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
  • 7680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 uH]oHh!}j  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 rld8hFj  
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, CorV!H4  
F:N8{puq5  
vb6kr?-i*  
Y'C1L4d  
  class filler =M=v; ,I-  
  { lhC hk7l  
public : PdtL Cgd  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} 1xI  
} ; YS:p(jtd  
=;Dj[<mJ45  
ly:2XvV3~  
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: T~L&c  
e|N~tUVrrN  
>L ')0<!&  
+pRNrg?k  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); GZ^Qt*5 {  
YPW UncV  
XY#.?<"Q8  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 X|-[i hp;  
RqX^$C8M  
0j;q^>  
yd=b!\}WJ  
二. 战前分析 *3)kr=x  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 z]7/Gc,j  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 E>+>!On)b  
yzT4D>1,  
XBoq/kbw!  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 6?'7`p  
  /* --------------------------------------------- */ te4=  
vector < int *> vp( 10 ); 5|5p -B  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); HuJc*op-6  
/* --------------------------------------------- */ c?N,Cd~q  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); XO+rg&Pu  
/* --------------------------------------------- */ /,`OF/%  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); bQ(-M:  
  /* --------------------------------------------- */ \W]gy_=D{  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); v& bG`\!  
/* --------------------------------------------- */ ?~b(iZ  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); p6Z|)1O]  
-We9 FO~  
HItNd  
f7y.##WG  
看了之后,我们可以思考一些问题: v2_` iwE  
1._1, _2是什么? J#t-." f6^  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 tv26eK 38  
2._1 = 1是在做什么? ,J8n}7aI  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ^qnmKA>"F  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 m7DKC,  
J\P6  
*MB >,HU  
三. 动工 'qvj[lpGr  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: K|YB)y  
aCI3Tx&2qT  
K{{_qFj@<y  
zCuB+r=C  
template < typename T > fjOq@thD  
class assignment T;?k]4.X  
  { xJ2I@*DN  
T value; a|"Uw `pX+  
public : i[@13kr  
assignment( const T & v) : value(v) {} 2j}DI"|h  
template < typename T2 > +FAj30  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } s8)`wH ?  
} ; y pyKRsx  
4(8tr D6  
Px&_6}YWy  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 1I{8 |  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment > (9\ cF{  
g4 eW<  
3 ye  
x-e6[_F  
  class holder z}B 39L  
  { Mx$&{.LFJ  
public : Xh>($ U  
template < typename T > |/vJ+aKq  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const ykx^RmD`~  
  { marZA'u%B1  
  return assignment < T > (t); Z Cjw)To(  
} I{jvUYrKH  
} ; )9:5?,SO  
(v%24bv  
BqY_N8l&E  
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: wV"`Du7E;  
"J`&"_CyZ  
  static holder _1;  +l/v`=C  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 {BT/P!  
0=#>w_B  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); S.)Jp -&K  
而不用手动写一个函数对象。 }&t>j[  
!7 dct#4  
r]UF<*$  
V@!)Pw  
四. 问题分析 4uo`XJuQ  
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。 [104;g <  
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。 a9z#l}IQ  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 m^G(qoZ]  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ~e 1l7H;  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 b.@a,:"  
{VE h@yn  
五. 问题1:一致性 'Vo8|?.WhX  
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?| Pp s-,*m  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 `om+p?j  
B+j]C$8}  
struct holder <ZF|2  
  { r~lZ8$KC  
  // . \"k49M`  
  template < typename T > 0{|HRiQH9+  
T &   operator ()( const T & r) const k=hWYe$iAz  
  { 8~]D!c8;a  
  return (T & )r; iU;e!\A  
} ||_hET  
} ; m|;(0 rft  
\ph.c*c  
这样的话assignment也必须相应改动: /,I cs  
.mt%8GM  
template < typename Left, typename Right > |zYOCDFf  
class assignment o)/Pr7Qn  
  { {O^u^a\m  
Left l; !qj[$x-ns  
Right r; <4"-tYa  
public : ds(?:zx#  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ^taN?5  
template < typename T2 > 6 :] N%  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } &)%+DUV|  
} ; t>I.1AS  
o@Oz a  
同时,holder的operator=也需要改动: o)AwM"  
]R#:Bq!F  
template < typename T > K>@yk9)vi  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const HUi?\4  
  { #]kjyT0  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); ttzNv>L,  
} aa`(2%(:  
ej`%}e%2  
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。 a>'ez0C  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 @1JwjtNk  
hj [77EEz  
return l(rhs) = r; - {QU>`2  
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。 [y[d7V9_o  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: udZOg  
;Y$>WKsV  
template < typename Tp > &12K pEyf  
class constant_t _\ToA9m  
  { b-&iJ &>'  
  const Tp t; ;u UFgDi  
public : ~#A}=, 4>  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} +jGHR& A t  
template < typename T > /SD}`GxH  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const cqS :Zq  
  { qTd[Da G#  
  return t; <(L@@.87R  
} W)In.?>]W  
} ; $;qi -K3j  
G*fo9eu5$  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Wwq:\C  
下面就可以修改holder的operator=了 z)qYW6o%  
tS'lJu  
template < typename T > mgq!)  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const _FY&XL=  
  { Fb5U@X/vE  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); jT{T#_  
} k$w~JO!s  
EKwQ$?I  
同时也要修改assignment的operator() I0Pw~Jj{  
lkn|>U[  
template < typename T2 > 0bg"Q4  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } 2$JGhgDI  
现在代码看起来就很一致了。 4Gc M  
#z*,CU#S9d  
六. 问题2:链式操作 H_DCdUgC'  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 1 em,/> "  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 za>UE,?h  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 t]yxLl\  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 OXEk{#Uf[3  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Z2% HQL2  
L"bOc'GfQ  
template < typename T > liKlc]oM  
struct result_1 =q4}(  
  { rFRcK>X\L  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Kc MzY  
} ; ^\\3bW9}H  
(#Y~z',I  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: Da=EAG-{7  
Mt[yY|Ec|  
template < typename T > /{i~CGc ;"  
struct   ref _4ag-'5  
  { 6>>; fy2  
typedef T & reference; x84!/n^z  
} ; -aoYoJ '  
template < typename T > 4T@:_G2b  
struct   ref < T &> [{znwK@  
  { iNO>'7s7  
typedef T & reference; 37#&:[w>  
} ; V]=22Cxi'~  
LW %AZkAx  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: :QE5 7 .  
{%V(Dd[B6  
template < typename T > |VBt:dd<  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Yh":>~k?SY  
  { {ZJO5*  
  return l(t) = r(t); BQ@7^E[  
} XH%L]  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 \iuR+I  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 lSj gN~:z  
7aG.?Ca%  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 "s2_X+4oY  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: OxlA)$.hpu  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ;FPx  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Pf*6/7S:  
最后的布局是: b/SBQ" B%  
                Add m5\T,  
              /   \ hnnB4]c  
            Divide   5 gD,&TW  
            /   \ w_9^YO! !  
          _1     3 JzyCeM =  
似乎一切都解决了?不。 @KN+)qP  
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。 ZoW1Cc&p  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 z+"tAVB[i  
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: uZqL'l+/y  
B=_w9iVN  
template < typename Right > o`U}u qrO  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const ZlT }cA/n  
Right & rt) const }V?m =y [  
  { %b6$N_M{H1  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); _:x]' w%  
} 9^gYy&+>6]  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 i2F7O"f.  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 Ss3p6%V/  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 '\:4Ijp<"  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 ({f}Z-%  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 !`69.v  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? X+hHEkJ  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: Z%t_1t  
6FUW^dt  
template < class Action > YEL0h0gn  
class picker : public Action })g<I+]Hf9  
  { ]33!obM  
public : 5{ c;I<0  
picker( const Action & act) : Action(act) {} %xt9k9=vZ  
  // all the operator overloaded "TZq")-  
} ; (lk9](;L  
Z}W{ iD{  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 fr17|#L+s  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: ( }-*irSsj  
HiCh:IP7>/  
template < typename Right > EX8JlA\-W  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const 5mH [|_  
  { _^NX`<&  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); > p`,  
} mH o#"tc  
,7{|90'V<  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > C{exvLQ  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 S?J!.(  
0w?da~  
template < typename T >   struct picker_maker M4^G3c<  
  { q<3nAE$?=  
typedef picker < constant_t < T >   > result; CM6% g f3  
} ; !fh (k  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   >  Q !X?P  
  { OO:S2-]Y>e  
typedef picker < T > result; uLhGp@Dx  
} ; B8&q$QV  
q_MN  
下面总的结构就有了: \PrJy6&  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 iw@rW5%'~  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 L9b.D<  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 u3T-U_:jSV  
至此链式操作完美实现。 mm/\\my  
rrD6x>  
dwOfEYC  
七. 问题3 uD\R3cY  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 crmQn ^4\  
W .a>K$  
template < typename T1, typename T2 > byHc0ktI\  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const i3-5~@M  
  { )aS:h}zn  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Q*DT" W/0  
} m\:^9A4HCg  
MZgaQUg  
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: ]RVu[k8  
r,5e/X  
template < typename T1, typename T2 > Mz@{_*2   
struct result_2 9~SPoR/_0  
  { _O`prX.:B0  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; {X!vb  
} ; )CGQ}  
=RoE=) 1&-  
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? r!r08y f  
这个差事就留给了holder自己。 xfk -Ezv  
    Yuv(4a<M%  
tXE/aY*I  
template < int Order > OC! {8MR  
class holder; { FJMc O=  
template <> l`v5e"V  
class holder < 1 > vNO&0~  
  { B'Yx/c&n  
public : 0s n$QmW:  
template < typename T > NdK`-RT  
  struct result_1 (,At5 T  
  { w,%"+ tY_  
  typedef T & result; ]LE,4[VxRz  
} ; 35h|?eN_m!  
template < typename T1, typename T2 > >,6  
  struct result_2 pa-*&p  
  { Xo PJ?6 3  
  typedef T1 & result; vo/x`F'ib  
} ; pY&6p~\p  
template < typename T > 3u@,OE  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const #2=l\y-#  
  { ~WrpJjI[  
  return (T & )r; pte\1q[N  
} s_^`t+5  
template < typename T1, typename T2 > |d0X1(  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const =dXHQU&Q  
  { )nd^@G^  
  return (T1 & )r1; vJE=H9E  
} Bg|d2,im  
} ; FSuC)Xg  
Fe8X@63  
template <> 3M#x)cW  
class holder < 2 > "&_+!TBg,  
  { M$x,B#b  
public : xQR/Xp!h  
template < typename T > ; _%zf5;'  
  struct result_1 #JUh"8N'  
  { Tv%7=P;r  
  typedef T & result; 8)>>EN8 R  
} ; GcM1*)$ 4  
template < typename T1, typename T2 > :tWk K$  
  struct result_2 PYQ0&;z  
  { lDS y$  
  typedef T2 & result; LWrYK i  
} ; ("`"?G  
template < typename T > d=1\=d/K  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const =svFw&q"  
  { JMAdsg/  
  return (T & )r; R0t!y3r&N  
} ,e'r 0  
template < typename T1, typename T2 > /#9P0@Y  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const |=5zI6pT  
  { "8Dm7)nB  
  return (T2 & )r2; lz^Vi!|p  
} uh\G6s!4/  
} ; 5K Ij}VN  
(N/u@M  
=Ti!9_~  
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> >。 + S+!:IB  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的:  II'.vp  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: fhi}x(  
?0)K[Kd'Y  
return l(i, j) = r(i, j); 4(8c L?J`0  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) UDHOcb  
NXD-  
  return ( int & )i; y,?=,x}o#  
  return ( int & )j; >4g!ic~O  
最后执行i = j; \7\sx:!$  
可见,参数被正确的选择了。 m9h<)D'>  
=t N}4  
{?Slo5X|  
rL<N:@HL  
CUDA<Fm  
八. 中期总结 q:_:E*o  
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: Aa-5k3:x]=  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 we}xGb.u  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 v:lkvMq|=  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ",apO  
A":=-$)  
+<$(ez  
X$xf@|<a  
G!%m~+",  
n)N!6u  
九. 简化 x~k3kj  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 ESviWCh0Fl  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 JbEEI(Q>g  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: c ,#=In2  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 eNfH9l2k  
  +-*/&|^等 5H'Iul<Os  
2. 返回引用。 ,b^Y8_ltoT  
  =,各种复合赋值等 5]mH.{$x$?  
3. 返回固定类型。 e@c8Ce|0  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) $c*fbBM(&n  
4. 原样返回。 O:v#M]   
  operator, .joCZKO  
5. 返回解引用的类型。 ;nlJ D#  
  operator*(单目) ZXLAX9|  
6. 返回地址。 6Takx%U  
  operator&(单目) F=&,=r' Q8  
7. 下表访问返回类型。 aGW O3Nk  
  operator[] 0~<?*{~  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 HM(X8iNt  
  operator<<和operator>> Ri"rT] '  
^WU[+H ;  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 R;,5LS&*a  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: shGUG;  
_I)TO_L;  
template < typename Left > b73}|4v  
struct value_return S%H"i y  
  { &pY$\  
template < typename T > zvN7aG  
  struct result_1 `]]m$  
  { Sj)?!  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; _G`Q2hf"5  
} ; wg_Z@iX  
#++:`Z  
template < typename T1, typename T2 > 9~^k3!>0  
  struct result_2 _R0O9sPTO  
  { 0rX%z$D+@  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ;7[DFlS\P  
} ; .`*;AT  
} ; `C7pM  
wBlE!Pm  
t .&JPTK-H  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait <=!t!_  
{%6 '|<`[  
下面我们来剥离functor中的operator() uih8ZmRt  
首先operator里面的代码全是下面的形式: lhQMR(w^  
@@a#DjE%/  
return l(t) op r(t) Bd*Ok]  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ^69(V LK  
return op l(t) TN Z -0  
return op l(t1, t2) Y 8}y0]V  
return l(t) op 9k4z__Ke  
return l(t1, t2) op p%Q{Rqc)  
return l(t)[r(t)] e`B!)Sr  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] x`2dN/wDhf  
5T"h7^}e  
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: -5os0G80  
单目: return f(l(t), r(t)); Ur[ai6LNG  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); c.Izm+9k  
双目: return f(l(t)); {OQ)Np!  
return f(l(t1, t2)); uR=*q a  
下面就是f的实现,以operator/为例 N f?\O@  
2/ )~$0  
struct meta_divide 6ImW |%  
  { }<z [t5  
template < typename T1, typename T2 > "1dpv \  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) )#Ecm<.^  
  { !#1UTa  
  return t1 / t2; =C#z Px,  
} hey/#GC*  
} ; ! qtj1.w  
/2r&ga&  
这个工作可以让宏来做: fyZtwl@6w#  
dXWG`G_  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ E-X02A  
template < typename T1, typename T2 > \ )-6>!6hZ  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; SXXO#  
以后可以直接用 \HMuV g'Q  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) pcd?6jh8  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 V[8!ymi0  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) .K_50 %s  
Y3V2}  
dF|n)+C~R  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 #BEXj<m+J  
>0:=<RW  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > |+-b#Sa9  
class unary_op : public Rettype Nog{w  
  { pNHL&H\  
    Left l; #VZ-gy4$\B  
public : .i7"qq.M  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} ;M+~ e~  
{6}$XLV3l  
template < typename T > -hK^*vJ  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const wO%617Av  
      { v&])D/a  
      return FuncType::execute(l(t)); pm}_\_  
    } 1[Q~&QC  
W$}2 $}r0U  
    template < typename T1, typename T2 > 9y\Ik/  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const UOe@R|79q  
      { M(} T\R  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); +>tSO!}[  
    } ,]@Sytky  
} ; t,~feW,  
Ch=jt*0  
+nYF9z2  
同样还可以申明一个binary_op | m#"  
q)"yP\  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > xM&`>`;^e  
class binary_op : public Rettype H'@@%nO (  
  { khP Ub,  
    Left l; f1\mE~#}  
Right r; Mf9x=K9  
public : w!UIz[ajI  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 0b=00./o  
9WL$3z'*  
template < typename T > s_!F`[  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Tn'o$J  
      { o~x49%X<c  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); q ) e* eN  
    } ) Cm95,Y  
{ZUgyGE{  
    template < typename T1, typename T2 > 7%|HtBXv^  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const X-yS9E  
      { fHF*#  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); u~'j?K.^  
    } O V^?cA  
} ; tHJahK:"k  
;3 =RM\  
A2nL=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 O2~Q(q'   
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 x,<|<W5<%  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Gbb*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。 wem hP8!gc  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! dsZ-|C  
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。。。 KctbNMU]k  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 2 o5u02x  
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) opReAU'I  
下面是修改过的unary_op g|{Ru  
.V{y9e+  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 1VPxCB\  
class unary_op fc^d3wH0L  
  { hIo ^/_K  
Left l; J)^Kls\> t  
  g0s *4E  
public : NV18~5#</  
xf3/J{n3  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} &A&2z l %#  
gGbJk&E  
template < typename T > pq,8z= Uf  
  struct result_1 #@cEJV;5"  
  { zE=^}K+  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; h(FFG%H(  
} ; Z"9D1Uk  
Oz5Ze/HBN  
template < typename T1, typename T2 > i7O8f^|  
  struct result_2 Mir( }E  
  { <OGXKv@  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; XNkZ^3mq  
} ; .#Lu/w' -M  
B|kIiL63 D  
template < typename T1, typename T2 > q!) nSD  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const A{wSO./3  
  { 5eX+9niY  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 7;ddzxR4  
} u/HNXJ7M`9  
tf{o=X.)  
template < typename T > ;/(<yu48  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const T:VFyby\w  
  { _sqV@ J  
  return OpClass::execute(lt(t)); $_u)~O4$  
} kXZG<?  
}\.Z{h:t ?  
} ; 7HQ|3rt  
10..<v7  
R5r CCp  
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 l7S&s&W @  
好啦,现在才真正完美了。 +{&++^(}a  
现在在picker里面就可以这么添加了: I*= =I4qx  
hODq& 9!  
template < typename Right > F t;[>o  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const BA`K,#Ft7  
  { 2]_fNCNLN  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 6V @ [< d  
} d6g^>}-!t  
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。 WTj,9  
Si=u=FI1e  
[_3L  
f5vsxP)Y[  
X/<Q3AK  
十. bind }&/_ S  
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。 +#7)'c  
先来分析一下一段例子 T']G:jkb  
I :o.%5)  
^}<h_T?<_-  
int foo( int x, int y) { return x - y;} ?&$BQK  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 y (=$z/  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3  pytF K)U  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 aF:|MTC(~  
我们来写个简单的。 K`twbTU  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: J+f*D+x1  
对于函数对象类的版本: G>j4b}e  
-i"?2gK  
template < typename Func > f _*F&-L  
struct functor_trait kPF qsq  
  { bjB4  
typedef typename Func::result_type result_type; 6e :#x:O  
} ; 76 RFu@k  
对于无参数函数的版本: 94 GF8P  
LVxR *O  
template < typename Ret > Et+WLQ6)  
struct functor_trait < Ret ( * )() > fV5MI[ t  
  { C?7I(b:  
typedef Ret result_type; ^Z:qlYZ  
} ; *waaM]u  
对于单参数函数的版本: H4IJLZ3G  
61&A`  
template < typename Ret, typename V1 > 4Y4QR[>IU3  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > n_MY69W  
  { 9*j$U$:'  
typedef Ret result_type; [BKX$A:Y  
} ; i>=!6Hu2  
对于双参数函数的版本: NT<vs"<B  
DjveMs$d  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > n8'#'^|  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) >  @1O.;  
  { 45$F cK  
typedef Ret result_type; si`h(VD9w  
} ; }ujl2uhM  
等等。。。 /}#@uC  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ;TTH  
#^eXnhj9  
template < typename Func > #Bi8>S  
struct func_return B0"55g*c  
  { ad,pHJ`  
template < typename T > 0XUWK@)P  
  struct result_1 y6N }R  
  { hSF4-Vvb  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; _!Ir|j.A  
} ; h!q_''*;  
<t"|wYAa_  
template < typename T1, typename T2 > IO}53zn<l  
  struct result_2 ><3!J+<?  
  { D:vX/mf;7  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Eao^/MKx-  
} ; [7@9wa1v!  
} ; bz\-%$^k  
)lDmYt7me  
F*j0o +B5  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 E e 15Y$1  
(bo-JOOdY(  
template < typename Func, typename aPicker > CKr5L  
class binder_1 Eu1t*>ZL  
  { <X ~P62<  
Func fn; & ( i_s  
aPicker pk; QeNN*@ ='i  
public : s2t9+ZA+s  
4g^Xe-  
template < typename T > ]@9ZUtU,;N  
  struct result_1 0mi$_Ld+  
  { o2e gNTG  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; b_rHt s  
} ; v2;' F  
dxK3462  
template < typename T1, typename T2 > P1IL ]  
  struct result_2 :DoE_  
  { w-wap  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; (~OP)F).  
} ; n>\2_$uDI  
O 6Mxp -  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} o#=@!m  
t) 4AQ  
template < typename T > #[ ?E,  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const q3}WO] TBj  
  { 9L9qLF5 t  
  return fn(pk(t)); g8L{xwx<  
} 1%`Nu ]D  
template < typename T1, typename T2 > cyPJ( &;  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %E*Q0/  
  { o#9 Q   
  return fn(pk(t1, t2)); /;clxtus  
} c 4Wl^E 8  
} ; ?{rpzrc!*  
^g N/5  
\k>1q/T0V  
一目了然不是么? ;\(X;kQi  
最后实现bind SBh"^q  
i$JN s)I%  
X(JE]6_  
template < typename Func, typename aPicker > <tto8Y j  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 2pmqP-pKd  
  { Y4Y~e p  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Nn='9s9F?}  
} S?<hs,  
fOJTy0jX8  
2个以上参数的bind可以同理实现。 v$~$_K  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 eI3ZV^_Ps  
SI, t:=D  
十一. phoenix vtF|: *h  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: EaKbG>  
><i: P*ht  
for_each(v.begin(), v.end(), E_-QGE/1  
( FW)VyVFmk  
do_ OAo;vC:^  
[ ;DX g  
  cout << _1 <<   " , " e6gLYhf&  
] OWT|F0.1$k  
.while_( -- _1), P "%f8C~r  
cout << var( " \n " ) Yaj}_M-  
) = :BTv[lv  
); Z]08gH  
PnZC I!Mw  
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: 1\ Gxk&  
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 \[&&4CN{  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 ,)M/mG?,  
那么我们就照着这个思路来实现吧: @UQ421Z`  
]\m >N]P]  
qPoN 8>.  
template < typename Cond, typename Actor > bCqTubbx!t  
class do_while  L30$  
  { $8WWN} OC  
Cond cd; \>[k0<  
Actor act; eI,H  
public : 2{<o1x,Ym  
template < typename T > \![ p-mW{  
  struct result_1 Q?>DbT6  
  { 7#(0GZN9h%  
  typedef int result_type; se=;vp]3a  
} ; Xm3r)Bm'3  
(7Ln~J*  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} pGd@%/]AO  
Zm*qV!  
template < typename T > ,ygUy]  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 89Ir}bCr  
  { :!ablO~  
  do WG*),P?  
    { A DVUx}  
  act(t);  ZvwU  
  } *vzEfmN:d  
  while (cd(t)); }0,dG4Oo=  
  return   0 ; IG&twJR  
} uHq;z{ 2GI  
} ; 8]D0)  
P^AI*tH"m  
1gQ_76Yck  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). #I1q,fm  
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。 >t{-_4Yv?  
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。 6aLRnH"Ud  
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。 ^?NLA&v<  
下面就是产生这个functor的类: AuT:snCzR  
%{-r'Yi%  
2"HG6"Rr  
template < typename Actor > 5W0s9yD  
class do_while_actor 0n}v"61q  
  { \FIM'EKzu!  
Actor act; u\;d^A  
public : b]  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} sI.p( -K Q  
0O[le*3b  
template < typename Cond > YSrjg|k*  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; &\%\"Zh  
} ; ""A6n{4  
[bw1!X3  
O?ODfO+>  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 Lt ^*L% x  
最后,是那个do_ &(lQgi+^!  
/>N#PF  
T%Bz>K  
class do_while_invoker .yDGwLry  
  { /b\c<'3NY  
public : `~z[Hj=2  
template < typename Actor > f `D( V-4  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 70'gVCb  
  { _xmQGX!|  
  return do_while_actor < Actor > (act); `NTtw;%Y  
} uW [yNwM  
} do_; 3b|=V  
Gu@C* .jj!  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? E*h!{)z@F  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 YmpaLZJ  
最后来说说怎么处理break和continue JfY(};&  
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。  S'\e"w  
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