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
  • 3715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 c^5~QGuQ  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 P7ao5NP  
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, ob!P ;]T  
_f7 9wx\B  
,=uD^n:  
W Tcw4  
  class filler c rQ8q;:  
  { h! ,v/7=  
public : b35fs]}u-6  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} i:dR\|B  
} ; f'F?MINJP  
Q*GN`07@?d  
mwO6g~@ `  
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: %J}xg^+f  
*j|~$e}C  
3h]g}&k  
mupT<_Y  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); ~EW(Gs!=C  
t"sBPLU\  
a6 ekG YW  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 }czrj%6  
l&[O  
.zf~.R;>  
gZVc 5u<  
二. 战前分析 &L3M]  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 "6A ` q\  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 {aZ0;  
RCJ|P~*  
IM*y|UHt  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); eB2a-,  
  /* --------------------------------------------- */ %q"%AauJR  
vector < int *> vp( 10 ); D2 #ZpFp"h  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); V(}:=eK  
/* --------------------------------------------- */ oE6tauQn  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); zxEL+P  
/* --------------------------------------------- */ Xa[.3=bV?  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); y4yhF8E>;U  
  /* --------------------------------------------- */ ^ "E^zHM(  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); ,.S~ Y  
/* --------------------------------------------- */ 9p85Pv [M=  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); )w em|:H  
zE*li`@  
=&6eM2>P  
cF*TotU_m  
看了之后,我们可以思考一些问题: Z<oaK  
1._1, _2是什么? *9 {PEx  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 MyOd,vU  
2._1 = 1是在做什么? -au^;CM  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 xl{=Y< ;  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 ]dVGUG8  
4>YR{  
t}_r]E,{u  
三. 动工 cx,+k]9D  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 39c2pV[  
g_E$=j92v  
?PLPf>e  
. P viA  
template < typename T > I]|Pq  
class assignment oE @a'*.\  
  { &md`$a/  
T value;  OHN_  
public : RIR\']WN  
assignment( const T & v) : value(v) {} x%=si[P  
template < typename T2 > q$L%36u~/  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } a9e>iU  
} ; 2 B1q*`6R  
P.se'z)E  
85= )lu  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 rCEyQ)R_}  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment !"AvY y9  
m~BAyk^jo3  
TJd)K$O>  
Xxj- 6i  
  class holder 8bGd} (  
  { %X]jaX 7  
public : thh. A  
template < typename T > Ha#= (9.  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const Ng&%o  
  { -12UN(&&Z  
  return assignment < T > (t);  ,i NXK  
} @ )F)S 7  
} ; eSn+B;  
=>S]q71  
5PCqYN(:B  
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: `?H]h"{7Q  
:9afg  
  static holder _1; t|?ez4/{z  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 j a[Et/r  
J`Q>3] wL  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); [&[k^C5  
而不用手动写一个函数对象。 HdI8f!X'TG  
PN%zIkbo  
^S<Y>Nm]  
ho{*Cjv  
四. 问题分析 UBKu /@[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。 n6=By|jRh  
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。 Wb,KjtX  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 },?kk1vIT{  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 .Z`R^2MU  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 1UgEI"#a6g  
J-:.FKf\5l  
五. 问题1:一致性 ;<Sd~M4f  
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?| )6MfRw  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ?PxP% $hS  
~hH REI&  
struct holder 1#g2A0U,  
  { <V'@ks%  
  // t?X877z  
  template < typename T > OdbEq?3S/?  
T &   operator ()( const T & r) const g9pZ\$J&  
  { h f)?1z4  
  return (T & )r; mM~qBrwL  
} 8,Z_{R#|  
} ; Tb}4wLu  
Rh2+=N<X  
这样的话assignment也必须相应改动: OKZV{Gja  
PNhe  
template < typename Left, typename Right > GMx&y2. Z  
class assignment @u+]aI!`-  
  { `RT>}_j  
Left l; iXkF1r]i  
Right r; )* :gqN  
public : ]#<4vl\  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ]EbM9Fo-U  
template < typename T2 > ^0 )g/`H^>  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } NX.6px17  
} ; GKqm&/M*=  
;O5zUl-`  
同时,holder的operator=也需要改动: Ty\R=y}}  
;C#F>SG\S  
template < typename T > HWAdhDZ  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const ,pfG  
  { M^Yh|%M  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); R{4^t97wH{  
} #Pau\|e_  
uc{Ihw  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 g/_5unI}u  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ~At7 +F[  
2W(s(-hD  
return l(rhs) = r; I|!OY`ko  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 hag$GX'2k  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: MKCsv+   
w "F 9l  
template < typename Tp > l4YbKnp]  
class constant_t (/YHk`v2  
  { <nf@U>wlw  
  const Tp t; ]mq|w  
public : m~ABC#,2  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} wm@@$  
template < typename T > .LZ?S"z$ w  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const h*a(_11  
  { ",t?8465y  
  return t; **0~K";\  
} sdrfsrNvB-  
} ; ]cvwIc">  
qZh/IW  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 aK~8B_5k8  
下面就可以修改holder的operator=了 8`{:MkXP  
-ad{tJV|  
template < typename T > :kV#y  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const }#+^{P3;  
  { Po0A#Zl  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); kazzVK5x  
} 0> E r=,e  
rXq.DvQ  
同时也要修改assignment的operator() c#]4awHU  
O\tb R=  
template < typename T2 > xH,a=8&9  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } 7z,C}-q  
现在代码看起来就很一致了。 G _tCmu\  
nW:C/{n2tG  
六. 问题2:链式操作 !F-w3 ]  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 kH1~k,|\&K  
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。 'oVx#w^mf  
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。 ">nxHU  
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。 # w4-aJ  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Lb-OsKU  
 > |=ts  
template < typename T > G4;Oi=  
struct result_1 {TROoX~H?  
  { *>}@7}f  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; E&w7GZNt  
} ; nFCC St$  
BOX2O.Pm  
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: 6|=f$a  
2[yd> (`  
template < typename T >  /maJtX'  
struct   ref RP|`HkP-2  
  { R\f+SvE  
typedef T & reference; ]/6z; ~3U  
} ; 1GRCV8 "Z^  
template < typename T > >R_&Ouh:  
struct   ref < T &> J)> c9w  
  { wHLLu~m\  
typedef T & reference; q i;1L Kc  
} ; 'Is kWgc  
(9 d&  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: BlO<PMmhT&  
9*wK@yEl  
template < typename T > 9FR5Jw>t  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const N"R]Yp;j  
  { wlvgg  
  return l(t) = r(t); @HCVmg:  
} OT*mO&Z  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 I{2hfKUe`  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 @mBQ?; qlK  
>U>(`r*  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 gD?l-RT>  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: -2[a2^a'  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 dT8S~-d%  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 X?',n 1  
最后的布局是: }.(B}/$u  
                Add bJ%h53  
              /   \ +sA2WK]  
            Divide   5 |df Pki{  
            /   \ xo&_bMO  
          _1     3 :Yl-w-oe  
似乎一切都解决了?不。 b%`1cV  
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。 ;'K5J9k  
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。 w& #]-|$  
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: &z3o7rif$  
J@'wf8Ub  
template < typename Right > "S]TP$O D  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const )&O %*@F  
Right & rt) const CRE3icXbQ  
  { 'H!Uh]!  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); BU_nh+dF  
} am'7uy!ka~  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 kzLsoZ!I  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 X_h}J=33Q  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 cT,sh~-x,  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 bE..P&"  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 4$<JHo @.  
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? cq]6XK-W  
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: ~ 7s!VR  
q9_OGd|P  
template < class Action > * u>\57W  
class picker : public Action teF9Q+*~  
  { \b x$i*  
public : 2ilQXy  
picker( const Action & act) : Action(act) {} ~0$&3a<n1  
  // all the operator overloaded FZlWsp=  
} ; oc`H}Wvn  
F41=b4/  
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。 3 0H?KAV  
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: ,"ZMRq  
oPM96 (  
template < typename Right > T5h H  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const 4[e X e$  
  { 7NGxa6wi  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); `;C  V=,M  
} 5;EvNu  
,O(hMI85]  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > =,M5KDk`  
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。 QWYJ *  
lo+A%\1  
template < typename T >   struct picker_maker :F?C)F  
  { i/4>2y9/F4  
typedef picker < constant_t < T >   > result; tD)J*]G  
} ; ga+dt  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > ux4POO3C|  
  { i_%_x*  
typedef picker < T > result; L8B! u9%  
} ; K|, .C[  
1+s;FJ2}  
下面总的结构就有了: Gc|idjW4  
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。 k,*XG$2h  
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。 *2l7f`K  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 !Vk^TFt`  
至此链式操作完美实现。 WsB?C&>x  
7[)E>XRE  
>[#f\bG>  
七. 问题3 [(lW^-  
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。 UK!(G  
!Uo4,g6r+  
template < typename T1, typename T2 > $UwCMPs X  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const upmx $H>  
  { @yYkti;4-  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); zb3t IRH  
} a7opCmL  
!nnC3y{G  
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: > (<f 0  
$& c*'3  
template < typename T1, typename T2 > *.[. {qG(  
struct result_2 'w aaw_>b  
  { \FaP|28h  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; @0''k  
} ; jP.dDYc  
He@KV=  
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? ^\m![T\bX  
这个差事就留给了holder自己。 TWTb?HP  
    ?@x/E&  
: A;RH  
template < int Order > d=/F}yP~?s  
class holder; YmG("z  
template <> $`8wJf9@w  
class holder < 1 > (ZlU^Gw#UB  
  { z1a7*)8P  
public : -9?]IIVb  
template < typename T > ;_=&-mz  
  struct result_1 6u6x  
  { A#,ZUOPGH  
  typedef T & result; fz_r7?  
} ; %]i15;{X  
template < typename T1, typename T2 > *-X[u:  
  struct result_2 %BODkc Zh  
  { PA*5Bk="q  
  typedef T1 & result; "[N!m1i:{  
} ;  bN.Pex  
template < typename T > DY*N|OnqJ  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const EU#^7  
  { 2~V*5~fb  
  return (T & )r; lB4WKn=?Kl  
} 6S #Cl>v  
template < typename T1, typename T2 > 7yQ4*UB  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Lw,h+@0  
  {  M6TD"-  
  return (T1 & )r1; /-s6<e!  
} |s_GlJV.  
} ; DmcZta8n]  
#dHa,HUk  
template <> yhJ@(tu.Gd  
class holder < 2 > :4|4=mkr  
  { !)$Zp\Sg  
public : XWw804ir  
template < typename T > Zd+bx*rD  
  struct result_1 (@YG~ 0  
  { Hn:Crl y#  
  typedef T & result; b.938#3,  
} ; <UCl@5g&  
template < typename T1, typename T2 > /wG2vE8e  
  struct result_2 '+ ?X  
  { O6Y0XL  
  typedef T2 & result; ="e+W@C  
} ; h+,@G,|D  
template < typename T > gqR(.Pu  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Wp,R ^d  
  { pR_9NfV{  
  return (T & )r; \2z>?i)  
} 5zJq9\)d+  
template < typename T1, typename T2 > mkpMfPt  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const unxqkU/<Z  
  { ]$hBMuUa  
  return (T2 & )r2; $cg cX  
} +ge?w#R  
} ; Vvo 7C!$z  
2 E= L8<  
;VK.2^jW!  
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> >。 ~J]qP#C  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: qP ,EBE  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: '"Nr,vQo  
~ri5zb20  
return l(i, j) = r(i, j); naNghGQ  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int)  !@sUj  
2<6UwF  
  return ( int & )i; p7 ~!z.)o  
  return ( int & )j; !x)R=Z/C  
最后执行i = j; k7^5Bp8=  
可见,参数被正确的选择了。 (k P9hcV  
xD7]C|8o  
/{2,zW  
kxCSs7J/  
a9Vi];  
八. 中期总结 JGZBL{8  
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: n"8Yv~v*2j  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 `0svy}  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 )%]J>&/0J  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor IGgL7^MF  
,: ^u-b|  
Fzcwy V   
}0 ?3:A  
iDD$pd,e\  
fV~~J2IK  
九. 简化 _v:SP LU  
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。 #K&Gp-  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 +,l-Nz  
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: 'fW-Y!k%  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 4e  
  +-*/&|^等 y>LBl]  
2. 返回引用。 06jQE2z2R  
  =,各种复合赋值等 tX[WH\(xI  
3. 返回固定类型。 bd`P0f?  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) F[MFx^sT{  
4. 原样返回。 MfkZ  
  operator, SfR%s8c`  
5. 返回解引用的类型。 _dU\JD  
  operator*(单目) Xc.`-J~Il  
6. 返回地址。 #z42C?V  
  operator&(单目) cb bFw  
7. 下表访问返回类型。 4!$"ayGv;D  
  operator[] zeRyL3fnmb  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 m+9#5a-  
  operator<<和operator>> 0`H# '/  
qSQ~D(tO  
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。 hGrdtsH?  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Zd&S@Z  
('~LMu_  
template < typename Left > &Qm@9Is  
struct value_return V6Dbd" i9  
  { tp|d*7^i  
template < typename T > $ Q0n  
  struct result_1 31)&vf[[  
  { P2Y^d#jO  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Kpp_|2|@<  
} ; `h;[TtIX4  
h];I{crh  
template < typename T1, typename T2 > 2SLU:=<3  
  struct result_2 =c7;r]Ol  
  { n!(F, b  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; /RF7j;  
} ; IA(5?7x`<  
} ; 7z-[f'EIUI  
^Dx&|UwiZa  
_cwpA#x`}  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ;kK/_%gN-G  
jdBLsy@  
下面我们来剥离functor中的operator() Pz^544\~ou  
首先operator里面的代码全是下面的形式: 4P0}+  
@ P|y{e6  
return l(t) op r(t) ?Ob3tUz2  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Ss`LLq0LO  
return op l(t) W!<U85-#S  
return op l(t1, t2) j.YA 2mr  
return l(t) op +|rj4j)L&'  
return l(t1, t2) op 28nFRr  
return l(t)[r(t)] SAz   
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] OJxl<Q=z  
}\LQ3y"[  
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: F!do~Z  
单目: return f(l(t), r(t)); i9$ Av  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); D,6:EV"sa  
双目: return f(l(t)); snJ129}A  
return f(l(t1, t2)); 7o4\oRGV  
下面就是f的实现,以operator/为例 '<M{)?  
uq{ beC  
struct meta_divide ?4B`9<j8%  
  { cNH7C"@GVu  
template < typename T1, typename T2 > _G0 x3  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ##{taR8  
  { DI%saw  
  return t1 / t2; r/1(]#kOX  
} [ 3HfQ  
} ; ctUp=po  
YzWz|  
这个工作可以让宏来做: #Dac~>a'  
*h|U,T7ew  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ A=4OWV?  
template < typename T1, typename T2 > \ / j^  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 0`hdMLONR  
以后可以直接用 9VT;ep  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Je{ykL?N  
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 v2?ZQeHr_(  
(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。。。) 5)E @F9N  
S[N5 ikg  
T;uX4,|(  
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 6nQq  
+qoRP2  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > P%zK;#8V  
class unary_op : public Rettype  )*[3Vq  
  { BzzTGWq\  
    Left l; 1"g<0 W  
public : Lv%x81]K  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} 26nx`w?j(  
/o[w4d8  
template < typename T > Q;u pau  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const HV.t6@\};  
      { O84i;S+-p  
      return FuncType::execute(l(t)); #F#%`Rv1  
    } nK,w]{<wG!  
hQ i2U  
    template < typename T1, typename T2 > }*-@!wc-N  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9iq_rd]  
      { o@Oqm>]SS  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); pUTr!fR  
    } rKn~qVls  
} ; &vJH$R  
:>*7=q=  
_L PHPj^Pg  
同样还可以申明一个binary_op xwr8`?]y  
"8RSvT<W^5  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ! z**y}<T  
class binary_op : public Rettype G9lUxmS<  
  { 7"mc+QOp  
    Left l; Zh,71Umz  
Right r; g ?k=^C  
public : . ^u,.  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ;I*o@x_  
T |p"0b A  
template < typename T > .h[:xYm  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ~`/V(r;o  
      { "{n&~H`  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); ^_6|X]tz1T  
    } u"8yK5!  
Q@niNDaW2  
    template < typename T1, typename T2 > zTp"AuNHN  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const hc1N ~$3!G  
      { `gJ(0#ac  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); g :OI  
    } TJN4k@\$2  
} ; Si7*& dw=  
aYeR{Y]  
JLYi]nZ  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 %RVZD#zr  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 y(&Ac[foS}  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 6mE\OS-I  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 y2v^-q3  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! VQs5"K"  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 [e q&C_|D  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 :U\tv[  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) ,bd_:  
下面是修改过的unary_op 5bIw?%dk(  
SKtrtm  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > -} +[  
class unary_op S3#>9k;p  
  { So;<6~  
Left l; I|OoRq  
  R/_&m$ZB  
public : T+$[eWk"a  
B[}6-2<>?C  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} H.;Q+A,8^  
pw#-_  
template < typename T > @L`jk+Y0vF  
  struct result_1 K'xV;r7Nt  
  { S @Y39  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 7nSxi+6e  
} ; fOHxtHM  
.VqhV  
template < typename T1, typename T2 > jylD6IT  
  struct result_2 ye97!nIg@  
  { RNL9>7xV  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; "|NI]Kv  
} ; wq{hF<  
;|RTx  
template < typename T1, typename T2 > Q/?$x*\>  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -/4P3SG/  
  { Kq!3wb;  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); }b}m3i1  
} jCY %|  
:]"V-1#}  
template < typename T > gIfh3D=yX  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const uO**E-`  
  { zqku e%^?-  
  return OpClass::execute(lt(t)); 7^285)UQA  
} NHt\ U9l'  
rjP/l6 ~'  
} ; "7 yD0T)2  
yu|>t4#GT  
TvM~y\s  
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 2eogY#  
好啦,现在才真正完美了。 q)GdD==  
现在在picker里面就可以这么添加了: maZ)cW?  
K}y f>'O  
template < typename Right > yauvXosX  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const LD?sh"?b  
  { @iiT<  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); _aphkeqd  
} xk5 ]^yDp  
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。 _{>vTBU4F  
wL1MENzp*z  
4| f*eO  
Y2TtY;  
,6/V" kqIP  
十. bind TC('H[ ]  
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。 y5r4&~04  
先来分析一下一段例子 R_KH"`q  
$qiya[&G4  
9sP0D  
int foo( int x, int y) { return x - y;} #tHK"20  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 c L]1f  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 ~u{uZ(~  
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。 SM '|+ d  
我们来写个简单的。  G*m 0\  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: m 5.Zu.  
对于函数对象类的版本: v19-./H^ j  
4*L_)z&4;  
template < typename Func > @~e5<:|5#  
struct functor_trait F [M,]?   
  { }k0_5S  
typedef typename Func::result_type result_type; s iaG'%@*r  
} ; Gt1U!dP  
对于无参数函数的版本: PCvWS.{  
! if   
template < typename Ret > pmM9,6P4@  
struct functor_trait < Ret ( * )() > !1k_PY5)  
  { F2WKd1U  
typedef Ret result_type; W!X@  
} ; |4JEU3\$  
对于单参数函数的版本: 4 5e~6",  
sB</DS  
template < typename Ret, typename V1 > XSDpRo  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Y73C5.dNcE  
  { :h$$J lP  
typedef Ret result_type; 0f/<7R  
} ; s1rCpzK0  
对于双参数函数的版本: pRqx`5 }  
.8R@2c`}Cs  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > m*pJBZxd  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > w(/S?d  
  { 6<]lW  
typedef Ret result_type; 2iOV/=+  
} ; YVU7wW,1  
等等。。。 \G[$:nS  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy -@s#uA h  
3<!7>]A  
template < typename Func > M7T5 ~/4  
struct func_return %4H%?4  
  {  Sf'CN8  
template < typename T > QY/w  
  struct result_1 zdYjF|  
  { \<' ?8ri#  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; DF= *_,2/  
} ; CY1Z'  
+R&gqja  
template < typename T1, typename T2 > uph(V  
  struct result_2 *T/']t  
  { #4PN"o@  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; X, n:,'  
} ; E fDH6  
} ; y0#2m6u  
[6fQ7uFMM8  
}OUtsh]y  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 AKC`TA*E  
\~W'v3:W  
template < typename Func, typename aPicker > 8=l%5r^cq  
class binder_1 cr3^6HB  
  { ,prf;|e?  
Func fn; XTy x r  
aPicker pk; t# i #(H  
public : b;n[mk  
J zl6eo[;  
template < typename T > ,F|f. 7;  
  struct result_1 Ew N}l  
  { aOp\91  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; wT@og|M  
} ; icgfB-1|i  
S'" Df5  
template < typename T1, typename T2 > 6Oq 7#3]  
  struct result_2 UNYqft4  
  { #e"[^_C@!  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; "sTRS*  
} ; )8AXm  
@]j1:PN-  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} A"]YM'.  
f#;>g  
template < typename T > .nJz G  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const s<Ziegmw|g  
  { d=(mw_-?  
  return fn(pk(t)); LoV<:|GTI  
} occ7zcA  
template < typename T1, typename T2 > ]Um/FAW  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const jd: 6:Fm  
  {  R&&4y 7  
  return fn(pk(t1, t2)); A^g(k5M*  
} dN q$}  
} ; &~CI<\o P  
 ];m_4  
LVGe]lD  
一目了然不是么? Xvu(vA  
最后实现bind tw;}jh  
!0+JbZ<%r|  
1M6D3d_  
template < typename Func, typename aPicker > a(nlTMfu  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) dd;~K&_Q/i  
  {  ?9/G[[(  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); o&%g8=n%  
} :Ye !w$r  
4s- !7  
2个以上参数的bind可以同理实现。 e ,(mR+a8  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 **%37  
=cI(d ,  
十一. phoenix P pb\6|*  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: fhiM U8(&  
V gWRW7Se  
for_each(v.begin(), v.end(), Ml_^ `vn  
( o-5TC  
do_ !L(^(;$Kgr  
[ C dn J&N{  
  cout << _1 <<   " , " TjH][bH5  
] Y2AJ+ |  
.while_( -- _1), [n@] r2g)3  
cout << var( " \n " ) u`W2 +S  
) SUiOJ[5,  
); >:-$+I  
(`^1Y3&2  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: 04ui`-c(  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor }2jn[${ pr  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 @d'j zs  
那么我们就照着这个思路来实现吧: H_a[)DT  
zhQJy?>'m  
7!1S)dup  
template < typename Cond, typename Actor > 3] Ct6  
class do_while (PL UFT  
  { m O_af  
Cond cd; cuX)8+  
Actor act; !$ JT e  
public : #a#F,ZT  
template < typename T > KlEpzJ98  
  struct result_1 7CysfBF0g  
  { :WEDAFq0  
  typedef int result_type; C|bET  
} ; >4TO=i  
i-1op> Y  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} `5*}p#G  
sHj/;  
template < typename T > 1 MFbQs^  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const - ).C  
  { )0`C@um  
  do hN_]6,<\  
    { X|dlt{Gf   
  act(t); &oNAv-m^GD  
  } Rq-ZL{LR7  
  while (cd(t)); -"x$ZnHU  
  return   0 ; 203 s^K 61  
}  mh%VrA q  
} ; z{q`GwW  
).O)p9  
$ nb[GV  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). UMi~14& ;  
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。 W?& %x(6M  
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。 tQVVhXQ7  
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。 %d @z39-;  
下面就是产生这个functor的类: mpyt5#f  
y_)FA"IkE  
Py< }S-:  
template < typename Actor > gGYKEq{j(  
class do_while_actor +`4A$#$+y  
  { T{ "(\X$  
Actor act; 4+n\k  
public : )X7A  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} ?dTD\)%A  
Z+SRXKQ  
template < typename Cond > / {%%"j  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; y =@N|f!  
} ; ZSw.U:ep$s  
6)J#OKZ  
st*gs-8jJ;  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 /Oono6j  
最后,是那个do_ Ri'n  
 ]~-r} `]  
@EAbF>>  
class do_while_invoker P>T"cv  
  { NK+o1   
public : KvS G;  
template < typename Actor > \vNU,WO  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const buC{ r,  
  { $b\P|#A  
  return do_while_actor < Actor > (act); x-c"%Z|  
} bt *k.=p  
} do_; -j(6;9"7]|  
A&{Nh` q  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? ~&O%N  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 =N@t'fOr  
最后来说说怎么处理break和continue }]Tx lSp!;  
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。 I fir ,8  
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:
10+5=?,请输入中文答案:十五