  
template < typename T > MdH97L)L.0  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const ]iDJ*!I  
  { h/Hl?O8[  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); D;zWksq  
} XocsSs  
f>r3$WKj  
同时也要修改assignment的operator() ^IGyuj0]jG  
%X9b=%'+  
template < typename T2 > \V^*44+ <!  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } j`R<90~/  
现在代码看起来就很一致了。 C.>  
6z3T?`}Y  
六. 问题2:链式操作 Ka]@[R6e  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Taf n:Nw}  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 xP/OsaxN  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 sz/*w7  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 L}W1*L$;<  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct qWO]s=V!  
wn+j39y?ZY  
template < typename T > 's[BK/  
struct result_1 t'R':+0Vf  
  { t<sNc8x  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ~o@\ n  
} ; :)p)=c8%  
Iy S"  
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: -|}%~0)/bH  
0/\PZX+  
template < typename T > yW\XNX  
struct   ref {/d4PI7)tK  
  { {7?9jEj  
typedef T & reference; &$qF4B*  
} ; \Mb(6~nC  
template < typename T > BWUt{,?KU  
struct   ref < T &> j1YH9T#|D  
  { o\ngR\>  
typedef T & reference; py{eX`(MS  
} ; VLsh=v   
XDk'2ycv  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: H&X:!xa5  
ATXF,o1  
template < typename T > F>dwLbnb  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const EZ"bW  
  { +z-[s6q2m  
  return l(t) = r(t); x(PKFn  
} 3ai (x1%  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 QCOLC2I  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 hH%,!tSx  
-J,Q;tj  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 B0oxCc/'sZ  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: <%z@  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 1E8H%2$ V  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 S _!hsY  
最后的布局是: 99e*]')A%  
                Add XFW5AP  
              /   \ 4'SaEsA~  
            Divide   5 HG2GZ}~^1  
            /   \ [yw%ih)  
          _1     3 Ly9Q}dL  
似乎一切都解决了?不。 3Y z]8`C  
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。 .^i<xY  
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。 :l+_ja&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: z%V*K  
DVI7]+=nV  
template < typename Right > }[ ].\G\G  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const !?nu?  
Right & rt) const EeCFII  
  { v&fGCD\R  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); pOm@b `S%  
} W h| L  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 7*i }km  
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。 !@u&{"{`  
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。 Sx8l<X  
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。 &p5&=zV}  
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。 {j?7d; 'j  
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? %>Bko,ET  
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: AD]e0_E  
=3*Jj`AV  
template < class Action > {h#6z>p"u2  
class picker : public Action M% @  
  { Xo Y7/&&  
public : p*|ah%F6N  
picker( const Action & act) : Action(act) {} R"*R99  
  // all the operator overloaded 0q{[\51*  
} ; IAI(Ix  
cw;co@!$  
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。 GR%{T'ZD`  
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: b,dr+RB  
~%s}S  
template < typename Right > i\Yl  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const {I{3(M#"  
  { d$K=c1  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); zmI5"K"'F  
} XA1f' Kk  
HA!t$[_Ve  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > b3\B8:XFo|  
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。 (/K5!qh  
D`Gt  
template < typename T >   struct picker_maker x=-0zV  
  { :.$"kXm^  
typedef picker < constant_t < T >   > result; ?; [ T  
} ; )lh8 k {  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > tMFsA`ng  
  { h4(JUio  
typedef picker < T > result; DLi?'K3t  
} ; Vclr2]eV4O  
EMlIxpCn:  
下面总的结构就有了: %cX"#+e  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 M)JADX  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 KCUU#t|8V\  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 rB%y6P B  
至此链式操作完美实现。 sqpGrW.  
! _{d)J  
.x}gg\  
七. 问题3 ;,XyN+2H  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 ,r=re!QI7  
tz4 ]hF  
template < typename T1, typename T2 > +TN^NE  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .:y5U}vR  
  { ^s{hs(8%R  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); :p>hW!~  
} :CaTP%GW  
(a.1M8v+Sg  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: )eYDQA>J  
SfW}"#L>5  
template < typename T1, typename T2 > Qz+sT6js-  
struct result_2 ?x3Jv<G0*  
  { :.uk$jx  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; C>X|VP |C  
} ; ]^ K;goQv  
*HE^1IEl  
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? =e BmBn  
这个差事就留给了holder自己。 3b!,D  
    c?K~/bx.  
40#9]=;}  
template < int Order > i#W*'   
class holder;  s;Y<BD  
template <> ^.go O]  
class holder < 1 > rk|@B{CA;  
  { }`o? /!X   
public : y=aV=qD  
template < typename T > ;YyXT"6/p  
  struct result_1 KX3KM!*  
  { &yIGr` ;  
  typedef T & result; s-rfS7;  
} ; %=Tr^{ i  
template < typename T1, typename T2 > f:woP7FP  
  struct result_2 S1b Au <  
  { <7 )Fh*W@  
  typedef T1 & result; ZFvyL8o  
} ; qX#MV>1  
template < typename T > 9+qOP>m   
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const dqc1 q:k?$  
  { w? LrJ37u  
  return (T & )r; |`O7nOM  
} `rb>K  
template < typename T1, typename T2 > gfy19c 9  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const j6g@tx^)'  
  { Rc[0aj:  
  return (T1 & )r1; zY=jXa)K~  
} A\QJLWBv^$  
} ; 7:Zt uc]  
'6-$Xq0^E  
template <> o 3N]`xD'  
class holder < 2 > $_D6_|HK  
  { 6f)2F< 7  
public :  L}%dCe  
template < typename T > s B 20/F  
  struct result_1 edvFQ#,d  
  { 7J*N_8?2  
  typedef T & result; "y;bsZBd"  
} ; F{m{d?:OA  
template < typename T1, typename T2 > 1|| +6bRP  
  struct result_2 z[nS$]u  
  { 0g=`DSC<(  
  typedef T2 & result; E167=BD9<  
} ; T!2=*~A  
template < typename T > 3 hKBc0  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const }< 5F  
  { kc$)^E7  
  return (T & )r; +wO#'D  
} pz|'l:v^  
template < typename T1, typename T2 > ~DF:lqwWP  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const TNwK da+  
  { p(JlvJjo  
  return (T2 & )r2; v;EQ, NL  
} M+P$/Wk  
} ; 3Q By\1h.  
HU;#XU1  
{~Tg7<\L  
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> >。 X/0v'N  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 4QHS{tj  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ,h]o>  
'UU\4M  
return l(i, j) = r(i, j); <skajQQ  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) HMGB>  
Shr,#wwM`B  
  return ( int & )i; FnFb[I@eu  
  return ( int & )j; G"SBYU  
最后执行i = j; {zLhiUH a0  
可见,参数被正确的选择了。 3ec`Wa  
R^#@lI~  
tt_o$D~kg  
SA"p\}"  
<|B1wa:|  
八. 中期总结 MCTsi:V>+  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: \nqkA{;B{  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 kOL'|GgK  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 DKL@wr}8  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ]0V}D,V($  
B%s7bS  
s1N?/>lmB  
t= #&fSR  
=EP13J  
9xI GV!  
九. 简化 R`8@@ }  
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。 Guw}=l--YR  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 b*kfWG-6t  
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: #-VMg+14  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 u+m,b76  
  +-*/&|^等 NpP')m!`}  
2. 返回引用。 -Z-f1.Dm5  
  =,各种复合赋值等 )u%je~Vw  
3. 返回固定类型。 ~&dyRt W4  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) K>Fqf +_  
4. 原样返回。 bUwn}_7b  
  operator, 2}6%qgnT-  
5. 返回解引用的类型。 l|2D/K5  
  operator*(单目) V9yl4q-bL  
6. 返回地址。 /1UOT\8U  
  operator&(单目) \Q?ip&R  
7. 下表访问返回类型。 'dG%oDHX]P  
  operator[] ]}="m2S3  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 2F{hg%  
  operator<<和operator>> gV;H6"  
e}Vw!w  
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。 /^SAC%PD  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: !|hoYU>@2L  
XN=67f$Hw  
template < typename Left > ,_.I\EY[  
struct value_return *iO u'  
  { enS}A*Io  
template < typename T > n: ui  
  struct result_1 N?Q+ >  
  { MM_k ]-7  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; #p(h]T32  
} ; _9 .(a  
r|Z3$J{^"  
template < typename T1, typename T2 > $``1PJoi  
  struct result_2 !LMN[3M_  
  { +j_ ;(Gw7  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; |y;}zQB-dH  
} ; 3981ie  
} ; {6;9b-a]  
`_I@i]i^  
Qf M zF  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ]B"'}%>ez  
t.8 GT&p  
下面我们来剥离functor中的operator() 94uN I8  
首先operator里面的代码全是下面的形式: lz#GbXn.  
V]OmfPve  
return l(t) op r(t) - Xu.1S  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) hd\gH^wk  
return op l(t) *K!|@h{60  
return op l(t1, t2) G'2#9<c*  
return l(t) op _/8FRkx  
return l(t1, t2) op U @ ?LP  
return l(t)[r(t)] ;h6v@)#GX  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] {^mNJ  
k(>h^  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: {e[%;W%c&  
单目: return f(l(t), r(t)); &X@Bs-  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); sIG7S"k>p  
双目: return f(l(t)); <U5wB]]  
return f(l(t1, t2)); uzmk6G v  
下面就是f的实现,以operator/为例 ]wT 7*( Y  
F^"_TV0va  
struct meta_divide `e9$,h|4  
  { Q?ahr~qo  
template < typename T1, typename T2 > M#"524Nz  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 4a0:2 kIKa  
  { 7Dzuii?1  
  return t1 / t2; !-2R;yo12  
} 0N[&3Ee8  
} ; _\Q^x)w6  
t"hYcnC  
这个工作可以让宏来做: KoE8 Mp  
T{V/+RM  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Re:jVJg Bz  
template < typename T1, typename T2 > \ 6:GTD$Uz.  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; PWh^[Rd)  
以后可以直接用 H gTUy[(  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) HX'FYt/?t  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 :q8b;*:  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 3czeTj  
[U}+sTQ  
=PRx?q`d  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 S)QAXjH  
/,!qFt  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > pi=-#g(2  
class unary_op : public Rettype Vd".u'r  
  { ]{"Br$  
    Left l; R>DaOH2K*  
public : (8v7|Pe8  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} [A}rbD K  
Q-ni|  
template < typename T > 4h5g'!9-g  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const  tz#gClo  
      { mRB   
      return FuncType::execute(l(t)); JnHo9K2.  
    } !d<"nx[2`  
{x'GJtpb  
    template < typename T1, typename T2 > V .os  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -.g|l\  
      { NCxqh<  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); 9lB]~,z  
    } T\Uek-(  
} ; d(g^M1 m  
F+E|r6'i  
91Uj}n%  
同样还可以申明一个binary_op iX0iRC6f  
pF ^#}L  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > #cj6{%c 4  
class binary_op : public Rettype /R>nr"  
  { MCU_Z[N#10  
    Left l; |F9z,cc"  
Right r; v9Xp97J2  
public : :2njp%  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} e]jH+IR:>  
4w#``UY)'  
template < typename T > 3 ?Y|  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const +C1QY'>I  
      { {]"]uT#  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); {Fzs@,|W.  
    } f;}EhG'  
\*,=S52  
    template < typename T1, typename T2 > S1D@vnZ3O\  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const  8q1wHZ  
      { kId n6 Wx,  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); P2nft2/eu?  
    } 2e$w?W0^  
} ; P"<U6zM\sP  
M$0u1~K  
-s6![eV  
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 aR\\<due  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 k`GA\&zt  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) odg<q$34  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 `R"I;qV  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! #Rg|BfV-  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 p{PE@KO:  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 BTM), w2  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) `/HUV&i"S  
下面是修改过的unary_op WM)-J^)BJ  
:ss,Hl  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > XUuu-wm:}  
class unary_op [:^-m8QC  
  { K |DWu8  
Left l; Y?ez9o:/#  
  Rq[ M29  
public : R\XKMF3mN3  
CgzD$`~  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 6sa"O89   
~G27;Npy  
template < typename T > Z}|(F RVk  
  struct result_1 %*#n d  
  { : Sq?a0!S  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 0%) i<a!_Z  
} ; @iEA:?9uX  
4A9{=~nwT  
template < typename T1, typename T2 > Xn~I=Ml d  
  struct result_2 $.Q$`/dF  
  { _-5,zP R  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; rp5(pV 7*  
} ;  BUwONF  
P ~PIMkt  
template < typename T1, typename T2 > J)mh u}  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %F kMv  
  { v\`9;QV5  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 1 { , F  
} 1^i Pji/  
M>M`baM1  
template < typename T > erVO|<%=R  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const %T7nO%p  
  { 5s{ABJ\@V  
  return OpClass::execute(lt(t)); <(vCiH9~P  
} Q:ezifQ  
1xv8gC:6  
} ; `GXkF:f=  
!~Q2|r  
%%cHoprDa  
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 3_q3Bk  
好啦,现在才真正完美了。 6rS$yjTX!  
现在在picker里面就可以这么添加了: .rPn5D Y  
%r4 q8-  
template < typename Right > "QvmqI>  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const QMEcQV>  
  { R0oKbs{  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); :{(w3<i  
} $<ld3[l i  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 .Vq)zi1<  
]tY ^0a  
&CwFdx:Ff  
r=c<--_@  
N25V ]  
十. bind ;;A2!w{}[i  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 e L.(p k^<  
先来分析一下一段例子 m[k_>e\ u  
85;b9k&\M  
GJqE!I,.  
int foo( int x, int y) { return x - y;} *6(kbes  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 `gKf#f  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 .k[o$z\EkF  
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。 .5!t:FPOv  
我们来写个简单的。 gl).cIpw  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: <w\:<5e'  
对于函数对象类的版本: "[:iXRu  
k<+0o))  
template < typename Func > S.!UPkWH  
struct functor_trait :$+-3_oLMQ  
  { L],f3<  
typedef typename Func::result_type result_type; S(:l+JP  
} ; t20PP4FWM  
对于无参数函数的版本: ^*\XgX  
a6kV!,.U  
template < typename Ret > <'G~8tA%v  
struct functor_trait < Ret ( * )() > Xv@SxS-5l  
  { TY(bPq  
typedef Ret result_type; r]ShZBAbYp  
} ; Ma| qHg  
对于单参数函数的版本: I}2P>)K  
)!tK[K?5  
template < typename Ret, typename V1 > F]O$(7*  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ZtHm\VTS  
  { lD{Aa!\  
typedef Ret result_type; ?uMQP NYs  
} ; -R>}u'EG>  
对于双参数函数的版本: vy,&N^P  
$)H@|< K  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ;60.l!   
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > R/`q/0T.  
  { }K hjlPhx  
typedef Ret result_type; -uh(?])H  
} ; OIl#DV.  
等等。。。 ;+1RU v  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy XhsTT2B   
t*@z8<H  
template < typename Func > K gN)JD>  
struct func_return ps$7bN C  
  { LK"  bC  
template < typename T > L#)(H^[  
  struct result_1 8QK5z;E2~  
  { >MJg ,  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; LW:o8ES33  
} ; [31p&FxM  
#yI.nzA*  
template < typename T1, typename T2 > PR|R`.QSs  
  struct result_2 ,#W  
  { 5<L_|d)0"  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; |y20Hi':  
} ; m5G\}8|  
} ; 2 &Nb  
Q%aU42?_1  
!.1%}4@Q]  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 NA,C Z  
c#N<"cy>  
template < typename Func, typename aPicker > _lW+>xQ  
class binder_1 !EQ@#qW/  
  { 3sCFHn#c  
Func fn; 4em;+ >D6  
aPicker pk; fJZp?e"  
public : S(aZ4{a@  
t:LcNlN|  
template < typename T > VOsqJJ3  
  struct result_1 `]Bxn) b(  
  { D|qk_2R%  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; Z`3ufXPNlO  
} ; 1{_A:<VBl  
:R):b  
template < typename T1, typename T2 > pdd/D  
  struct result_2 #E0t?:t5bk  
  { V 0nn4dVO  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 2k6 X,  
} ; 1+`l7'F  
Hx$c N  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 9;%CHb&  
*c[2C  
template < typename T > qC!&x,}3  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const z'p:gv]  
  { Da$r`  
  return fn(pk(t));  g/UaYCjM  
} X}P$emr7  
template < typename T1, typename T2 > >ds%].$-\  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0tk#Gs[  
  { V Cy5JH  
  return fn(pk(t1, t2)); I &*_,d  
} g fU-"VpHE  
} ; :T3/yd62N  
W\f9jfD  
#[MJ|^\i  
一目了然不是么? iA_8(Yo  
最后实现bind ydv3owN  
7nzGAz_W  
M9!AIHq4  
template < typename Func, typename aPicker > *sQcg8{^  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) _B2V "p  
  { >*twTlb{  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); #sKWd  
} 5W =(+Q>C  
TaJB4zB  
2个以上参数的bind可以同理实现。 4(?G6y)  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 <b+[<@wS  
,~zj=F  
十一. phoenix b=a!j=-D  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ea=83 Zj  
'cDx{?  
for_each(v.begin(), v.end(), cD1o"bq  
( &$`hQgi  
do_ {+zJI-XN/  
[ *5$&`&,  
  cout << _1 <<   " , " %[<Y9g,:Q  
] o-7>eE}+  
.while_( -- _1), !\[+99F#  
cout << var( " \n " ) ~`Qko-a&  
) v;y0jD#b  
); NkxCs  
2}}?'PwwT  
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: Ja]o GT=e  
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 `P+(&taT  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 R4%P:qM  
那么我们就照着这个思路来实现吧: 9+YD!y  
5H,G-  
M ixwK,  
template < typename Cond, typename Actor > r^$~>!kZ|  
class do_while dEM ?~?  
  { o?Sla_D   
Cond cd; ;@ WV-bLe  
Actor act; TPO1 GF  
public :  H'RL62!  
template < typename T > 6*GjP ;S =  
  struct result_1 Mu_i$j$vvP  
  { `29TY&p+"  
  typedef int result_type; '!v c/Hw  
} ; LU!1s@  
-'rj&x{Q)U  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} ")s!L"x  
BH0!6Oq  
template < typename T > jj\[7 O*  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {gf>*  
  { e{G_GycH  
  do rqCa 2  
    { wCZO9sU:6=  
  act(t); QL"gWr`R  
  } D_|B2gdZY  
  while (cd(t)); d&:H&o)T!  
  return   0 ; >Pe:I  
} P#GD?FUc  
} ; {7Cx#Ewd  
>e5zrgV  
Q882B1H  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). t\j!K2  
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。 d+z[\i  
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。 urY`^lX~  
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。 o%(bQV-T  
下面就是产生这个functor的类: /L) 9tt.  
MQcE6)  
5{ >0eFzG  
template < typename Actor > 6X+}>qy  
class do_while_actor 67<CbQZoN3  
  { J;~|p h  
Actor act; (b/d0HCND  
public : MM#cLw  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} &jts:^N>  
PN F4>)  
template < typename Cond > AvRcS]@=  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; Pw}_[[>$  
} ; ]H2R  
=xEk7'W6k  
5S/>l_od$2  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 f==*"?6\  
最后,是那个do_ R$b,h  
$"fo^?d/s  
@vH2Vydu  
class do_while_invoker \v`#|lT$  
  { ^/KfH &E  
public :  ';lfS  
template < typename Actor > |n P_<9[  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const P!\hnm)%4  
  { lC9S\s  
  return do_while_actor < Actor > (act); I{n;4?  
} !y vJpdsof  
} do_; p?myuNd[  
q@Kk\m  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? o<4D=.g7D  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 y/4ny,s"  
最后来说说怎么处理break和continue OCx5/ 88X  
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。 ~"mj;5Id  
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
欢迎提供真实交流,考虑发帖者的感受
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八