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
  • 6213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 2aW"t.[j  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 eHI7= [h  
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, gz"I=9  
d##'0yg   
VW\~OH  
{;Y2O.lV  
  class filler 7Ust7%  
  { 9vz"rHV  
public : JUC62s#_z  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} E3o J;E  
} ; ] _P!+5]<  
=Ev* Q[  
NxQ+z^o\  
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: VtC1TZ3-7  
{t<U:*n2  
0%<x>O  
EU-=\Y  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); =lqGt.x  
 -!z,t7!  
66l$}+|Zzc  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 w>$2  
,Q8)r0c  
7tr;adjs  
)6:nJ"j#  
二. 战前分析 Td>Lp=0rU  
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。 `?R~iLIAq  
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 ?-IjaDC}  
5n'C6q "  
`FL!L59nz  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); <UcbBcW,  
  /* --------------------------------------------- */ Ad:)5R o  
vector < int *> vp( 10 ); {`vv-[j|  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); }2eP~3  
/* --------------------------------------------- */ SMdQ,n1]  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); LE:nmo  
/* --------------------------------------------- */ @4N@cM0   
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); jP9)utEm6  
  /* --------------------------------------------- */ 0*KU"JcXd  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); GCTf/V\#  
/* --------------------------------------------- */ =c,m)\u/8  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); ovn)lIs  
YI*Av+Z)  
T>ds<MaLP  
_pv<_ Sm  
看了之后,我们可以思考一些问题: oX9rpTi  
1._1, _2是什么? ?Rj)x%fN  
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。 76rNs|z~  
2._1 = 1是在做什么? /~Q2SrYH  
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。 )J"Lne*"  
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。 v]tbs)x;h  
[p+6HF  
mG!Rh  
三. 动工 9?M><bBX  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: nZbfc;da  
U[b $VZ}  
'W/E*O6BY  
1} {bHj  
template < typename T > n)(E 0h  
class assignment R&BbXSIDX  
  { Wv]NFHe#  
T value; U!L<v!$  
public : c:Tw.WA  
assignment( const T & v) : value(v) {} fCL5Et  
template < typename T2 > ZlHN-!OZp  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } > !thxG/_  
} ; %Bo/vB'  
h5-<2B|  
E.$1CGd+  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 R!i9N'gGG(  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment cCd2f>EHw  
);*A$C9RA  
E}aTH  
5fK#*(x  
  class holder Y!C=0&p  
  { ` gIlS^Q  
public : M~Yho".  
template < typename T > ?3wEO>u  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const Z?H#=|U  
  { H1H+TTZr  
  return assignment < T > (t); * _puW x  
} 72qbxPY13h  
} ; D=U"L-rRs  
t0*JinK I  
yp=(wcJ  
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: jrGVC2*rD  
8}FZ1h2 4  
  static holder _1; ^[{\ZX  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 $F!)S  
%Y"@VcN  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ?d)I!x,;;  
而不用手动写一个函数对象。 xyK_1n@b  
DW ^E46k)A  
.` z](s  
__\Tv>Y  
四. 问题分析 uUXvBA?l  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 zK`z*\  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 iq>PN:mr  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ~U+SK4SK:o  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 85U')LY  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 9*gD;)!  
{umdW x.*  
五. 问题1:一致性 Jrp{e("9  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| Qo>V N`v  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 |cwGc\ES  
JTw\5j  
struct holder -EV_=a8[y  
  { \hpD  
  //  GU99!.$  
  template < typename T > 6@`Y6>}$_  
T &   operator ()( const T & r) const UxZT&x3=)}  
  { tSK{Abw1B  
  return (T & )r; Np>[mNmga  
} P+!j[X^  
} ; "V!y"yQ  
SV;S`\i  
这样的话assignment也必须相应改动: Fw!CssW  
\; Io  
template < typename Left, typename Right > uc@f#(-  
class assignment CN6@g^)P  
  { :*V1jp+  
Left l; ^;0.P)yGA  
Right r; 3dG[dYj  
public : ^a~^$PUqI  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ~W'>L++  
template < typename T2 > \^9SuZ  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } "Gx(-NH+  
} ; f5jxF"oGNo  
%\8E{M:  
同时,holder的operator=也需要改动: iOI8'`mk  
W)^0~[`i  
template < typename T > tZR%s  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const HE0UcP1U  
  { Rckqr7q  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); [!E pv<G  
} `~'yy q  
:4]^PB@dl  
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。 %k(V 2]WF  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 fI@4 v\  
Bi?+e~R  
return l(rhs) = r; i;!#:JX  
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。 ZW\}4q;[A  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: a=3?hVpB  
B.nq3;Y  
template < typename Tp > [ UN`~  
class constant_t )N!-g47o%#  
  { ]Z?$ 5Ks  
  const Tp t; ~3bn?'`  
public : Jsf -t  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} :e1BQj`R  
template < typename T > $CXKeWS=Q.  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const uY+N163i  
  { NMYkEz(&R  
  return t; N0EJHS,>e  
} C.M]~"e  
} ; s,Uc cA@  
9l9h*P gt  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 KF&1Y>t=  
下面就可以修改holder的operator=了 .iFd  
|7XV! D!\g  
template < typename T > DuJbWtA  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const ,&$w*D%  
  { 6A$ \I44  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); XKqUbi  
} _U<sz{6  
v^_OX $=,  
同时也要修改assignment的operator() _bp9UJ  
/L,VZ?CmtK  
template < typename T2 > Ba-Ftkb  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } K1c@]]y)  
现在代码看起来就很一致了。 T^9k,J(rM  
@ m14x}H  
六. 问题2:链式操作 ki`7S  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 "Xq.b"N{*  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 z Qtg]@S  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 48 DC  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 V6%J9+DK  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Z3Le?cMt^  
|1vi kG8  
template < typename T > NIn#  
struct result_1 }Xv2I$J  
  { IN2FO/Y@  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 7I>@PV N  
} ; kI5`[\  
c=]z%+,b]  
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: ]AjDe]  
Ys|n9pW  
template < typename T > 6{/HNEI*1  
struct   ref =1' / ?  
  { "?E>rWz  
typedef T & reference; __Ei;%cV  
} ; R<>ptwy  
template < typename T > fN4d^0&  
struct   ref < T &> *^]Hqf(`  
  { G-?y;V 1  
typedef T & reference; l_ /q/8-l  
} ; 6J3:[7k=&  
XI#1)  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: /Q Xq<NG  
FOz7W  
template < typename T > ,[6N64fy  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ~4HS 2\  
  { 8I o--Ew3  
  return l(t) = r(t); iXl6XwWT%8  
} fhCMbq4T  
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。 ,r<!30~f  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 1p#O(o  
x| jBn}  
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 RL =  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: {%WQQs  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 1an?/j,  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 s&-m!|P  
最后的布局是: 7`,A]":;  
                Add 7}+U;0,)  
              /   \ xE+Nz5F  
            Divide   5 HFV4S]U=  
            /   \ ~@8r-[  
          _1     3 &6*X&]V!Z  
似乎一切都解决了?不。 @k_xA-a  
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。 1_}* aQ  
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。 *$uj)*5,  
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: +k=BD s  
rVU::C+-  
template < typename Right > wBr$3:  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const  iC]=S}  
Right & rt) const o#wDA0T  
  { 6wk/IJ`  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); pF~[  
} QH:PClW![  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 -*;-T9  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 Y/\y"a  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 laVqI|0q  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。  WW5AD$P*  
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。 iwJeV 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? ^{L/) Xy5  
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: :xdl I`S  
F/BB]gUB  
template < class Action > 5r#0/1ym!  
class picker : public Action EA@p]+P  
  { ,9T-\)sT  
public : q'r(#,B<3  
picker( const Action & act) : Action(act) {} fJ \bm  
  // all the operator overloaded <pAN{:  
} ; sC ,[CN:b  
JO*}\Es  
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。 S!*wK-  
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: M<'AM4  
fB~BVYi  
template < typename Right > RzPqtN  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const ";:"p6?  
  { 4`(b(DL]  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 5X2&hG*  
} v[S>   
ANuIPF4NxP  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ;MD6iBD  
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。 {(o$? =  
CxyL'k  
template < typename T >   struct picker_maker .c#G0t<i[  
  { &O0@)jIV  
typedef picker < constant_t < T >   > result; :el]IH  
} ; %bs6Uy5g)a  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > nP9zTa  
  { )?@X{AN&  
typedef picker < T > result; d9'gH#f?  
} ; TF_~)f(`  
IhIPy~Hgt  
下面总的结构就有了: 7m{YWR0  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 zq(R!a6  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 !'E{D`A9  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 r!DUsE  
至此链式操作完美实现。 {5<3./5O  
)~((6?k4e  
9?4EM^ -  
七. 问题3 xMck A<E  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 M oIq)5/  
6rBXC <Z  
template < typename T1, typename T2 > 1y/_D$~ZO  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -Re4G78%  
  { q-3,p.  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); <F~0D0G  
} hrLPy V:  
~,199K#'  
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: U _QCe+  
I/F3%'O  
template < typename T1, typename T2 > l!6^xMhYk  
struct result_2 uif1)y`Q$C  
  { z%$,F9/  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; &f2'cR  
} ; Z?IwR  
Uc j eB  
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? l]pHj4`uv  
这个差事就留给了holder自己。 )FF3|dZ";K  
    S"*M9*8  
Us5P?}  
template < int Order > eiiI Wr_7  
class holder; ]yvHb)X  
template <> 2aROY2  
class holder < 1 > 4T]n64Yid  
  { fT:a{  
public : BQWe8D  
template < typename T > ^xB=d S~  
  struct result_1  X`REhvT  
  { +\@) 1  
  typedef T & result; dnZA+Pa  
} ; =wd=TX/  
template < typename T1, typename T2 > $)V_oQSqn  
  struct result_2 U6 4WTS@  
  { hcQky/c\#b  
  typedef T1 & result; ,5tW|=0@  
} ; ?3X(`:KB  
template < typename T > !|SVRaS  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const WyO7,Qr\   
  { a{oG[e   
  return (T & )r; 38I.1p9  
} @U~i<kt  
template < typename T1, typename T2 > Wr3).m52}P  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const >= G{.H  
  { Zx%ib8| j  
  return (T1 & )r1; $i:wS= w'  
} {$dq7m(  
} ; YlF<S49loC  
e:&+m`OSH  
template <> W.B;Dy,Y  
class holder < 2 > x4r=ENO)q  
  { Py&DnG'H  
public : N-lo[bDJh  
template < typename T > dZMOgZ.!yr  
  struct result_1 "ggViIOw&  
  { fj/sN HU  
  typedef T & result; "kYzgi  
} ; F|rJ{=x  
template < typename T1, typename T2 > , W w\C  
  struct result_2  `PV+.V}  
  { ?0ezr[`.  
  typedef T2 & result; KGVAP  
} ; ~v /NG  
template < typename T > K`BNSdEN>  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 'aq9]D_k  
  { Z~JX@s0v  
  return (T & )r; 3)? v  
} *{ =5AW}o  
template < typename T1, typename T2 > 2jMV6S9  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 72YL   
  { "*ot:;I  
  return (T2 & )r2; yB>5p]$P  
} H 3e(-  
} ; \`nRgY SE  
Q|!}&=  
w<m) T  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 m|7lDfpb  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: # 1S*}Q<k  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: qtqTLl@u  
)_MIUQ%  
return l(i, j) = r(i, j); =LFrV9  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) * KDT0;/s  
j.'Rm%@u  
  return ( int & )i; -<R"  
  return ( int & )j; S%+$  
最后执行i = j; ]~')OSjw  
可见,参数被正确的选择了。 ZPM,ZGlu:  
?gq',F FDq  
qWQ7:*DL  
-w0U }Te^  
3?}W0dZ$d  
八. 中期总结 TAkM-iyH]  
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: sRM3G]nUr  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ?|&plf |  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 &#AK#`&)0i  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor .7BB*!CP  
7 Q`'1oE?  
m((A  
D<.zdTo  
! uC`7a  
}G:5P3f  
九. 简化 +cDz`)N,,  
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。 [i8,rOa7  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 FUq>+U!Qu  
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: uV\ _j3,2  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 d1MVhE  
  +-*/&|^等 6X@]<R  
2. 返回引用。 BUuU#e5  
  =,各种复合赋值等 C:]&V*d.v4  
3. 返回固定类型。 V4('}Q!  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) Gk.;<d  
4. 原样返回。 -:5]*zVp+-  
  operator, S`!MoIMsD  
5. 返回解引用的类型。 jq4'=L$4  
  operator*(单目) 4z~%gt74O]  
6. 返回地址。 &HPzm6.3  
  operator&(单目) 33R_JM{  
7. 下表访问返回类型。 /,>@+^1  
  operator[] ~-"<)XPe  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 @Ju!|G9z/p  
  operator<<和operator>> q=o"] 6  
G(4*e! aZ0  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 WIe2j  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: U 0$?:C+?  
K?y!zy  
template < typename Left > wbC'SOM  
struct value_return %cWy0:F5VY  
  { UE3#(:x A  
template < typename T > a"!D @a  
  struct result_1 :&]THUw  
  { '' @upZBJ  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; w% Ug9  
} ; UUxDW3K  
C,+ Sv-  
template < typename T1, typename T2 > s}~'o!}W  
  struct result_2 %-Z0OzWe  
  { G1Qc\mp  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; IZ2c<B5&  
} ; R+c  {Pl  
} ; (IbT5  
W^c> (d</  
> 5i(U_`l  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait c8o $WyO  
}tH$/-qnJE  
下面我们来剥离functor中的operator() J,8Wo6  
首先operator里面的代码全是下面的形式: $X.X_  
Unl6?_  
return l(t) op r(t) 39W"G7n?v  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) w3^>{2iqq  
return op l(t) KcGM=z?:  
return op l(t1, t2) VfJbexYT  
return l(t) op #&Zb8HAj  
return l(t1, t2) op Y)x(+#  
return l(t)[r(t)] 6J|Ee1Ez  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] # j_<iy  
P=)&]Pz  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ^#H%LLt  
单目: return f(l(t), r(t)); 4XkSj9D~z  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); t~xp&LQiY  
双目: return f(l(t)); xh7#\m_U8  
return f(l(t1, t2)); 3^>D |  
下面就是f的实现,以operator/为例 ToUeXU [  
DA[s k7  
struct meta_divide ?i.]|#{Z  
  { (6C%w)8'  
template < typename T1, typename T2 > FFTh}>>  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) k+^-;=u 6<  
  { t3TnqA  
  return t1 / t2; a0Y/,S*K  
} ! H)D@,@&  
} ; !6t ()]  
/f!CX|U  
这个工作可以让宏来做: @"*8nV#  
u`l1 zMk  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ OzFA>FK0f;  
template < typename T1, typename T2 > \ _)q,:g~fu  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; )V!dmVQq{g  
以后可以直接用 v3(W4G`  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Z/ "jLfP  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 AiXxn'&i  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) I' URPj:t  
LoHL}1BG-  
`(|jm$Q  
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 @_&@M~ u  
D0?l$]aE  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > QI@!QU$K&  
class unary_op : public Rettype N?d4Pu1m  
  { kRBPl9 9  
    Left l; *KP 60T  
public : p[*NekE6-  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} +tz^ &(  
0&1!9-(d  
template < typename T > lNSB "S  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const :@6,|2b e=  
      { h"S+8Y:1{k  
      return FuncType::execute(l(t)); `[JX}<~i  
    } Re <G#*^  
M[ea!an  
    template < typename T1, typename T2 > &lYZ=|6  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const p]*BeiT#n%  
      { <~BheGmmy  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); jiPV ]aVN  
    } Y-%S,91O  
} ; o@}+b}R}  
q9j9"M'  
)-FQ_K%  
同样还可以申明一个binary_op wL]7d3t  
V~y4mpfX  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Zy2@1-z6  
class binary_op : public Rettype Dm': D  
  { SSANt?\Z<  
    Left l; w, u`06  
Right r; [c@14]e  
public : v4}kmH1  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 4  |$|]E  
gIR{!'  
template < typename T > &Y2mLPB  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const GI}h )T  
      { z T|]!',  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); .'Vjs2 2  
    } `;L0ax  
^F<[5e)M  
    template < typename T1, typename T2 > \*#9Ry^f  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Za{sT&(|  
      { hia_CuY#  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); YcS }ug7  
    } WP1>)  
} ; z<~gv"  
{5U;9: sO6  
6KmF 9  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 J;Az0[qMR  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 i]Or'L0c  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) n$ye:p>`-  
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。 $l:?(&u  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! P)~PrTa%  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 iulM8"P  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 /+ G&N{)k  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) Au'[|Pr r  
下面是修改过的unary_op Sk@~}  
Fl GKy9k  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > UO}Kk*  
class unary_op *ms?UFV[r  
  { @9| sNS  
Left l; =V:rO;qX+@  
  ,R$n I*mf_  
public : LV{a^!f`y  
?\:ysTVu  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} j'i-XIs  
sbOa] 5]  
template < typename T > [#H$@g|CT  
  struct result_1 +x$;T*0  
  { xKz^J SF  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; V ^=o@I  
} ; `zAo IQ  
mP GF Y  
template < typename T1, typename T2 > @"T_W(i;BI  
  struct result_2 ulsr)Ik  
  { b9HE #*d,  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; aX6.XHWbDf  
} ; $H^hK0?'  
XiI@Px?FL  
template < typename T1, typename T2 > Bsw5A7,-  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const C^RO@kM  
  { c]O3pcU  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); EKf"e*|(L  
} R% XbO~{u  
z7F~;IB*u  
template < typename T >  ' -[  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const G}mJtXT#=  
  { kc `Q- N}  
  return OpClass::execute(lt(t)); nGGYKI  
} Zr'VA,v  
a;m-Vu!  
} ; j&) +qTV  
%WHue  
oT$w14b  
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 NMmk,  
好啦,现在才真正完美了。 u*Eb4  
现在在picker里面就可以这么添加了: #sy)-xM  
^ _KHw  
template < typename Right > 30g-J(Zg  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const -uenCWF\#  
  { @v_ )(  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); LnvC{#TFO  
} c3]ZU^  
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。 X'e@(I!0  
?%(8RQ  
pUZe.S>G  
'>_'gR0O  
nRN&u4  
十. bind {,|*99V  
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。 Z ) qc-~S  
先来分析一下一段例子 z#GZvB/z)  
*^ncb,1+i  
E"&fT!yi  
int foo( int x, int y) { return x - y;} ,*8}TIS(s  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 yb56nd  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 $S|bD$e  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 B@G'6 ?  
我们来写个简单的。 <i`Ipj  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: =l&7~  
对于函数对象类的版本: y} AkF2:  
I0sd%'Ht?  
template < typename Func > f {AbCi  
struct functor_trait 1XU sr;Wz  
  { ZJ'#XZpr  
typedef typename Func::result_type result_type; Vq2d+ ,fb  
} ; DzYi> E:*  
对于无参数函数的版本: L|EvI.f  
O8"kIDr-  
template < typename Ret > E$=!l{Ms  
struct functor_trait < Ret ( * )() > xrxORtJ<  
  { qk{2%,u$@{  
typedef Ret result_type; Co&#mVY4,  
} ; \-$wY%7  
对于单参数函数的版本: 6MvjNbQ  
X zgJ@  
template < typename Ret, typename V1 > F\F_">5  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > <XiHQ B!  
  { Z0s}65BR  
typedef Ret result_type; b/HhGA0  
} ; 1[OCojo<  
对于双参数函数的版本: A}?n.MAX>  
<R582$( I  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > *cz nokq6  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > W0J d2*]  
  { A^nB!veh  
typedef Ret result_type; FJomUVR.  
} ; / CEnyE/  
等等。。。 8+5# FC7  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 9`VgD<?v  
Fy37I/#)r&  
template < typename Func > c1B <9_  
struct func_return ^0p y  
  { +XCLdf}dC  
template < typename T > w=H   
  struct result_1 ]=!wMn**  
  { N^z4I,GV(  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 88x_}M^Fnl  
} ; Ndq/n21j  
_rt+OzZ*L  
template < typename T1, typename T2 > b5lZ||W.  
  struct result_2 k=!lPIx  
  { s :ig;zb  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ~Gm<F .(+  
} ; :@#9P,"  
} ; ZFwUau  
uNSaw['0j  
p)v|t/7  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 pW$ZcnU  
Ey96XJV  
template < typename Func, typename aPicker > F|pM$Kd`  
class binder_1 2*;qr|h,  
  { $2uk;&"?A=  
Func fn; @i2"+_}*  
aPicker pk; /iURP-rl  
public : 3}R}|Ha J#  
36"-cGNr{  
template < typename T > S"hA@j  
  struct result_1 9MP_#M7  
  { E| eEAa  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ZD!?mR+-  
} ; %d?.v_Hu0  
8'XAZSd(  
template < typename T1, typename T2 > #C^)W/dP  
  struct result_2 @A32|p}  
  { fk%W0 7x!  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ?-M?{De   
} ; )1?#q[x  
ls[0X82F  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 3 UUOB.  
(Y i 1U~{:  
template < typename T > |pLx,#n  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const D!7-(3R  
  { 4^uQB(}Z  
  return fn(pk(t)); c_"=G#^9@i  
} {BV0Y.O  
template < typename T1, typename T2 > (4]M7b[S$  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ($QQuM=  
  { RfoEHN  
  return fn(pk(t1, t2)); l9{}nz  
} phCItN;  
} ; )LC"rSNx%  
<|-da&7  
'Fq +\J#%  
一目了然不是么? a+mrsyM  
最后实现bind /EP RgRX  
?iXN..6x  
' % d-  
template < typename Func, typename aPicker > ?Vre" 6U  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ^(F@#zN}  
  { d#8 n<NM  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Rf4}((y7Y\  
} 52,[dP,g  
Oa.84a  
2个以上参数的bind可以同理实现。 UaCfXTG  
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。 T W#s)iDi  
!jWE^@P/B  
十一. phoenix %6.WGuO  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: qdnwaJ;&  
WAt= T3  
for_each(v.begin(), v.end(), fI v?HD:j  
( 'MgYSP<  
do_ b(_f{R7PY  
[ r03%+:  
  cout << _1 <<   " , " @{>0v"@  
] S=<OS2W7+r  
.while_( -- _1), H)k V8wU  
cout << var( " \n " ) S4U}u l  
) ${)oi:K@:  
); w,i?e\5  
hmkm^2  
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: \Up~ "q>Kb  
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 d&* c3F  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 XL[Dmu&  
那么我们就照着这个思路来实现吧: %Q]3`kxp  
^H0#2hFa  
e9RH[:  
template < typename Cond, typename Actor > 'NMO>[.  
class do_while O9P+S|hcY  
  { Zg%tN#6y  
Cond cd; n:[@#xs-  
Actor act; $cW t^B'  
public : yJ/YK  
template < typename T > |}?H$d  
  struct result_1  + \]-"  
  { sW-0G$,|  
  typedef int result_type; <Umr2Vw-  
} ; K491QXG  
XV}}A ^  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 5sANF9o!  
%:s+5*SKe  
template < typename T > *_Vv(H&  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const C*}PL  
  { M1]}yTCd  
  do q3v v^~  
    { j 1;<3)%0  
  act(t); f^-ot@w  
  } ;F|#m,2Q-  
  while (cd(t)); KL6B!B{;  
  return   0 ; kY?tUpM!TB  
} 5%N[hd1Ql  
} ; XzPOqZ`Nv  
"IB36/9  
#UE}JR3g  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). =;4K5l{c  
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。 k'_f?_PBu  
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。 r.'xqzF/  
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。 nU' qE  
下面就是产生这个functor的类: dl"=ZI '^  
== E8^jYJw  
{sf ,(.W  
template < typename Actor > rFGPS%STS  
class do_while_actor qw$9i.Z  
  { ZH|q#< {l  
Actor act; $E&T6=Wn  
public : F b?^+V]9  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} X 0iy  
B~E">}=!  
template < typename Cond > .^M#BAt2  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; %*szB$ [3  
} ; z"T+J?V/  
0TaI"/ai  
bf@g*~h@  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 78{9@\e"0  
最后,是那个do_ 4BUG\~eI3  
?Wz2J3A.2t  
2GORGS%  
class do_while_invoker Lu {/"&)  
  { G^tazAEfo  
public : :'B(DzUR  
template < typename Actor > 6lCpf1>6@  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const `u}_O(A1pA  
  { mZ2CG O R  
  return do_while_actor < Actor > (act); :{N*Z}]  
} U#c Gd\b  
} do_; 'iF%mnJ  
f] #\&"  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? u178vby;l  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 Ovc9x\N  
最后来说说怎么处理break和continue Zj!,3{jX^  
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。 p @kRo#~l  
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
批量上传需要先选择文件,再选择上传
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八