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
  • 8347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 2:S 4M.j  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ~|)'vK8W  
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, FZtIC77X5  
\.dvRI'  
6cOm8#  
;i&'va$  
  class filler Zz04Pz1  
  { Qjh @oWT  
public : A[oxG;9xi  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} =:=uV0jX\  
} ; Ih0kd i  
bjJ212J  
<yrl_vl{  
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: '%9e8C|  
q>ps99[=  
tm}0kWx  
P\H$*6v(  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); VSt)~  
]q@6&]9  
d1>Nn!m  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 jkIgEF2d*  
+lqX;*a=N  
;/Dp  
:>g*!hpb  
二. 战前分析 DPZG_{3D  
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。 B[O1^jdO  
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 #}!Ge  
c`&<"Us  
ON=6w_  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Hi<5jl  
  /* --------------------------------------------- */ "M.vu}~>  
vector < int *> vp( 10 ); &De&ZypU  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); <Cw)S8t  
/* --------------------------------------------- */ 4HK#]M>yz  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); ceR zHq=  
/* --------------------------------------------- */ Ol'Ct'_k,"  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); r6`v-TY(/  
  /* --------------------------------------------- */ poYO  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); <OEu 4,~:  
/* --------------------------------------------- */ Wf=D'6w  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); !1}A\S  
50.cMms  
=X11x)]F9  
Rs cU=oaKi  
看了之后,我们可以思考一些问题: \Z^YaKj&  
1._1, _2是什么? Q_F8u!qrZ  
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。 Q=%1@ ,x"  
2._1 = 1是在做什么? N?h=Zl|  
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。 {\L /?#  
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。 ZLJfSnB  
4` gAluJ#  
m. G}# /  
三. 动工 1/YWDxo,  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: =:zmF]j9  
vo[Zuv?<h  
^MGgFS]G  
{(#>%f+|C  
template < typename T > <o";?^0Q  
class assignment ^{GnEqml&  
  { c?{&=,u2  
T value; {`vF4@  
public : >c>f6  
assignment( const T & v) : value(v) {} hp]T^  
template < typename T2 > &AI/;zru  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } pN"d~Z8  
} ; DUxj^,mf,  
]N^a/&} *  
^xO CT=V  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 K_4}N%P/))  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 7 p(^I*|  
sV+/JDl  
!K#Q[Ee  
Q0I22?  
  class holder d([NU;  
  { 8=H!&+aGh  
public : 2 Ke?*  
template < typename T > Ms.1RCup  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const `)FSJV1  
  { "]81+ D  
  return assignment < T > (t); HgP9evz,0  
} oq4*m[  
} ; vcnUb$%  
k1HukGa  
W|oLS  
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: iXt >!f*  
gf^"s fNk  
  static holder _1; NZSP*#!B  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 lz?F ,].  
4 e1=b,  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); o })k@-oL  
而不用手动写一个函数对象。 NuKktQd  
z!quA7s<]  
:[oFe/1K!4  
eDR4 c%  
四. 问题分析 x8xSA*@k  
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。 F'DO46  
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。 0!YB.=\{_q  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 _4VF>#b  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 G/Nb@pAy[  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 pmR6(/B#  
 q[#2`  
五. 问题1:一致性 L\--h`~YU  
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?| &{?*aK&%3l  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 TOp|Qtn  
GtRc7,  
struct holder b/:&iG;  
  { x,a(O@  
  // h\ema|  
  template < typename T > 5"=qVmT)  
T &   operator ()( const T & r) const | -l)$i@  
  { %Ji@\|Zkf  
  return (T & )r; RfVVAaI  
} e$M \HPc  
} ; ORhe?E]  
?+)O4?#  
这样的话assignment也必须相应改动: c0.i  
o;+$AU1f  
template < typename Left, typename Right > ;ZMm6o  
class assignment \*Ro a&<!  
  { l(Dkmt>^  
Left l; a%a_sR\)  
Right r; _,Wb`P  
public : =Jd ('r  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 3A'vq2beM  
template < typename T2 > FMCX->}$  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } G j[`r  
} ; D3s]49j)  
hce *G@b  
同时,holder的operator=也需要改动: \M-}(>Pfk  
x}t,v.:  
template < typename T > ^W|B Xxo  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const RHc63b\  
  { w,fA-*bZ 0  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); 5|>FM&  
} jdsNZV  
WZ @/'[  
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。 @~v |t{G  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 T2-n;8t  
t{n|!T&  
return l(rhs) = r; al<[iZ  
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。 6KuB<od  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 4<b=;8  
SXfuPM  
template < typename Tp > Te=[tx~x  
class constant_t e|)6zh<O:  
  { >CtT_yhx  
  const Tp t; :=qblc  
public : R#OVJ(#  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ?-mDvW  
template < typename T > <smi<syx  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const 41f4zisZ  
  { `NqX{26GV+  
  return t; S&]AIG)  
} Wy{xTLXk2  
} ; es}j6A1  
EHk(\1!V  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 cNX,%  
下面就可以修改holder的operator=了 OU&eswW  
J ik+t\A  
template < typename T > wLyQ <[$  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const K?[*9Q'\  
  { Ml`tDt|;  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); Ig9yd S-.  
} ]B'Ac%Rx  
88\0opL-  
同时也要修改assignment的operator() jb~2f2vUa  
TX7B(JZD  
template < typename T2 > /5 rWcX  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } 6(1xU\x  
现在代码看起来就很一致了。 thWQU"z4  
Hgs=qH  
六. 问题2:链式操作 ^MJTlRUb  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 1<Fh aK  
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。 hs'J'~a  
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。  wfr+-  
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。 3QlV,)}  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 7O6VnKl  
Z|&Y1k-h  
template < typename T > t[Dg)adc  
struct result_1 }1<_  
  { 2,.%]U  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; '\yp}r'u  
} ; gY'w=(/`  
VO"f=gFg  
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: WR'm<u  
ub^v ,S8O  
template < typename T > 3m1]Ia -9  
struct   ref ~9#nC`%2j  
  { P} =eR  
typedef T & reference; |)'gQvDM  
} ; q}Wd`>VDR  
template < typename T > QIl![%  
struct   ref < T &> '^Kmfc  
  { " jefB6k9h  
typedef T & reference; -cW`qWbd  
} ; !Gwf"-TQ  
O&=40"Dr  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: K}^Jf ;  
X ?p_O2#k  
template < typename T > Of| e]GR  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const BzFD_A>j;_  
  { a|B^%  
  return l(t) = r(t); XRU^7@Ylks  
} E8]PV,#xY  
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。 2q2;Uo`"S.  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 x!rHkuH~  
{ bjK(|  
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 hR;J#w  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Zkn$D:  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 rTJv>Jjld  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 v` 9^?Xw)  
最后的布局是: bJ8~/d]+  
                Add JDO5eEwj  
              /   \ .:eNL]2%:  
            Divide   5 VKa-  
            /   \ 9A]XuPAlh  
          _1     3 }@Mx@ S  
似乎一切都解决了?不。 :Uu Py|>  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 B Z:H$v  
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。 }NQx2k0  
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: l@}BWSx&ms  
IbRy~  
template < typename Right > Kgi| 7w  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const @uc N|r}=R  
Right & rt) const bI^zwK,@4  
  { ?Z}n0E `  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); j\w>}Pc  
} )3i}(h0  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 I0\}S [+ H  
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。 -"L)<J@gQ?  
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。 D7Y5q*F  
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。 <&'Ye[k  
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。 5[WhjTo  
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? {Kp<T  
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: PPCZT3c=  
Uk5O9D0 He  
template < class Action > 5- Q`v/w;  
class picker : public Action H!dUQ  
  { MxiU-  
public : ailje  
picker( const Action & act) : Action(act) {} dvUBuY^[  
  // all the operator overloaded K`PmWxNPh  
} ; V'h O  
b@ J&jE~d  
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。 ^ K8JE,  
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: _`!@  
Y =3:Q%X  
template < typename Right > "4FL<6  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const &k3'UN!&Ix  
  { k fx<T  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); p9<OXeY   
} LkFXUt?  
"A jtNL5  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ;S+c<MSl  
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。 \~xOdqF/  
{aq\sf;i{  
template < typename T >   struct picker_maker NEQcEUd?  
  { b~ ?TDm7  
typedef picker < constant_t < T >   > result; R6 w K'  
} ; 2aUz.k8o  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > xh> /bU!>  
  { H[%F o  
typedef picker < T > result; .kM74X=S  
} ; Hk-)fl#dr  
hoASrj{s  
下面总的结构就有了: _t:cDXj  
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。 o"^}2^)_SR  
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。 qQR> z  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ;% *e}w0  
至此链式操作完美实现。 8|[\Tp:;  
maLJ M\C  
:V2j'R,  
七. 问题3 <p(&8P  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 N$ZThZqqv  
5=Bj?xb$'  
template < typename T1, typename T2 > w <]7:/  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0_bt*.w I+  
  { 6wzF6] @O  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); zTY|Z@:  
} 4'rWy~` V  
|0w'+HaE~N  
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: G#'3bxI{f+  
A"Rzn1/  
template < typename T1, typename T2 > %5RYa<oP  
struct result_2 @M4~,O6-  
  { uAyj##H  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Pi6C1uY6  
} ; |bDN~c:/  
K G~](4JE(  
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? O#A1)~  
这个差事就留给了holder自己。 (7 Mn%Jp  
    t Zj6=#  
:5?ti  
template < int Order > tBG :ECUL  
class holder; R_*b<~[/  
template <> xy$FS0u  
class holder < 1 >  Xvs{2  
  { 5fb,-`m.  
public : ]^gD@].  
template < typename T > }M/w 0U0o  
  struct result_1 w0~iGr}P  
  { k`js~/Xv  
  typedef T & result; 0[D5]mcv  
} ; VO(Ck\i}  
template < typename T1, typename T2 > iyOd&|.  
  struct result_2 :=~%&  
  { >4\V/ I  
  typedef T1 & result; l{#m"S7J^  
} ; iCN@G&rVw  
template < typename T > 6u7 (}K  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const /+RNPQO O  
  { u7j-uVG  
  return (T & )r; s~/]nz]"J  
} aJMh>  
template < typename T1, typename T2 > W _b $E =  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const (uOW5,e7  
  { O)Nt"k7 b  
  return (T1 & )r1; fokT)nf~^8  
} |k&.1NkZ  
} ; -7ct+3"J  
/_,~dt  
template <> j %TYyL-  
class holder < 2 > ^yK94U;<Gy  
  { G !1- 20  
public : f'FY<ed<w  
template < typename T > V@>?lv(\  
  struct result_1 [&nwB!kt  
  { U]R?O5K  
  typedef T & result; 8tA.d.8  
} ; wt2S[:!p  
template < typename T1, typename T2 > 3N+P~v)T'  
  struct result_2 /F;*[JZIb  
  { .F#mT h  
  typedef T2 & result; Q77qrx3  
} ; '0 ( Bb  
template < typename T > r %0  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const U_}$QW0'  
  { 42 p6l   
  return (T & )r; ~n[LL)v  
} ";s5It  
template < typename T1, typename T2 > sQJM 4'8f  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const qsvUJU  
  { 3jS=  
  return (T2 & )r2; <Dm6CH  
} 7v,>sX  
} ; F5 LQgK-z  
iqy}|xAU  
+crAkb}i  
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> >。 `zzX2R Je  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Qlb@Az  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: *|t]6!aVLS  
Qmn5umd=?\  
return l(i, j) = r(i, j); WP]<\_r2  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) HAO/r`7*  
c+a f=ac  
  return ( int & )i; 3]N}k|lb%  
  return ( int & )j; @1]<LQ\\  
最后执行i = j; +ypG<VBx%  
可见,参数被正确的选择了。 \=N tbBL$[  
S OK2{xCG  
9Biw!%a  
Dx <IS^>i  
!FSraW2  
八. 中期总结 &]LwK5SR  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: H&03>.b  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 |Y'$+[TE  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 i[\[xfk  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor >^-[Mpa(*  
,x Tbt4J  
Y~vTFOI  
U~H'c p  
Ep?a>\  
"~V}MPt  
九. 简化 NWAF4i&$  
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。 Xx'>5d>  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 y5Pw*?kn  
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: gE ,j\M*  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 WN?T*bz2  
  +-*/&|^等 fwq|8^S@  
2. 返回引用。 ^mJvB[ u|  
  =,各种复合赋值等 e< CPaun  
3. 返回固定类型。 "^XN"SUw  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) Q}=RG//0*  
4. 原样返回。 3Aj_,&X.@(  
  operator, c%Gz{':+  
5. 返回解引用的类型。 zr[~wM  
  operator*(单目) '^/E2+  
6. 返回地址。 Bw_Ih|y,w  
  operator&(单目) &)X<yd0  
7. 下表访问返回类型。 <rC#1wR4  
  operator[] wP8R=T  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 < `r+l5  
  operator<<和operator>> KPR{5  
*z+\yfOO"  
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。 :?UIyN?  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: zHdp'J"  
D46| )-  
template < typename Left > d|o"QYX  
struct value_return jSVO$AW~C  
  { ?s?uoZ /2  
template < typename T > QE#$bCw  
  struct result_1 =TP>Y"  
  { [e}]K:  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ky~x4_y5  
} ; &(rd{j/*  
}w-`J5Eq#  
template < typename T1, typename T2 > >bZ#  
  struct result_2 Tb)x8-0  
  { {30<Vc=  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; CYn}wkz  
} ; c|.:J]  
} ; PaDT)RrEM  
<Z__Q  
rL s6MY  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait B_&PK7vA  
9<M$j x)  
下面我们来剥离functor中的operator() uc<@ Fh(  
首先operator里面的代码全是下面的形式: p!a%*LfND  
xsTxc&0^  
return l(t) op r(t) V")Q4h{  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 3LxJ}>]TO  
return op l(t) E^YbyJ=1  
return op l(t1, t2) x$Oz0[  
return l(t) op f2u2Ns0Ym  
return l(t1, t2) op \\lC"Z#J`  
return l(t)[r(t)] R:xmcUq} (  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)]  vXvV5Oq  
.Ep3~9TBW  
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: lC4By,1*  
单目: return f(l(t), r(t)); FG H>;H@  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Jzdc'3dq  
双目: return f(l(t)); 6~8 RFf"  
return f(l(t1, t2)); *]eZ Y  
下面就是f的实现,以operator/为例 q kKABow  
TkBBHg;  
struct meta_divide y2U:( H:l!  
  { ?qbp  
template < typename T1, typename T2 > ^~aSrREo  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) |pgkl`  
  { j<KC$[Kt  
  return t1 / t2; I;v`o{  
} OZ" <V^"`  
} ; Imw x~eo  
8`t%QhE2  
这个工作可以让宏来做: ks5'Z8X  
O9_YVE/-]  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ X^W> "q  
template < typename T1, typename T2 > \ 5oKc=iX_3  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; xY S%dLE"  
以后可以直接用 YXtGuO\q  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) (=/F=,w   
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 v wyDY%B"n  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) :=Q|gRTL*  
+)@>60y  
Pc7: hu  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 p~.@8r(  
<e^/hR4O  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > DPwSg\*)  
class unary_op : public Rettype #'8PFw\zw  
  { SIl g  
    Left l; BQU5[8l  
public : nX~MoWH1  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} -!0LIr:"  
vxeT[/6i  
template < typename T > LasH[:QQQ  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const r$F]e]Ic\  
      { p.9v<I%0  
      return FuncType::execute(l(t)); y]l"u=$Tr{  
    } <J)A_Kx[57  
2mUu3fZ  
    template < typename T1, typename T2 > ay_D.gxz  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const hNle;&*F  
      { JB+pFBeY  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); 9NP l]iA)  
    } ?6QJP|kE  
} ; !Ia"pNDf  
%D r?.e  
+V@=G &Ou0  
同样还可以申明一个binary_op ;}~=W!yz  
$5b|@  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 'y?|shV{]  
class binary_op : public Rettype Uot-@|l  
  { .=yus[,~  
    Left l; 8zC k9&  
Right r; m GhJn  
public : &-fx=gq=  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 'j_H{kQy  
6^|6V  
template < typename T > :\U3bkv+  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const a<wZv-\Vau  
      { D5pF:~tQ(j  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); 9i}D6te  
    } (U_Q7hja?  
bUN,P"  
    template < typename T1, typename T2 > @q/1m~t  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ql~{`qoD~  
      { Z0eBx  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); z#VpS=  
    }  +Rgw+o  
} ; )$B+ 3f  
!B lk=L+p  
o# xg:m_py  
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 ;a&:r7]=  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 oKi1=d+T  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) el?V2v[  
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。 } +4Bf+u:  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! &a_kJ)J  
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。。。 cN7z(I0[  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ;q; C ^l  
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) Jyci}CU3\Q  
下面是修改过的unary_op 1Wk EPj,  
n[Iu!v\/*  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > \Byk`} 9  
class unary_op ms7 7{A3  
  { RQCQGa^cP  
Left l; V;-.38py  
  Ue#yDTjc  
public : _IV@^v  
)v=G}j^  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} cXcx_-  
(VaN\+I:T  
template < typename T > RVnyl`s  
  struct result_1 h+3Z.WKhwP  
  { YC&jKx.>  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; g0j4<\F2\  
} ; loUwR z  
` G=L07  
template < typename T1, typename T2 > )H9*NB8%  
  struct result_2 :6$4K"^1  
  { bmVgTm&  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; W)!{U(X  
} ; 5@D7/$bLp  
$xtE+EV.p  
template < typename T1, typename T2 > 1m`tqlFU9  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7~ese+\smG  
  { DRW.NL o  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); sV^h#g~Zb  
} p/1}>F|i  
V$<G)dwUG5  
template < typename T > %?oU{KzQ@;  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 0r-lb[n8i  
  { I?Jii8|W9  
  return OpClass::execute(lt(t)); :aq>  
} /QXs-T}d  
aE\BAbD7  
} ; ?4>y2!OC9  
Bdq"6SK>  
cL)rjty2  
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 c =N]! ,MO  
好啦,现在才真正完美了。 bEQtVe@`  
现在在picker里面就可以这么添加了: j]B $(pt  
boF4d'g"  
template < typename Right > {9Mdt`WL  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const 5Ue^>8-  
  { UW/3{2  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 2]NAs9aZ  
} gLaO#cQ%  
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。 =3sldKL&F  
HCjn9  
|/\U^AHm"h  
D d# SUQ  
JXY!c\,  
十. bind `H2F0{\og  
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。 CoUd16*"JM  
先来分析一下一段例子 @CaD8%j{  
Iq0 #A5U%  
H@2v<e@  
int foo( int x, int y) { return x - y;} V1`5D7Z  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 # HM\ a  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 I4<{R  
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。 L_~I ~  
我们来写个简单的。 e}R2J `7  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 9O=05CQ  
对于函数对象类的版本: o ?va#/fk  
CS;W)F  
template < typename Func > K_&c5(-(_  
struct functor_trait ]\a\6&R  
  { \buZ?  
typedef typename Func::result_type result_type; <Sprp]n 7  
} ; zK>'tFU  
对于无参数函数的版本: \Qi#'c$5+a  
[  t  
template < typename Ret > |.8d,!5w}  
struct functor_trait < Ret ( * )() > kg?T$}O  
  { 11B{gUv.]  
typedef Ret result_type; Y-%l7GErhL  
} ; xV,4U/ T  
对于单参数函数的版本: c#n4zdQd]5  
/+4^.Q*  
template < typename Ret, typename V1 > qXU:A-IdIl  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Z9"{f)T  
  { KO-Zz&2f  
typedef Ret result_type; z[5Y Z~}*  
} ; Q+N7:o!;<b  
对于双参数函数的版本: y#Mc4?  
T3G/v)ufd  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > j$|j8?  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > qP;{3FSkAF  
  { 7#Uz*G\iZ  
typedef Ret result_type; wsf Hd<Z_  
} ; aT?p>  
等等。。。 ez^*M:K  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy + 9\:$wMN  
8Fd1;G6  
template < typename Func > N;C"X4 rV  
struct func_return @Z9>3'2]A  
  { PG^j}  
template < typename T > ^I(oy.6?=p  
  struct result_1 3yHb!}F  
  { ,#E3,bu6_4  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; :$M9XZ~\  
} ; V6@*\+:3)  
DMAf^.,S  
template < typename T1, typename T2 > 6z9R1&~%  
  struct result_2 nc3ltT,R  
  { -uv 9(r\P  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; <}28=d  
} ; K-2o9No?j`  
} ; vs\'1^*D  
ldAov\X  
)g9)IF  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 $PatHY@h  
'w`SBYQ5  
template < typename Func, typename aPicker > ~t{D5#LVHa  
class binder_1 ;g: UE  
  { l~]hGLviJE  
Func fn; [Krm .)  
aPicker pk; t4f (Y,v  
public : zB#_:(1qK  
LyuSZa]  
template < typename T > MekT?KPQ{L  
  struct result_1 ( oQ'4,F  
  { N{1.g S  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; )myf)"l5  
} ; l-<3{!  
!dfS|BA]  
template < typename T1, typename T2 > !Qv5"_  
  struct result_2 yxaT7Oqh%  
  { <X:Ud&\  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; E fP>O  
} ; 9GMH*=3[=  
hH <6E  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 94~"U5oQ:  
4*0:bhhhf_  
template < typename T > aL8p"iSG9  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const r+t ,J|V  
  { |rr$U  
  return fn(pk(t)); "bD+/\ z  
} @T<ad7g-2J  
template < typename T1, typename T2 > A#v|@sul  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const q%OcLZ<,  
  { 9U#\nXM  
  return fn(pk(t1, t2)); 0n4g $JK7  
} x`]Of r'  
} ; 8O~0RYk  
lo cW_/  
0zg2g!lh  
一目了然不是么? jMN)?6$=  
最后实现bind u|(Ux~O  
4^0d)+Ff  
w+t#Yb\7  
template < typename Func, typename aPicker > c:=7lI  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) `%$8cZ-kr  
  { 1i4WWK7k  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Qo'yS"g<9)  
} ! G*&4V3Mg  
f=t:[ < )  
2个以上参数的bind可以同理实现。 7)B&(2D&  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 x1t{SQ-C  
!cRfZ  
十一. phoenix 8{R&EijC  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: j_!bT!8  
}TSgAwsbC  
for_each(v.begin(), v.end(), MVeF e\r  
( Wt>J`  
do_ x|.v{tQa  
[ mfZ)^X  
  cout << _1 <<   " , " ]kRI}Om2  
] j*tk(o}qG  
.while_( -- _1), 6tOCZ'f  
cout << var( " \n " ) Dq?E\  
) fZ[kh{|  
); y&1%1 #8F  
uCw>}3  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: T |37#*c  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor ]53O}sH>  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 F7\BF  
那么我们就照着这个思路来实现吧: Tak t_N  
N5m'To]  
(VR" Mi4  
template < typename Cond, typename Actor > cI2Fpf`2Wj  
class do_while YnSbw3U.I  
  { 5QAdcEcN@O  
Cond cd; 0Y7$d`  
Actor act; B1E$v(P3M  
public : '0Lov]L  
template < typename T > nt=x]wEC  
  struct result_1 P^"R4T  
  { H#+\nT2m  
  typedef int result_type; jk )Vb  
} ; 3S5^ `Ag#  
uG;?vvg>  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} PkTf JQP8  
[cDbaq,T  
template < typename T > b\:~;  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ZP-dW|<[ x  
  { Dv@ PAnk3C  
  do 69Nw/$  
    { 80|onP\L  
  act(t); <|a=hHPi:  
  } \^9pW 2v  
  while (cd(t)); fuMN"T 6%+  
  return   0 ; UgR :qjI  
} _5b0wdB  
} ; q]TqI' o  
bw9 nB{C<  
]BfS270  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). vs +QbI6>-  
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。 -j&Vtr  
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。 .Rvf/-e  
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。 }S */b1  
下面就是产生这个functor的类: Rv<L#!; t  
^2E hlK^)  
}%$OU =T  
template < typename Actor > ?KB@Zm+#~  
class do_while_actor fJy)STQ4  
  { .#0H{mk  
Actor act; 'd/*BjNp)  
public : 9*\g`fWc}{  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} 0oSQY[ht/  
p>q&&;fe  
template < typename Cond > n3$gx,KL  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; GF'f[F6oI  
} ; ? Vp%=E  
)Q]w6he3  
[(ygisqt  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 H -,TS^W  
最后,是那个do_ Iyyo3awc  
0/Z !5-.  
hsz^rZ  
class do_while_invoker $3k "WlRG  
  { |n`PESf_  
public : 8}BS2C%P  
template < typename Actor > 2bLI%gg3  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const r+S;B[Vd  
  { @}DFp`~5|  
  return do_while_actor < Actor > (act); WL U}  
} PO o%^'(  
} do_; < bFy(+  
2 n)gpLIJ  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? d)tiO2W  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 HTk\723Rdw  
最后来说说怎么处理break和continue >3PMnI  
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。 ^"x<)@X  
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 或 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