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
  • 3549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 :,q3?l6  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 g}^ /8rW  
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, |/fbU_d  
[/uKo13  
|V 9%@ Y?  
TiBE9  
  class filler ,P"R.A  
  { ;D8Nya>%  
public : wI}'wALhA  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} l*Y~h3  
} ; 0HD1Ob^@  
5,AQ~_,'\  
_R(5?rG,  
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: 0acY@_  
N2&aU?`e  
@?]-5~3;  
\S7OC   
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); UuT[UB=x5  
)N=b<%WD   
/1li^</|p`  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 G0s:Dum  
=cC]8Pz?  
cn\& ;55v  
eBAB7r/7  
二. 战前分析 KR^peWR  
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。 1yB;"q&Xd  
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 .;KupQ;*  
M<$l&%<`G  
` `;$Kr  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); MZjiJZaO:L  
  /* --------------------------------------------- */ Mqh~5NM  
vector < int *> vp( 10 ); Mz++SPG7  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ^Js9E  
/* --------------------------------------------- */ UiZ61lw  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); H4:TYh  
/* --------------------------------------------- */ |16 :Zoq  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); rFy9K4D  
  /* --------------------------------------------- */ Na~_=3+a  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); wO!hVm,T a  
/* --------------------------------------------- */ {hg$?4IyQ  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); c&Zm>Qo[  
g?$9~/h :;  
G>RYQ{O  
C(0Iv[~y/  
看了之后,我们可以思考一些问题: ^p7(  
1._1, _2是什么? =hs@W)-O  
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。 PRz oLzr  
2._1 = 1是在做什么? \~)573'  
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。 GO)rpk9  
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。 %|,<\~P  
RrZjC  
Nz}Q"6L  
三. 动工 #wjBMR%  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: .FXQ,7mZ-  
f.P( {PN  
;Z`)*TRp4  
kTk?[BK  
template < typename T > {f&ga  
class assignment _uu:)%  
  { :> q?s  
T value; g^C6"rsnl  
public : (KQt%]  
assignment( const T & v) : value(v) {} =5|5j!i=q  
template < typename T2 > j>b OnCp~  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } r#Fu<so,  
} ; qJ/C*Wqic  
5,c`  
u9gr@06  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 >ATW/9r  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment kxmS   
QLUe{@ivc  
$($SQZK&  
~ /x42|t  
  class holder P&tK}Se^V  
  { )g --=w3  
public : ;dFe >`~  
template < typename T > VxFy[rP  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const @ubz?5  
  { \fz j fZ1n  
  return assignment < T > (t); Yq^y"rw  
} Zb }PP;O  
} ; Ww(_EW  
<di_2hN  
~?&ijhZ  
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: G'py)C5;  
f lB,_  
  static holder _1; o/zCXZnw#  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 X2uX+}h*tA  
0l=}v%D  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); EC~t 'v  
而不用手动写一个函数对象。 JB(;[#'~  
R,\ r{@yrz  
0c5_L6_z  
V3oAZ34)  
四. 问题分析 1 ~7_!  
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。 VL{#.;QQa  
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。 `aUp&8{  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 @,MdvR+a  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Vd0GTpB?1  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 qj6`nbZ{va  
1pb;A;F,A  
五. 问题1:一致性 0uz"}v)  
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?| Rpk`fxAO  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5G<CDgl^!  
4cQ5E9  
struct holder {Pb^Lf >  
  { Flxo%g};  
  // `0^i #  
  template < typename T > Ng"vBycy  
T &   operator ()( const T & r) const i-?zwVmn  
  { RNdnlD#P  
  return (T & )r; y2R=%EFh6  
} j1 F+,   
} ; %-l:_A  
|&Pl4P  
这样的话assignment也必须相应改动: OD]J@m  
BB.TrQM.#  
template < typename Left, typename Right > a+/|O*>#  
class assignment >y9o&D  
  { \`zG`f  
Left l; w4'K2 7  
Right r; uB1!*S1f  
public : MI(i%$R-A  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} C.E> )  
template < typename T2 > A7C+&I!L  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } / D ]B  
} ; 2]9<%-=S  
1[l>D1F?  
同时,holder的operator=也需要改动: IBkH+j  
$/TA5h  
template < typename T > ? ~Zrd  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const M@g gLW  
  { i8Y gG0[)  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); wWw/1i:|'  
} k_n{Mss'9  
A{2$hKqHi  
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。 txo?k/w  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 vB5iG|b}  
#`4^zU)  
return l(rhs) = r; t4@g;U?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。 Q) BoWd  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: j dhml%pAd  
f#kevf9zc  
template < typename Tp > mzB#O;3=  
class constant_t p qN[G=0  
  { k6L373e#Q  
  const Tp t; )[sO5X7'^  
public : 8MeXVhM  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} gVU\^KN]  
template < typename T > pMp9 O/u%  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const 1K9?a;.  
  { [ |n-x3h  
  return t; (eG]Cp@  
} R6Mxdm2P}  
} ; W 'a~pB1I  
Zfv(\SI  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 0Eu$-)  
下面就可以修改holder的operator=了 ~cBc&u:"  
Z 034wn\N  
template < typename T > ]8>UII,US  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 'uAC oME@  
  { hav?mnVJ  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); N#['fg'  
} +N$7=oGC  
/v)!m&6]>  
同时也要修改assignment的operator() Qz)8eIO:  
0D3+R1>_D  
template < typename T2 > \G=R hx f  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } o>;0NF| }  
现在代码看起来就很一致了。 (l8r>V  
&IEBZB\/+&  
六. 问题2:链式操作 /B@% pq  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ~wf~b zs  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 NE2sD  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 kqigFcz!Y  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 &@utAuI  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 11<@++,i  
L +rySP  
template < typename T > P9i9<pR  
struct result_1 fyq] M_5  
  { H.8CwsfP  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; e1^{  
} ; Gx_`|I{P  
l[ ": tG  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: a]Da`$T  
!BQ ELB$0  
template < typename T > K: o|kd  
struct   ref #X@<U <R  
  { =R;1vUio  
typedef T & reference; vYR=TN=Z4  
} ; ,cy/fW  
template < typename T > _Kl{50}]  
struct   ref < T &> bOSYr<R&  
  { y~c4:*L3  
typedef T & reference; >)J47j7{c  
} ; .V 3X#t  
PP[)h,ZL*  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: q8 xc70: R  
7! b)'W?  
template < typename T > $F@L$& ~  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const aU.0dsq  
  { JNM@Q  
  return l(t) = r(t); 76_8e{zbr  
} fFZ` rPb  
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。 ,gL)~6!A  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 N 1f~K.e\  
6 ,pZRc  
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 N<Z)b!o%u  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 7{+Io  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 _ U8OIXN  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 9Ajgfy>  
最后的布局是: _/%]:  
                Add FQ|LA[~  
              /   \ :Bv&)RK  
            Divide   5 ;TV'PJ  
            /   \ Q$.V:#  
          _1     3 5lHN8k=mm2  
似乎一切都解决了?不。 ??zABV  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 Av v  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 Ro'4/{}+  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: ^I'Lw  
!w#ru?L{  
template < typename Right > ;sck+FP7w  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const d%_78nOh"  
Right & rt) const HDSA]{:sl  
  { z@%/r~?|  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); J!A/r<  
} 34m']n  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Q9eYF-+  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 m['v3m:  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 DA4edFAuE  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 jWv3O&+?X  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 {GX &)c4  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? ))CXjwLj;  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: M89-*1  
?`T6CRZhr  
template < class Action > {*<O"|v  
class picker : public Action @wB'3q}(  
  { d)hzi  
public : ^aD/ .  
picker( const Action & act) : Action(act) {} N}}PlGp$  
  // all the operator overloaded *3F /Ft5  
} ; [!:-m61  
`hK>bHj  
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。 =N*%f%  
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: NDe[2  
5}X<(q(  
template < typename Right > anz9lGG#  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const N.5KPAvg%  
  { V 4\^TO`q=  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 1%/ NL?8#  
} i^yH?bH @~  
2{sD*8&`  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > m|nL!Wc  
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。 G&%nF4  
`u p-m=zA  
template < typename T >   struct picker_maker gc,J2B]61  
  { y,y/PyN)  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 5Aa31"43n  
} ; o&hKg#nO83  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > *3.yumcv{L  
  { Z/NGv  
typedef picker < T > result; 1C}pv{0:&  
} ; z,}c?BP  
EDq$vB  
下面总的结构就有了: KD%xo/Z.  
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。 EU^}NZW&v:  
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。 cwM#X;FGq  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 J3lG"Ww  
至此链式操作完美实现。 iL7-4Lv#  
F= _uNq  
Cz=A{< ^g  
七. 问题3 |c 06ix;).  
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。 Xc8= 2n  
JK(`6qB>(6  
template < typename T1, typename T2 > up+.@h{  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h \D_  
  { &prdlh=UE  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); V 5e\%  
} C}(<PNT  
zqekkR]  
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: cotxo?)Zv  
o;M.Rt\A  
template < typename T1, typename T2 > |n|U;|'^  
struct result_2 ` x%U  
  { 5T$9'5V7  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 0\\ueMj  
} ; Qm35{^p+  
G| QUujl  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? #L@} .Giz  
这个差事就留给了holder自己。 pW*{Mx  
    1AV1d%F  
g{g`YvLu^  
template < int Order > gZ`32fB%  
class holder; RsqRR`|X?  
template <> !q~X*ZKse  
class holder < 1 > BB2_J=wA  
  { * 1 |YLy  
public : >zPO>.?h7T  
template < typename T > K;<NBnH  
  struct result_1 TRs[~K)n  
  { LPq*ZZK  
  typedef T & result; (xk.NZn F  
} ; `DgaO-Dg3  
template < typename T1, typename T2 > 1&X}1  
  struct result_2 u#a%(  
  { ysSjc  
  typedef T1 & result; f nLR  
} ; 7af?E)}v  
template < typename T > x !#Ma  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const @!z$Sp=  
  { 88Fb1!a5Z  
  return (T & )r; .DgoOo%?"  
} e={k.y }x}  
template < typename T1, typename T2 > 7.wR"1p#  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const wFK:Dp_^  
  { MuDFdbtR  
  return (T1 & )r1; io1S9a(y  
} \]Y\P~n  
} ; l 8O"w&  
E/"YId `A  
template <> ~pHJ0g:t  
class holder < 2 > h|J;6Sm@  
  { ]4Nvh\/P9  
public : ?8Hn {3X  
template < typename T > /_NkB$&  
  struct result_1 fkdf~Vb  
  { 33=Mm/<m$P  
  typedef T & result; G*kE~s9R  
} ; 07.nq;/R  
template < typename T1, typename T2 > 3c01uObTL  
  struct result_2 o\_ Td  
  { X4d Xm>*?=  
  typedef T2 & result; gbYLA a  
} ; e%PC e9  
template < typename T > mDb-=[W5  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Jz~+J*r;]A  
  { kmZ.U>#  
  return (T & )r; +\+Uz!YS  
} th5,HO~  
template < typename T1, typename T2 > <'r0r/0g?  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Iv'RLM  
  { +:Lk^Ny  
  return (T2 & )r2; NzjMk4t  
} ?cqicN.+6  
} ; gJ]Cq/gC  
PYdIP\<V  
5."5IjZu  
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> >。 {F;,7Kn+l  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ' oBo|  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: l'|E,N>X  
Q{H17]W  
return l(i, j) = r(i, j); wY' "ab  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) T&?w"T2y  
$-m@KB  
  return ( int & )i; 9uuta4&uI  
  return ( int & )j; 5gO /-Zj  
最后执行i = j; %l Q[dXp  
可见,参数被正确的选择了。 ]b}B~jD  
CkRyzF  
KjO-0VMN3  
gsnP!2cR  
*6NO-T; -  
八. 中期总结 A;odVaH7  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: u8 |@|t  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 C>AcK#-x,{  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 5iP8D<;o5  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor bBA$}bv  
J2rvJ2l=t  
6a7vlo  
[m~b[ZwES  
uZ@-e|qto  
ksTzXG8  
九. 简化 {d| |q<.-  
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。 BqQ] x'AF  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 S  <2}8D  
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: AnRlH  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 qpoquWZ  
  +-*/&|^等 - o4@#p>>  
2. 返回引用。 \^Ep>Pq`]  
  =,各种复合赋值等 ):/,w!1  
3. 返回固定类型。 XFtOmY  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) OWqrD@  
4. 原样返回。 _~juv&  
  operator, ;?0_Q3IML  
5. 返回解引用的类型。 _B}9 f  
  operator*(单目) :qBGe1Sv(  
6. 返回地址。 /j11,O?72  
  operator&(单目) I"B8_  
7. 下表访问返回类型。 f(!E!\&n^  
  operator[] * nLIXnm  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 <}&7 a s  
  operator<<和operator>> BlL|s=dlQV  
w2k<)3 g~  
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。 -RGPt D@  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: FQ U\0<5  
g`kY]lu  
template < typename Left > %Nl`~Kz9U  
struct value_return AU/#b(mI  
  { itw{;j   
template < typename T > )^&,Dj   
  struct result_1 <]~ZPk[  
  { Og=[4?Kpk  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 4e}{$s$Xx  
} ; e$HQuA~Q;  
kQy&I3  
template < typename T1, typename T2 > CF\R<rF<VS  
  struct result_2 :"VujvFX  
  { |P>|D+I0  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; U{"f.Z:Ydo  
} ; %06vgjOa (  
} ; c& 3#-DNI  
<8f(eP\*F  
}~rcrm.   
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait /oFc 03d  
vmvFBzLR  
下面我们来剥离functor中的operator() ZBF1rx?  
首先operator里面的代码全是下面的形式: \<X2ns@Tf  
l nfm0  
return l(t) op r(t) -xz|ayn  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) WK*S4c  
return op l(t) R+d< fe  
return op l(t1, t2) w(Gz({l+  
return l(t) op kymn)Ea  
return l(t1, t2) op aV<^IxE;  
return l(t)[r(t)] xHHV=M2l(s  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] &-=K:;x  
"NKf0F  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: U~wjR"='  
单目: return f(l(t), r(t)); JIMWMk;ot  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); yQ'eu;+]  
双目: return f(l(t)); ;@9e\!%  
return f(l(t1, t2)); G)8ChnJa!m  
下面就是f的实现,以operator/为例 vnTq6:f#M  
kQIfYtT  
struct meta_divide Q70bEHLA  
  { .9OFryo  
template < typename T1, typename T2 > IfMpY;ow=  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 9qr UM`z$g  
  { IO"hF  
  return t1 / t2; gJh}CrU-  
} 2 Kl a8  
} ; Ssf+b!e]  
MQJ%He"  
这个工作可以让宏来做: 5KJ%]B(H2  
8aZ$5^z  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ FN!1| 'VK  
template < typename T1, typename T2 > \ ~,gLplpG0  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; HxZ.OZbR  
以后可以直接用 ;SKcbws  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) nVXg,Jl  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 :Jk33 N4y0  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 7TpRCq#  
(N0sE"_~I5  
O:e#!C8^  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 [x5mPjgw  
w4,]2Ccn.  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > /&(1JqzlB  
class unary_op : public Rettype #9\THfb  
  { q$T8bh,2  
    Left l; 4sIX O  
public : NI.`mc6X d  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} {fU?idY)c  
qp&4 1  
template < typename T > `|EH[W&y  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Pw{"_g  
      { krjN7&  
      return FuncType::execute(l(t)); @1g&Z}L o  
    } SO3cY#i z"  
|1Hc&  
    template < typename T1, typename T2 > 0% +'  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8_a3'o%5  
      { `%=<R-/#7S  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); iP#=:HZu;  
    } J {tVa(.  
} ; qjAh6Q/E`  
*ik/p  
#tDW!Xv?  
同样还可以申明一个binary_op Y)Tl<  
5g>wV  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > YE\K<T jH  
class binary_op : public Rettype #\ #3r  
  { +s~.A_7)  
    Left l; /2XW  
Right r; o @KW/RN"  
public : LuS+_|]x  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} k ZxW"2  
k>5O`Y:  
template < typename T > ;LQ9#M?  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const CGZ^hoh/  
      { opD-vDa h  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); bX2"89{  
    } 74f9|~%  
LT_iS^&1  
    template < typename T1, typename T2 > *_"u)<J  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3sbK7,4  
      { {G*OR,HN  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); h1f8ktF  
    } j?-R]^-5  
} ; 7&+Ys  
@G*.1;jO  
MhxDV d  
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 c AEokP  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 au$"B/  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) AVFjBybu9  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 J@]k%h  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! w4%AJmt  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 {Uq:Xw   
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ,S!w'0k|n  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) CW`!}yu%  
下面是修改过的unary_op f Iy]/  
>emcJVYV`[  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > *||d\peQ  
class unary_op _u5dC   
  { /S~m)$vu  
Left l; A,#2^dR  
  SaO3 zz@L  
public : {rXs:N@  
E FY@Y[  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} o8ppMM8_R[  
XUS vhr$|  
template < typename T > !#}7{  
  struct result_1 O3qM1-k}S  
  { Phs-(3  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Cq\I''~8  
} ; :2y"3azxk  
"HlgRp]u  
template < typename T1, typename T2 > zwr\:Hu4  
  struct result_2 "b,%8  
  { +iA=y=;blH  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; NXU`wnVJ  
} ; aE/D*.0NI  
*e/K:k  
template < typename T1, typename T2 > T3pdx~66  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |B^G:7c  
  { Vmi{X b]<  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ~uj;qq  
} ln<]-)&C  
6rX_-Mm6w  
template < typename T > Xy7Z38G  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const jd:B \%#![  
  { 1RqgMMJL  
  return OpClass::execute(lt(t)); ax|1b`XUr"  
} k;Fh4Hv  
(OmH~lSO.  
} ; bx}fj#J]En  
NlF}{   
JTW)*q9a  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug L*JPe"N -e  
好啦,现在才真正完美了。 ;>"nn VW  
现在在picker里面就可以这么添加了: uf'4'  
g/Wh,f3  
template < typename Right > i::\Z$L";i  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const n&Yk<  
  { ]Pc^#=(R0  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); io%')0p5q  
} IL!=mZ>2O  
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。 h(' )"  
t"AzI8O  
} !s!;BOx  
ycr"Y|  
Wa'sZ#  
十. bind Q-eCHr)  
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。 g,kzQ}_  
先来分析一下一段例子 uT_!'l$fr  
!#x=JX  
!GK$[9  
int foo( int x, int y) { return x - y;} q/gB<p9  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 Hs(D/&6%  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 aT!;{+  
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。 {nMAm/kyj  
我们来写个简单的。 Es'Um,ku  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: XFqJ 'R  
对于函数对象类的版本: =A!S/;z>  
[L~@uAMw:  
template < typename Func > ,/,9j{|"j  
struct functor_trait :Vuf6,  
  { & >JDPB?5  
typedef typename Func::result_type result_type; :k,Q,B.I  
} ; 7;}l\VXHm  
对于无参数函数的版本: o>lms t%<  
yTBS=+X  
template < typename Ret > 2eP ;[o  
struct functor_trait < Ret ( * )() > l{WjDed  
  { Oejq@iM"(  
typedef Ret result_type; , c;eN  
} ; r':TMhzHq?  
对于单参数函数的版本: :@3Wg3N  
/Cr/RG:OX  
template < typename Ret, typename V1 > b.yh8|&  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 0GXO&rCG  
  { q6q1\YB  
typedef Ret result_type; "ZMkL)'7-  
} ; ]MTbW=*}ED  
对于双参数函数的版本: q/&y*)&'O  
8im@4A+n`  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > /VTM 9)u  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > USPTpjt8R  
  { ANMg  
typedef Ret result_type; ~H /2R  
} ; +M\8>/0oA  
等等。。。 |M~ON=  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy %y`7);.q  
yy2I2Bv  
template < typename Func > cu7(.  
struct func_return Q(@IK&v  
  { &%C4Ugo  
template < typename T > z;}6f  
  struct result_1 wz /GB8P  
  { P=8>c'Q  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; F?4(5 K  
} ; -uR72f  
jUMf6^^  
template < typename T1, typename T2 > H{G{H=K_  
  struct result_2 ]B4}eBt5)@  
  { b"j|Bb  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; #=,(JmQPt  
} ; #`SD$;  
} ; edC 4BHE  
kODK@w V-  
n \G Ry'  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 w YNloU  
5,KWprb  
template < typename Func, typename aPicker > h y-cG%f  
class binder_1 ~,gXaw  
  { 1yqoA *  
Func fn; ;3ft1  
aPicker pk; ~oD8Rnf  
public : SW?p?<  
E l&h;N   
template < typename T > P`SnavQBt  
  struct result_1 /!&R9!6 :  
  { ]]iPEm"@  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; WQePSU  
} ; o|8`>!hF  
t}p@:'  
template < typename T1, typename T2 > V64L,u#`l  
  struct result_2 Zm TDQ`Ix  
  { ^y_fRP~  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; `sHuM*  
} ; $ 17 su')  
JhK/']R  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} )9j06(<A  
-pb&-@Hul  
template < typename T > Mtm OUI&'  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ^CT&0  
  { yX/";Oe  
  return fn(pk(t)); NY B[Zyp  
} 12`_;[37  
template < typename T1, typename T2 > '3(l-nPiG^  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \ZXLX'-  
  { 7*H:Ob)9k  
  return fn(pk(t1, t2)); x8#ODuH  
} SAv<&  
} ; `k{& /]  
{bNXedZ\  
omX?Bl  
一目了然不是么? 8\ha@&p  
最后实现bind [IBQvL  
\+PIe7f_  
r64u31.)  
template < typename Func, typename aPicker > ! T9]/H?  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) Yxd X#3  
  { -p,x&h,p  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); b'@we0V@S  
} v"DL'@$Ut{  
IO$z%r7  
2个以上参数的bind可以同理实现。  b`mj_b  
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。 *JCQu0  
*wbZ;rfF  
十一. phoenix !b|'Vp^U  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: D^F{u Dlb  
3TuC+'`G  
for_each(v.begin(), v.end(), \k8rxW  
( _!V%fw  
do_ ^U7OMl4Usq  
[ VV_l$E$  
  cout << _1 <<   " , " B0UJq./`  
] ZXb0Y2AVx  
.while_( -- _1), 7 6fIC  
cout << var( " \n " ) L#h:*U{@40  
) vR7HF*8  
); k!XhFWb  
w Fn[9_`*  
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: l95<QI  
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 &~sfYW  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 tx7~S Ur  
那么我们就照着这个思路来实现吧: vq'c@yw;  
UH`hOJ?  
xl4=++pu)  
template < typename Cond, typename Actor > QP I+y8N=  
class do_while :Og:v#r8=  
  { ?>uew^$d[w  
Cond cd; -#&kYK#Ph  
Actor act; ,t$,idcT+  
public : kUHE\L.Y]  
template < typename T > /FY2vDfU6  
  struct result_1 KU&G;ni2  
  { ,2[ra9n  
  typedef int result_type; ?[)S7\rP  
} ; r8MZvm2  
TQ :/RT  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} d4^`}6@  
Tp%(I"H'_;  
template < typename T > pa .K-e)Mu  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const sYbH|}  
  { nY?  
  do }k$4/7ri  
    { wOgE|n  
  act(t); S4NL "m  
  } eo]#sf@\0  
  while (cd(t)); 0Ce]V,i6C>  
  return   0 ; ik1tidw  
} n(Y%Vmy  
} ; h5%|meZQb  
. 5HQ   
<!^ [~`  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). !%L,* '  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 &Y>zT9]$K  
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。 9|r* pK[  
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。 ilLBCS}  
下面就是产生这个functor的类: _uxPx21g}  
,8Iv9M}2  
m 40m<@  
template < typename Actor > 6)RbPPeE  
class do_while_actor >O9 sk  
  { EYS>0Y  
Actor act; ]L_w$ev'  
public : pR o s{Uq"  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} {i{xo2<1"  
#~ v4caNx  
template < typename Cond > H. ,;-  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; h=VqxGC&  
} ; dXvt6kF  
?^!,vh  
yOXO)u1n  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 Q'NmSX)0  
最后,是那个do_ 9>*c_  
C*Vd-U  
l)8&Ip  
class do_while_invoker < +`(\  
  { ,i}|5ozj4  
public : F}?<v8#z0  
template < typename Actor > x4?10f(9=  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const o3Ot.9L  
  { }U 5Y=RYo  
  return do_while_actor < Actor > (act); N_wp{4 0/  
} ks(SjEF  
} do_; Qc-(*}  
".2K9j7$  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? |WqOk~)[Z3  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 *dE^-dm#  
最后来说说怎么处理break和continue ?H|T& 66  
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!7yU_ls`  
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:
10+5=?,请输入中文答案:十五