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
  • 6853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 Cq;d2u0)o$  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ygt)7f5  
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, >]8.xkQq  
X{9o8 *V  
1Z8oN3  
] Nipo'N;  
  class filler aZ`ags ofk  
  { ; @~*z4U  
public : :Xh`.*{EX  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} QC,(rB  
} ; KdsvZim0>  
"e<. n  
l?_!eA  
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: \RyA}P5 S  
-wMW@:M_  
b)^ZiRW``  
-GVG1#5  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); HWOs@ !cL  
[qMdOY%jx  
? 4Juw?  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 "m;]6B."  
%v:h]TA  
K/ m)f#  
)0MshgM  
二. 战前分析 z>;+'>XXgx  
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。 L b;vrh;A  
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 wN hR(M7  
rss.F3dK  
1t=X: ]0j  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); dU^<7 K:S  
  /* --------------------------------------------- */ ATp  6-  
vector < int *> vp( 10 ); 4 xzJql  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); r ;8z"*  
/* --------------------------------------------- */ N@a'd0oTd  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); |ZlT>u  
/* --------------------------------------------- */ 166c\QO  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); ! H=k7s  
  /* --------------------------------------------- */ .|`=mx  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); >=:T ZU  
/* --------------------------------------------- */ C-^%g [#  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); Z1&GtM  
[Fj+p4*N  
9|A-oS  
&ntP~!w  
看了之后,我们可以思考一些问题: | 8Egw-f  
1._1, _2是什么? bRz^=  
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。 RXS|-_$  
2._1 = 1是在做什么? sxwW9_C  
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。 }Rxg E~ F  
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。 Ss! 3{VW  
gLMea:  
Rue|<d1  
三. 动工 ^WW|AS  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Q1\k`J  
$"{3yLg  
zQ %z "tQ  
2*wO5v  
template < typename T > <i\zfa'6  
class assignment 'Mx K}9  
  { 7r[ %| :  
T value; bNpIC/#0K  
public : 'L|GClc6)  
assignment( const T & v) : value(v) {} 'S4EKV]  
template < typename T2 > ^~<Rzq!  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } RzJ}CT  
} ; p6y0W`U  
qTh='~m4[  
ka)LK@p6  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ^lc}FN  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment :`u&TXsu  
K[>@'P}y  
Ld3Bi2d|  
lH@E%  
  class holder hN:F8r+DG  
  { 5ZyBP~  
public : ) UDJ[pL@  
template < typename T > avt>saR  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const x+y!P  
  { *(&ClUQQ  
  return assignment < T > (t); "i{_<;p O  
} ^A "lkV7  
} ; }#W`<,*rL.  
>6l;/J  
,rB9esxic  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 8Z4?X%  
P-OPv%jyi  
  static holder _1; S|q!? /jqj  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 *&dW\fx  
q]i(CaKh  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); P 5qa:<  
而不用手动写一个函数对象。 9oz(=R  
<K#'3&*$s  
(4 /]dTb  
W93JY0Ls9|  
四. 问题分析 &I}T<v{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。 3q|cZQK!1  
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。 >4|c7z4  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 lKV\1(`  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 k BiBXRt  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 l'7Mw%6{  
*L;pcg8{  
五. 问题1:一致性 U.hERe ~X  
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?| P7wqZ?  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 >)n4s Mq  
aq0iNbv@  
struct holder s@ 2 0#D  
  { ^?s~Fk_V  
  // R7B,Q(q2-  
  template < typename T > :e&n.i^  
T &   operator ()( const T & r) const 5Q$r@&qp  
  { KM6N'x^z  
  return (T & )r; Y1fy2\<'  
} 5&?KW)6 Rz  
} ; (3N"oE.b]  
[<Os~bfOv  
这样的话assignment也必须相应改动: ia^%Wg7  
5qd_>UHp  
template < typename Left, typename Right > XYb^C s;  
class assignment ksu}+i,a  
  { '6o`^u>  
Left l; hEv=T'*,K)  
Right r; 'wz\tT^  
public : o=-Vt,2{  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} b\?7?g  
template < typename T2 > ljYpMv.>xG  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } . Z*j!{@c  
} ; # cN_y  
_)zmIB(}m  
同时,holder的operator=也需要改动: ~&DB!6*  
a/QtJwIV  
template < typename T > /UpD$,T|^|  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const ~MhgAC  
  { +HOCVqx  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); :WK"-v  
} _(oP{w gB  
mvHh"NJ  
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。 :Su#xI  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 P.LuF(?$  
kqKj7L  
return l(rhs) = r; lh\ICN\O  
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。 G`]v_`>  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: )D[ "M$ZA^  
af<NMgT2s~  
template < typename Tp > IpWy)B>Fl3  
class constant_t j{{~ZM  
  { t['k%c  
  const Tp t; 'dIX=/RZ  
public : ;-KA UgL2  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} >d8x<|D  
template < typename T > b^[W_y  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const G$;] ?g  
  { M5GY>3P$c  
  return t; f0 uUbJ5  
} #`jE%ONC  
} ; jl.okWuiY  
]#Vo}CVP  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 bBUbw*DF)  
下面就可以修改holder的operator=了 lAdDu  
1B)Y;hg6&  
template < typename T > TL},Unq  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const PIZ C;K4|  
  { &1z)fD2  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); M}Nb|V09  
} $!YKZ0)B'0  
0'?V|V=v  
同时也要修改assignment的operator() 7FmbV/&c  
qwq/Xcv  
template < typename T2 > . i{>Z  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } .FIt.XPzv  
现在代码看起来就很一致了。 lLuID  
f._l105.  
六. 问题2:链式操作 =n@F$/h  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 D JLiZS  
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。 vkd[: CC  
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。 B4]AFRI  
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。 , CJAzGBS  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct )W&o?VRfO  
GWF/[%  
template < typename T > qbS'|--wH  
struct result_1 &/Eg2  
  { Lw*;tL<,  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 9[cp7 Rcb  
} ; uYFMv=>j  
%1Bn_  
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: [Q4_WKI0T  
wYZT D*A2h  
template < typename T > C=fsJ=a5;  
struct   ref Z?m -&%  
  { 3gb|x?  
typedef T & reference; J+Q+&-a  
} ; P!kw;x  
template < typename T > lj .nCV_  
struct   ref < T &> q=|R89  
  { H@V 7!d  
typedef T & reference; sK+ (v  
} ; r& vFikIz  
IQ ){(Y  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: nD7|8,'  
gks ==|s.  
template < typename T > bf& }8I$  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const _p\629`  
  { &!ED# gs  
  return l(t) = r(t); ?2{bKIV_  
} z< z*Wz  
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。 0y)}.'  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 o4$Ott%Wm  
gfi AK%  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 KX!i\NHz  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 6gXIt9B.h$  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 w{pUUo:<  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 <lUOJV{&\  
最后的布局是: _ `H.h6h  
                Add K&*iw`  
              /   \ z9[[C^C  
            Divide   5 [+;qWfs B  
            /   \ {@?G 9UypA  
          _1     3 Ck: 9gn  
似乎一切都解决了?不。 X*i/A<Y`=  
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。 t)` p@]j  
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。 :z]}ZZ  
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: ?AEd(_a!q  
-;^;2#](g  
template < typename Right > nSS>\$  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const OB(pIzSe  
Right & rt) const h;-a`@rO ;  
  { ;x-(kIiE  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); #?dUv#  
} f\fdg].!  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 |'tW=  
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。 moMYdArj  
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。 L'l F/qe^  
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。 "< v\M85&  
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。 ['z!{Ez  
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? d{f@K71*  
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: -T7%dLHY  
b/t  
template < class Action > } ^i b  
class picker : public Action -_NC%iN#C  
  { =VNSi K>F  
public : l[ne/O JJ  
picker( const Action & act) : Action(act) {} Ir5WN_EaS  
  // all the operator overloaded %JtbRs(~q  
} ; 1"}cdq.  
Z?oG*G:  
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。 9}5K6aQ  
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: Cs wE  
in<}fAro6  
template < typename Right > R[LsE^  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const )t:7_M3  
  { scW'AJJq  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Bd@'e7{  
} 3J{vt"dS  
ZQ3_y $  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Jic}+X*0  
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。 {^5?)/<  
G/vC~6x  
template < typename T >   struct picker_maker m#f{]+6U  
  { RW_q~bA9  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 1S0pd-i  
} ; 4,G w#@  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > |ETiLR=&  
  { >E:<E'L  
typedef picker < T > result; ,Ol (piR  
} ; \hlR]m!C  
/- 4$7qd  
下面总的结构就有了: oE?QnH3R  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 aQ#qRkI  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 S:q$?$  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 [3N[i(Wlk  
至此链式操作完美实现。 &3Z?UhH  
at6149B\)  
#`;/KNp 9  
七. 问题3 WZZ4]cC  
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。 iWE)<h  
-Xz&}QA  
template < typename T1, typename T2 > 5l DFp9  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const RKZ6}q1n  
  { x0Yse:RE^  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); S[,8TErz  
} |.P/:e9  
 Fl3#D7K  
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: WKmbNvN^  
W0XF~  
template < typename T1, typename T2 > Xf d*D  
struct result_2 ,e`'4H  
  { -?6MU~"GK  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; PXzT6)  
} ; !:CJPM6j3  
vyI%3+N@  
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? ,RxYd6  
这个差事就留给了holder自己。 pFsc}R/0/8  
    &\C [@_  
93O;+Z5J  
template < int Order > (*\jbK  
class holder; i)ASsYG!  
template <> k~3.MU  
class holder < 1 > in-C/m#  
  { Q;u SWt<{  
public : ]3Dl)[R  
template < typename T > ,xI%A, (,;  
  struct result_1 'b/ <x|  
  { 7@}$|u:JUF  
  typedef T & result; 28andfl  
} ; gNpJ24QK  
template < typename T1, typename T2 > ;WU<CKYG*  
  struct result_2 rw7_5l  
  { AeuX Qt  
  typedef T1 & result; (08I  
} ; kJQ#Wz|z]  
template < typename T > j' 0r'  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ?7MqeR4/E  
  { -e u]:4  
  return (T & )r; \5)htL1F  
} ;8{cA_&  
template < typename T1, typename T2 > ]i*](UQ  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ,`A?!.K$  
  { " =] -%B  
  return (T1 & )r1; *&Lq!rFS  
} Cx_Q: 6T  
} ; !0,Mp@ j/  
,TJ D$^  
template <> ;z~n.0'  
class holder < 2 > >q~l21dUi  
  { ,Gk}"w  
public : mTNVU@TY=  
template < typename T > `Y=WMNy  
  struct result_1 *i{Y9f8  
  { f.B>&%JRZ  
  typedef T & result; 6 sxffJt  
} ; ^!8P<y  
template < typename T1, typename T2 > Xjio Z  
  struct result_2 b6(p  
  { ]iNEw9  
  typedef T2 & result; -62'}%?A<C  
} ; eP.Vd7ky  
template < typename T > SJt<+kg  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 0c^>eq]  
  { X[gn+6WB%  
  return (T & )r; L6Wt3U`l  
} dsx]/49<  
template < typename T1, typename T2 > BvrB:%_:  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const  y! .J  
  { Zk8|K'oHx  
  return (T2 & )r2; 6]zd.W  
} =qy=-j]  
} ; 4_v]O  
YwY74w:  
[+m?G4[  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 l7{oi!   
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ^ci3F<?Q=  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: D]a<4a 18  
;Vik5)D2D  
return l(i, j) = r(i, j); *'Y@3vKE  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) E{^XlY  
Rm1A>1a :  
  return ( int & )i; fb~=Y$|  
  return ( int & )j; :j')E`#   
最后执行i = j; &!aAO(g  
可见,参数被正确的选择了。 }]n$ %g (  
5]I|DHmu  
zk*c)s  
##Q/I|  
[.hyZ}B  
八. 中期总结 h_1T,f (  
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:  c gzwx  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 G0u LmW70  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 CC\*?BKj"  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 3p2P= T  
mbnV[  
iRg7*MQu  
=[\s8XH,  
A1P K  
>>aq,pH  
九. 简化 8d*/HF)h  
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。 fFj grK8  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 1&;QyTN  
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: P0H6 mn*  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 wn_b[tdxq  
  +-*/&|^等 x8\A<(G_M=  
2. 返回引用。 PHA-9\jC{  
  =,各种复合赋值等 o9xlu.QL{c  
3. 返回固定类型。 2aJS{[  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) Le<w R  
4. 原样返回。 uZfnzd)c  
  operator, +dA,P\  
5. 返回解引用的类型。 L-B<nl  
  operator*(单目) M?&h~V1OI~  
6. 返回地址。 %sHF-n5P  
  operator&(单目) E9?ph D  
7. 下表访问返回类型。 r]3'74j:  
  operator[] J psPNa  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 <E\$3Ym9  
  operator<<和operator>> H$G0`LP0/a  
Mu'8;9_6  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 pdJ/&ufh  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ;nC.fBu  
V=fEPM  
template < typename Left > it]E-^2>  
struct value_return p!k7C&]E  
  { b'6- dU%  
template < typename T > xss`Y,5?  
  struct result_1 !mWiYpbU+  
  { >.dWjb6t  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; WTImRXK4  
} ; K'K2X-E  
6[OzU2nB  
template < typename T1, typename T2 > rx (2yf  
  struct result_2 N3u((y/  
  { >#,G}xf  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 6#IU*  
} ; /axIIfx-  
} ; G$ _yy:  
s'kDk2r  
%Y!Yvw^&P(  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait /dv<qp  
el:9wq  
下面我们来剥离functor中的operator() 5@^ dgq  
首先operator里面的代码全是下面的形式: ,+~rd4a  
\P1S|ufv  
return l(t) op r(t) K&8dA0i2u2  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) k)TSR5A  
return op l(t) Q#nOJ(KV  
return op l(t1, t2) JyR/1 W  
return l(t) op sKlDu  
return l(t1, t2) op ooUk O  
return l(t)[r(t)] N^Bo .U0\  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] n_3O-X(  
2tal  
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: TLoz)&@  
单目: return f(l(t), r(t)); Gs3LB/8?  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 35tu>^_#V  
双目: return f(l(t)); a{{g<< H  
return f(l(t1, t2)); wn)JXR  
下面就是f的实现,以operator/为例 ~I{n^Q/a  
O(+phRwJ  
struct meta_divide e["2QIOe  
  { LBF 1;zjK  
template < typename T1, typename T2 > v@e~k-#  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) /4xki_}  
  { SJIOI@\b  
  return t1 / t2; L[=a/|)TBV  
} 5Hcf;P7   
} ; #!)n {h+  
>@"Oe  
这个工作可以让宏来做: |=&cQRY!p  
%;.;>Y(-  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ?JL:CBvCp  
template < typename T1, typename T2 > \ C -iK$/U  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; yRo- EP  
以后可以直接用 :O(^w}sle  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ^5=B`aich  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 {J^lX/D  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) d6W SL;$  
c+2FC@q{l  
b$Vz2Fzx  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 /% N r?V  
EY \H=@A  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > JGuN:c$  
class unary_op : public Rettype %'[&U#-  
  { 1 5A*7|  
    Left l; _1U1(^)  
public : 8=]Tr3   
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} R58-wUto  
n_'s=]~  
template < typename T > ;pnD0bH  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ij?  
      { IEU^#=n  
      return FuncType::execute(l(t)); PG,_^QGCX  
    } A]XZnQ  
W^G>cC8.L  
    template < typename T1, typename T2 > s+Q~~]HJM  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >Jp:O 7  
      { r3>i+i42  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); |^A;&//  
    } P{u0ftyX}  
} ; '3?\K3S4i  
6H'HxB4  
/ z}~zO  
同样还可以申明一个binary_op *6} N =Z  
hcyM6:}  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > /c,(8{(O  
class binary_op : public Rettype lg(bDK m  
  { s M+WkN}{  
    Left l; |m2X+s9  
Right r; tzs</2 G,  
public : yV"ZRrjO'Z  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} G_SG  
s&NX@  
template < typename T > {uHU]6d3qy  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =KR NvW  
      { f aLtdQi  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); b?Ki;[+O  
    } {Lm~r+ U  
&\Amn?Iq  
    template < typename T1, typename T2 > 8HP6+c%  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6,9o>zT%H  
      { Ybn`3  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); N&M~0iw  
    } Yh>]-SCw  
} ; 1 CHeufQ  
Ry|!pV  
K3=3~uY  
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 6qp%$>$Vt;  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 [/X4"D-uOK  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ldp%{"ZZ  
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。 L@gWzC~?Q  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! LU9A#  
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。。。 6qaulwV4t  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ndeebXw*  
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) 46 PoM  
下面是修改过的unary_op 0A( +ZMd  
=" g*\s?r  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > K#U<ib-v  
class unary_op T8HF|%I  
  { Kh MSL  
Left l; _N@ro  
  2"B_At  
public : nH<eR)0  
'z[Sp~I\  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} SGe^ogO"v  
3Oi nK['  
template < typename T > VhNz8)  
  struct result_1 Iyyh!MVF  
  { d,=r 9.  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; q5#J~n8Wr  
} ; K=,F#kn  
3#TV5+x*"`  
template < typename T1, typename T2 > [AW" D3  
  struct result_2 '60 L~`K  
  { K5XK%Gl"  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Oj^,m.R  
} ; 8:/e GM  
/IM#.v  
template < typename T1, typename T2 > ,j$Vvz   
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const L\#<JxY$p  
  { 67VT\f  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); di>cMS 4 c  
} L*~J%7  
19j+lCSvH  
template < typename T > 1+U  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const YWxc-fPZ  
  { UNkCL4N  
  return OpClass::execute(lt(t)); l'TWkQ-  
} u,w:SM@*(  
EMfdBY5  
} ; EeF'&zE-  
)kkhJI*v  
R@`y>XGNJ  
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 .Fa4shNV  
好啦,现在才真正完美了。 ZAXN6h  
现在在picker里面就可以这么添加了: Y2?.}ZO  
9s_,crq5  
template < typename Right > #jxe%2'Ot  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const q2et|QCru  
  { fOMvj%T@2  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); zBe8,, e  
} `IY/9'vT  
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。 !ki.t  
%C=]1Q=T)  
|e2be1LD  
[NTtz <i@  
:P(K2q3  
十. bind &Ky_v^  
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。 :"!9_p(,,  
先来分析一下一段例子 14"J d\M8  
](^(=%  
%Pqf{*d8  
int foo( int x, int y) { return x - y;} |H! 9fZO  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 #2EI\E&$  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 _z1(y}u}  
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。 {Pc<u gfl  
我们来写个简单的。 6l4mS~/  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ]| +<P-  
对于函数对象类的版本: 91xB9k1zO  
qvv2O1c"A  
template < typename Func > ;j)FnY=:-  
struct functor_trait ?2g`8[">  
  { HO' '&hz  
typedef typename Func::result_type result_type; [ l8jRT=R  
} ; 3hK#'."`N  
对于无参数函数的版本: 8 P>#l.#  
oI#a_/w  
template < typename Ret > A4]s~Ur  
struct functor_trait < Ret ( * )() > | a# f\  
  { ;Yg{zhJX~  
typedef Ret result_type; -^ C=]Medl  
} ; [V) L  
对于单参数函数的版本: u3o#{~E/#  
_Y[jyD1>  
template < typename Ret, typename V1 > L^{|uP15N  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > PtTHPAKj  
  { 5=1^T@~#&  
typedef Ret result_type; D2,z)O%VK  
} ; wWp(yvz  
对于双参数函数的版本: =lVK IW  
+|ycvHd  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > _BDK`D  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > MXyaE~LK  
  { hsw9(D>jp  
typedef Ret result_type; e A}%C.ZR  
} ; O1`9Y}G(r  
等等。。。 ?Sb8@S&J  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy "hdvHUz  
~wVd$%7`  
template < typename Func > 9,^_<O@Q  
struct func_return Y!T %cTK)a  
  { }YHX-e<Yx]  
template < typename T > lbuAE%  
  struct result_1 Y X_ gb/A  
  { v$ub~Q6W  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; O/!bG~\Y  
} ; Tr#V*.x  
q`G,L(  
template < typename T1, typename T2 > c?%(Dp E  
  struct result_2 LvEnXS  
  { ]]"jw{W}A  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; %H+\>raLz  
} ; b%Eei2Gm%  
} ; >B>CB3U  
BY]i;GVq  
p^pOuy8  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 OGY"<YH6  
chEn|>~  
template < typename Func, typename aPicker > 41_SRh7N  
class binder_1 .n=Z:*JqQ  
  { s-S }i{Z!  
Func fn; SM^-Z|d?  
aPicker pk; ;q1A*f\:#  
public : .m`y><.5  
kMsnW}Nu  
template < typename T > G!XIc>F*  
  struct result_1 2m~V{mUT!  
  { 0JD~M\-!^a  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; FP Jd|  
} ; e*.b3 z  
VnT>K9&3  
template < typename T1, typename T2 > SnYLdwgl  
  struct result_2 U`]T~9I  
  { G5FaYL.7  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ZKdeB3D  
} ; gp-T"l  
nIvJrAm4k  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 8L1ohj  
9Mgq1Z  
template < typename T > Z,.G%"i3C  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8x[YZ@iM-  
  { $8crN$ye  
  return fn(pk(t)); 0=="^t_  
} c1xrn4f@a  
template < typename T1, typename T2 > *;XWLd#  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Y+3!f#exm  
  { $:of=WTY(  
  return fn(pk(t1, t2)); u@3y&b  
} A?*o0I  
} ; o5n^!gi4  
v-! u\  
c   c  
一目了然不是么? =-o'gL  
最后实现bind W<<9y  
&k8vWXMGk%  
w ;e(Gb%9  
template < typename Func, typename aPicker > A4QcQ"  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) &,.Y9; b  
  { Ei2%DMN7)  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); U/NBFc:[y:  
} JO'>oFv_W  
c )7j QA  
2个以上参数的bind可以同理实现。 A$WZF/x  
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。 ~xIj F1Z  
Hp|}~xjn  
十一. phoenix v0Ir#B,[H  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ]p!Gt,rYq  
dr<<!q /  
for_each(v.begin(), v.end(), i7LJ&g/)  
( cUO<.  
do_ {ccIxL /~  
[ 7_# 1Ec|;  
  cout << _1 <<   " , " 4c+$%pq5  
] ^W7X(LQ*+  
.while_( -- _1), '>(.%@  
cout << var( " \n " ) j8K,jZ  
) 6yy;JQAke  
); } 17.~  
&Z^ l=YH,  
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: tV/Z)fpyH  
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 IooNb:(  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 n& $^04+i  
那么我们就照着这个思路来实现吧: !JBae2Z  
{5|("0[F  
|([R'Orm  
template < typename Cond, typename Actor > gip/(/NX  
class do_while |~<N -~.C  
  { rbZ[!LA  
Cond cd; C;~*pMAYe  
Actor act; $Q+s/4\  
public : V|>oGtt7  
template < typename T > gLsU:aeCT  
  struct result_1 fj,m  
  { KL'zXkS  
  typedef int result_type; <:|3rfm#  
} ; KTEZ4K^o=  
jtm?z c  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} ]8;n{ }X  
G9g6.8*&  
template < typename T > },[;O^Do^{  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Pj?Dmk~   
  {  st 'D  
  do gf)t)-E  
    { j 6ut}Uq  
  act(t); B%\gkl  
  } V|MY!uV  
  while (cd(t)); OJ4SbI  
  return   0 ; Wn|&cG9  
} iK_c.b  
} ; 5y4u5Tm-%  
y/c%+ Ca/  
kWj \x|E  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). F&;   
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 5f:DN\ ]  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 XUV!C 7  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 i.1U|Pi  
下面就是产生这个functor的类: DDd|T;8  
M*pRv  
=22ALlxk  
template < typename Actor > A 699FQ  
class do_while_actor B8I4[@m>w\  
  { SNT5Amz!  
Actor act; "'Z- UV  
public : [*m2  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} 4QJ8Z t  
] q~<=   
template < typename Cond > GQ_Ia\  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; SJgY  
} ; jQj,q{eA  
E&~nps8e  
giavJ|  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 7 boJ*  
最后,是那个do_ kVDe6},D7  
y~<@x.  
dv N<5~  
class do_while_invoker ;9uRO*H?T  
  { ~=y3Gd B3  
public : !#?kWAU  
template < typename Actor > }lZ>  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 8rbG*6  
  { gd^Js 1Z  
  return do_while_actor < Actor > (act); {b!7 .Cd=  
} qS8B##x+=  
} do_; >[a<pm !  
EA{U!b]cU  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? v+1i= s2$  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 K6pR8z*?  
最后来说说怎么处理break和continue D>wZ0p 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。 R21~Q:b !  
具体实现手法这里就不罗嗦了。
[ 此贴被ヾ1.嗰rёn在2006-06-11 23:23重新编辑 ]
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
描述
快速回复

您目前还是游客,请 登录注册
如果您提交过一次失败了,可以用”恢复数据”来恢复帖子内容
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八