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
  • 3657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 )e#KL$B)v  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ~0}gRpMW  
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, i!H)@4jX  
&|/@;EA$8  
4o+SSS  
1J`<'{*  
  class filler #6t 4 vJ1  
  { 1u?h4w C  
public : #w%d  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} 9q +I  
} ;  {{hp;&x  
pbfIO47ZC  
]><K8N3Z  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 1D *oXE9Ig  
fL0dy[Ch@  
9((BOq  
~ m/nV81  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); Xk9mJ]31LC  
A -C.Bi;/  
wM$N#K@  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 `ChS$p"A  
mf~Joluc J  
a ~s:f5S>  
j6!C/UgQ  
二. 战前分析 "_LDs(&  
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。 Rz sgPk  
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 v|!u]!JM  
;rggO0Y  
jeKqS  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); |j 9d.M  
  /* --------------------------------------------- */ <z'Pj7c[  
vector < int *> vp( 10 ); sj9j 47y  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); FEC`dSTI  
/* --------------------------------------------- */ ^T?zR7r  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); /"(`oe<  
/* --------------------------------------------- */ z3n273W>6  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); y4\(ynk  
  /* --------------------------------------------- */ JfOBZQ  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); a&^HvXO(>(  
/* --------------------------------------------- */ +9^V9]{Vo  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); Vy.gr4Cm  
Mh =yIx</  
/M,C%.-  
yL2sce[  
看了之后,我们可以思考一些问题: ;;4>vF#*  
1._1, _2是什么? '99rXw  
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。 O/XG}G.x|  
2._1 = 1是在做什么? CF,-l B  
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。 9"W3t]  
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。 Yvi.l6JL  
O{vVW9Q  
JXx[e  
三. 动工 Mb!b0  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: w3 n6md  
W u C2 LM  
OO?;??  
1>c^-"#e^  
template < typename T > RJ\'"XQ  
class assignment #&k`-@b5|  
  { 539f B,  
T value; ;\'d9C  
public : 7 @W}>gnf  
assignment( const T & v) : value(v) {} w@![rH6~F  
template < typename T2 > `4SwdW n  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } n 3eLIA{  
} ; ~=P#7l\o1  
mm dQ\\  
WMw|lV r  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 vVbBg; {  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment A!^ d8#~.  
@u>:(9bp  
gzMp&J  
U/#X,Bi~  
  class holder wsKOafrV  
  { gAudL)X  
public : qWdob>u  
template < typename T > r!N> FE  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const [g/ &%n0^  
  { 1zcaI^e#  
  return assignment < T > (t); B>;`$-  
} +s j2C  
} ; `o4%UkBpM  
ykS-5E`  
DqJzsk'd3  
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: "C]v   
c]/X >8;  
  static holder _1; B*@0l:  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 F(; =^w  
e"d-$$'e  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); &cpqn2Z  
而不用手动写一个函数对象。 -=InGm\Y  
z%q)}$O  
<#ng"1J  
l!*!)qCB(S  
四. 问题分析  &*Z"r*  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 Z?f-_NHg  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 O}-+o1  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 D_Zt:tzO  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 7~qyz]KkE  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Yq-Vwh/  
YlC$L$%Zd.  
五. 问题1:一致性 :^En\YcU  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| [*K.9}+G_  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ?:Sqh1-z  
K^Ho%_)  
struct holder PJ))p6 9  
  { 3P*[ !KI  
  // |W\U9n  
  template < typename T > v.6K;TY.  
T &   operator ()( const T & r) const iu iVr$E  
  { +C36OcmT~  
  return (T & )r; 5v[2R.eT-  
} nIqNhJ+  
} ; NX&Z=ObHu}  
 6hO]eS  
这样的话assignment也必须相应改动: WB.w3w [f  
ce<88dL  
template < typename Left, typename Right > s$Vz1B  
class assignment TtWWq5X|  
  { >sGiDK @  
Left l; fyF8RTm{  
Right r; gl~9|$ivj>  
public : r'<!wp@  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ,Ma%"cWVC  
template < typename T2 > NtG^t}V  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } -PCF Om"  
} ; #G]g  
~,Kx"VK  
同时,holder的operator=也需要改动: @M*oq2U;  
$EnBigb!  
template < typename T > AQGl}%k_  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const 2AXf'IOqE  
  { ':7gYP*v  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); W.(Q u-AE(  
} > ofWHl[-  
WS.lDMYE7  
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。 f~?kx41dq  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 J(5#fo{Q.g  
T2}X~A  
return l(rhs) = r; =<X4LO)C  
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。 XC!Y {lp  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: f_z]kA +H  
2f5YkmGc";  
template < typename Tp > f&I5bPS7}  
class constant_t }BWT21'-Y  
  { #'5{ ?Cb  
  const Tp t; 629ogJo8  
public : (H;,E-  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} PQrc#dfc |  
template < typename T > 8'Iei78Ov  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const O$7r)B6Cs  
  { 07G'"=  
  return t; r<[G~n  
} hf:\^w  
} ; hz+c]K  
S|O#KE  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ap<r )<u  
下面就可以修改holder的operator=了 D$Ao-6QE W  
;0o% hx  
template < typename T > fwi -   
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const m#^;V  
  { c6cB {/g  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); z:;yx  
} t]hfq~Ft  
YJ}9VY<}1K  
同时也要修改assignment的operator() t8ORfO+  
Prrz>  
template < typename T2 > 0.&-1pw  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } ;!B,P-Z"g  
现在代码看起来就很一致了。 Ud_0{%@  
xk7VuS *  
六. 问题2:链式操作 _Mi*Fvj  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 > .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。 qb$M.-\ne  
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。 $U"pdf  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 W)AfXy  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct :)F0~Q  
'>GPk5Nq77  
template < typename T > Q[9W{l+  
struct result_1 _~ 3r*j  
  { p2hPLq  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; zFr#j~L"  
} ; v}.~m)  
Lb~' I=9D  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: %GGSd0 g  
GHQm$|3I  
template < typename T > |<JBoE]3B  
struct   ref De\Ocxx  
  { -0+h&CO  
typedef T & reference;  63VgQ  
} ; ^sF(IV[>  
template < typename T > p: u@? k  
struct   ref < T &> $XcuU sG  
  { }" STc&1  
typedef T & reference; Qx8O&C?Ti  
} ; }[y_Fr0  
l)f 2T@bHl  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: T2TWb  
jxZ_-1  
template < typename T > |=[. _VH1  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const @xr}(.  
  { 5Vr#>W  
  return l(t) = r(t); =3=8oFx8  
} C_&ZQlgQ  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 tlgg~MViS  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ^*F'[!. p  
zqLOwzMlLx  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 {[bB$~7Eu  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: U.1&'U*  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 %>1C ($^  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 _$yS4=.  
最后的布局是: @v/ 8}n  
                Add |$[.X3i  
              /   \ 'M fVZho{  
            Divide   5 8peK[sz  
            /   \ 9O\yIL  
          _1     3 q:m qA$n  
似乎一切都解决了?不。 *JO%.QNg  
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。 '`&b1Rc  
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。 |eksvO'~  
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: +*G<xW :M  
$\L=RU!c}  
template < typename Right > ]?_V+F  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const Ue=1NnRDkA  
Right & rt) const ->W rBO  
  { [f?x ,W~  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 0y%s\,PsT  
} mcWN.  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 b@B\2BT  
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。 j rg B56LL  
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。 OpmPw4?}  
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。 OG^#e+  
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。 1 0tt':  
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? = cI> {  
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: / }(\P@Z  
;".]W;I*O  
template < class Action > ufN`=IJ%  
class picker : public Action x5k6"S"1,  
  { `82^!7!  
public : GD4+f|1.*  
picker( const Action & act) : Action(act) {} LAuaowE\v  
  // all the operator overloaded >[<f\BN|  
} ; o`nJJ:Cxq-  
!!6g<S7)  
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。 H<   
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: :` S\p[5  
foe)_  
template < typename Right > `~1#X  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const JTTI`b2l_  
  { e09QaY  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); G%T<wKD<  
} Bpv"qU7  
?Skv2!X|  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > [@0Hmd7  
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。 EE*FvI`  
)H{OqZZYD  
template < typename T >   struct picker_maker ;pG5zRe  
  { *s?C\)x  
typedef picker < constant_t < T >   > result; yS4nB04`=  
} ; hmI> 7@&  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > %V92q0XW  
  { uCj)7>}v{M  
typedef picker < T > result; 2,p= %  
} ; *Tq7[v{0*|  
`eKFs0M.  
下面总的结构就有了: ' &Tz8.jp~  
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。 n M `pnR_  
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。 7lAnGP.;  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 q5.5%W  
至此链式操作完美实现。 \7Fp@ .S3  
5Z[HlN|-!  
"F?p Y@4  
七. 问题3 |al'_s}I  
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。 zS `>65}e  
W\O.[7JP  
template < typename T1, typename T2 > O`.IE? h#  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const l?KP /0`  
  { VW:Voc  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); R".*dC,0'B  
} [k=LX+w@  
,9W!cD+0  
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: .19_EQ>+  
=!=DISPo  
template < typename T1, typename T2 > D;Y2yc[v  
struct result_2 sbV_h;<  
  { g8]$BhRIfr  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; BWzo|isv  
} ; GX N:=  
{%z5^o1)  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? <\L=F8[  
这个差事就留给了holder自己。 +`TwBN,kp-  
    p9eTrFDy?  
nu6v@<<F>  
template < int Order > [-1Yyy1}  
class holder; ]F4|@+\9  
template <> Jg@eGs\*  
class holder < 1 > ORt)sn&~d  
  { U-#vssJhk  
public : ]u%Y8kBe  
template < typename T > wfM|3GS+.  
  struct result_1 dEfP272M  
  { [UB]vPXm$  
  typedef T & result; h[gKyxZ/t  
} ; &usum~@  
template < typename T1, typename T2 > 9iGp0_J  
  struct result_2 )>!y7/3  
  { B &)wJG  
  typedef T1 & result; 8-)@q|  
} ; 0fx.n  
template < typename T > *4g:V;L  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const \5F {MBx !  
  { nk+9 J#Gs  
  return (T & )r; cN| gaL  
} (E \lLlN  
template < typename T1, typename T2 > ExSy/^4f  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const NJ(H$tB@  
  { %kiPE<<x  
  return (T1 & )r1; i",oPz7  
} hFDo{yI  
} ; `YK#m4gc  
:Q>{Y  
template <> f6%7:B d  
class holder < 2 > t ZA%^Y  
  { fCi1JH;  
public : "XKd#ncP  
template < typename T > kDWvjT  
  struct result_1 CK1gzIg>  
  { =T|m#*{.L  
  typedef T & result; \_|r>vQ  
} ; J\\o# -H  
template < typename T1, typename T2 > {(^%2dk83C  
  struct result_2 ]ru UX  
  { Ufe@G\uyI  
  typedef T2 & result; 'h;x>r  
} ; <O]B'Wc [  
template < typename T > 8#15*'Y  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const PYW>  
  { 3 ~\S]  
  return (T & )r; ;r3|EA35  
} {iVmae  
template < typename T1, typename T2 > #l_hiD`;r  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const F6-U{+KU$!  
  { G0v<`/|>}  
  return (T2 & )r2; 2R`}}4<Z  
} n; *W#c  
} ; 3+iQct[  
S$i3/t  
@]B 7(j<'R  
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> >。 C9E@$4*  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Ozs&YZ  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: >A1;!kGE#  
|BA<> WE  
return l(i, j) = r(i, j); >y iE}  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) kB ;!EuL  
of?0 y-LT%  
  return ( int & )i; +v"%@lC};  
  return ( int & )j; w}``2djR'W  
最后执行i = j; S$Fq1  
可见,参数被正确的选择了。 !<j)D_  
'1Q [&  
=bB7$#al  
73kL>u  
v(z2,?/4  
八. 中期总结 &Ch~$Wb^  
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: c9R|0Yn^J  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 )>rHM6-W  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 [;hCwj#  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor SDICN0X*  
Y!lc/[8  
5 _ a-nWQ  
j-wz7B  
JM Ikr9/$  
S*?x|&a  
九. 简化 RaLc}F)9   
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。 6T{SRN{  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 z+%74O"c  
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: 2Jc9}|,  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ?u_O(eg  
  +-*/&|^等 #Vh$u%q3  
2. 返回引用。 ~F=,)GE  
  =,各种复合赋值等 Z|qUVD5Ic  
3. 返回固定类型。 cp<jwcc!  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) 9aZ^m$tAt  
4. 原样返回。 }uk]1M2=  
  operator, lF.yQ  
5. 返回解引用的类型。 !0 -[}vvU  
  operator*(单目) '7TT4~F  
6. 返回地址。 d3K-|  
  operator&(单目) Q!"W)tD  
7. 下表访问返回类型。 3eP7vy  
  operator[] SjB#"A5  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ]<?7Cp P  
  operator<<和operator>> mL[Y{t#N  
* IBCThj  
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。 k>q}: J9V  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ?br4 wl  
[u}2xsSx  
template < typename Left > &%`Y>\@f  
struct value_return 3Mt Alc0xp  
  { It3.  
template < typename T >  = ~^  
  struct result_1 MJ0UZxnl  
  { (YH/#n1"{  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; (GI]Uyn  
} ; #Do#e {=+  
t`y*oRy  
template < typename T1, typename T2 > o:"^@3  
  struct result_2 ,=Fn6'  
  { yCG<qQz  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 7O.{g  
} ; FkJX)  
} ; 8'6$t@oT9w  
$(U}#[Vie  
*.ZU" 5e  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait =j{r95)|u  
K:g:GEDgf  
下面我们来剥离functor中的operator() '{(/C?T  
首先operator里面的代码全是下面的形式: uepL"%.@7|  
Lb} cjI:  
return l(t) op r(t) ZT'Sw%U:  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 1_z6O!rx  
return op l(t) Nu%:7  
return op l(t1, t2) %"> Oy&3  
return l(t) op gYy9N=f+  
return l(t1, t2) op U\\nSU  
return l(t)[r(t)] +\O[)\  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] b-XC\  
AZTn!hrU  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ']]&<B}mz  
单目: return f(l(t), r(t)); e;/C}sK:  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 8xEOR!\!`k  
双目: return f(l(t)); 4: <=%d  
return f(l(t1, t2)); sUP !'Av  
下面就是f的实现,以operator/为例 >.-$?2  
m*^|9*dIC  
struct meta_divide k v}<u  
  { 23;e/Qr  
template < typename T1, typename T2 > &MlBp I  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ,t]qe  
  { EdPN=  
  return t1 / t2; Twj?SV  
} ;I+"MY7D  
} ; I:qfB2tL)O  
dTV:/QM  
这个工作可以让宏来做: g}-Ch#  
r_kw "9  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ [?$|   
template < typename T1, typename T2 > \ 5w#*JK   
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; BU="BB/[  
以后可以直接用 /~LXY< -(  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) P~+?:buqc  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 IFX|"3[$  
(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。。。) ; YaR|)B  
Qw$"W/&X  
J\%<.S>  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 ')9%eBaeK  
G=8w9-Ww  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > (Jw[}&+  
class unary_op : public Rettype Te8BFcJG  
  { FNDLqf!j  
    Left l; %;0w2W  
public : ,<lxq<1I  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} K;f'&9-+i,  
fJ Ch  
template < typename T > y0qE::/H$  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const UZdE ^Q[  
      { NEO~|B*oDU  
      return FuncType::execute(l(t)); `~(C\+gUp  
    } S iw9_c  
r2T?LO0N{  
    template < typename T1, typename T2 > LoG@(g&)  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @"s\eL,r  
      { 5Ag>,>kJ6  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); Xl6)&   
    } 4[3T%jA  
} ; D^PsV  
[ &*$!M  
{K'SOh H4?  
同样还可以申明一个binary_op 8mA6l0  
F$ .j|C1a  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > $U jSP  
class binary_op : public Rettype L\og`L)5\  
  { B>?Y("E  
    Left l; &Jj> jCg  
Right r; E|9LUPcb  
public : .bl0w"c^qq  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 7o z(hO~  
Ut-6!kAm  
template < typename T > >B~jPU  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *:.0c  
      { i,")U)b  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); <nsl`C~6g0  
    } l1cBY{3QD  
LbR/it'}  
    template < typename T1, typename T2 > RQ,(?I*8\  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >`NY[Mn  
      { `Ik}Xw  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 73~Mq7~8  
    } }WGi9\9T&  
} ; F.8{ H9`  
w=e,gNO  
N0RFPEQ~  
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 * Kzs(O  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ga^<_;5<  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 24N,Bo 3  
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。 Dlj=$25  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! xdo{4XY^*W  
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。。。 ^y6Pkb P  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 E2*"~gL^,  
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) ,.`^Wx6F  
下面是修改过的unary_op 6 qKIz{;  
!v;r3*#Nky  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > UuT[UB=x5  
class unary_op Sw1]]-Es  
  { N~>?w#?J  
Left l; CJKH"'u3^  
  Z `\7B e  
public : ^}1RDdQ"U  
oh@r0`J]x  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 3`9*Hoy0c  
PYHm6'5BtB  
template < typename T > $PS5xD~@  
  struct result_1 qk,cp},2K  
  { qfYb\b  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; <Z8] W1)  
} ; hTG d Uw]  
pO+1?c43  
template < typename T1, typename T2 > 2FVKgyV  
  struct result_2 h5F'eur  
  { }ZmdX^xB  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; UdI>x 4bI  
} ; DpS6>$v8t  
o mjLQp[%  
template < typename T1, typename T2 > rFy9K4D  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Na~_=3+a  
  { wO!hVm,T a  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Y!7P>?)`,X  
} k(qQvn  
ai`:HhE  
template < typename T > S-/ #3  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Qx,G3m[}  
  { 3QHZC0AY  
  return OpClass::execute(lt(t)); Q~@8t"P  
} g^C6"rsnl  
|"-,C}O  
} ; a,4g`?  
\fKE~61  
`P5"5N\h  
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 .~U9*5d  
好啦,现在才真正完美了。 l46F3C|  
现在在picker里面就可以这么添加了: 0/gcSW b  
;Pa(nUE@  
template < typename Right > *=7[Ip< X  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const 6'%]6"&M4  
  { e"CLhaT  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); +-nQ, fOV  
} ,pASjFWi  
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。 $ vjmW! O  
h[8y$.YsC  
#CS>A# Lk  
lX4p'R-h  
1}uDgz^  
十. bind z )pV$  
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。 I7~|!d6  
先来分析一下一段例子 =z3jFaZ  
op-#Ig$#  
b tu:@s8ci  
int foo( int x, int y) { return x - y;} (Lo2fY5  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 709eLhXrH  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 =R'v]SXj  
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。 =e;wEf%`  
我们来写个简单的。 fEjW7 c  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: LNZ#%R~r  
对于函数对象类的版本: V3oAZ34)  
1 ~7_!  
template < typename Func > C#~MR+;  
struct functor_trait oSl>%}  
  { RrHnDO'  
typedef typename Func::result_type result_type; EDo@J2A  
} ; @(cS8%wK  
对于无参数函数的版本: xB(:d'1|  
x]ti3?w  
template < typename Ret > 6b/b} vl  
struct functor_trait < Ret ( * )() > ':V_V. :  
  { wF uh6!J  
typedef Ret result_type; &FrB6 y  
} ; 9^ r  
对于单参数函数的版本: C' ._}\nX  
iW?9oe  
template < typename Ret, typename V1 > 1,j9(m2  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > QP B"E W  
  { ^PQV3\N  
typedef Ret result_type; _")h %)f  
} ; |&Pl4P  
对于双参数函数的版本: OD]J@m  
"AouiZkh  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > $)3PF  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 5 DB>zou   
  { WO-WoPO  
typedef Ret result_type; ^eW.hNg  
} ; ?X'* p<`  
等等。。。 ?i~/gjp  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy }BJ1#<  
5Mr;6 ]I<  
template < typename Func > {_Qxe1^g  
struct func_return / D ]B  
  { 2]9<%-=S  
template < typename T > U_- K6:tr  
  struct result_1 ^,K.)s  
  { Z]TVH8%|k  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; WdqK/s<jM  
} ; j#,M@CE  
p^rX.?X  
template < typename T1, typename T2 > t4_K>Mj+d  
  struct result_2 (u&yb!`  
  { :WIf$P?X  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; WWcm(q =  
} ; AtlR!I EUb  
} ; _CJr6Evs  
%GbPrlu  
?ev G=S4>  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 .p9h$z^  
P$/A!r  
template < typename Func, typename aPicker > /Q8A"'Nk  
class binder_1 1K9?a;.  
  { [ |n-x3h  
Func fn; a<'$`z|s  
aPicker pk; -0SuREn  
public : $pfe2(8  
$Ds]\j*  
template < typename T > 8.Ef5-m  
  struct result_1 ?gwbg*  
  { UT<b v}(J  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; Gd6 ;'ZCmY  
} ; wT~;tOw~  
,DuZMGg  
template < typename T1, typename T2 > s<_LcQbt{  
  struct result_2 [RFK-E  
  { ?VZXJO{^  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; (vsk^3R[6  
} ; }0*ra37z>  
sq(Ar(L<  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} E'S;4B5?  
dU>R<jl!$  
template < typename T > 06 Esc^D  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const OO\biYh o  
  { p:<gFZb  
  return fn(pk(t)); b/,!J] W  
} cvV?V\1f  
template < typename T1, typename T2 > 3b)T}g  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const VgsCwJ9w  
  { 2<o[@w  
  return fn(pk(t1, t2)); *!]Epb  
} 199hQxib:  
} ; _2X6bIE  
[{p?BTs  
-)a_ub  
一目了然不是么? 8pL>wL &C  
最后实现bind Ky9No"o  
>)J47j7{c  
(zJ$oRq  
template < typename Func, typename aPicker > o*wC{VP_  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) yCkW2p]s,K  
  { %{~mk[d3  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); -?w v}o  
} %Di 7u- x  
<aSLm=  
2个以上参数的bind可以同理实现。 _h=< _Z  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 AV[PQI  
JIbzh?$aD  
十一. phoenix S,Wl)\  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: b8{h[YJL2  
b!5tFX;J  
for_each(v.begin(), v.end(), t:"=]zUU  
( {`Fx~w;i  
do_ 18p3  
[ U??f<  
  cout << _1 <<   " , " 4`!  
] ]i,Mq  
.while_( -- _1), OU.9 #|qU  
cout << var( " \n " ) 1|~#028  
) 5lHN8k=mm2  
); )' x/q  
H&yFSz}6a  
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: \|pK Z6*s  
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 wO_pcNYZ8  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 A.$VM#  
那么我们就照着这个思路来实现吧: RZ)vU'@kx  
Tu= eQS|'  
V>>) 7E:Q  
template < typename Cond, typename Actor > h*\TCl)  
class do_while 1YIux,2\  
  { cfC;eRgq~  
Cond cd; g3|Y$/J7P  
Actor act; ^E<~zO=Z  
public : )0 n29  
template < typename T > {b-0_  
  struct result_1 # McK46B z  
  { (ju aDn)  
  typedef int result_type; N1+4bR  
} ; r>Qyc  
rq'##`H  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} im4e!gRE  
.sJys SA\  
template < typename T > ^Z-. [Y  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const $ gr6  
  { B'KXQa-$O  
  do P$(WdVG  
    { QSn;a 4f  
  act(t); [TbG55  
  } M\y~0uZ  
  while (cd(t)); ?HEtrX,q  
  return   0 ;  J:~[ j  
} XC7Ty'#"KX  
} ; l?@MUsg+  
" g0-u(Y  
qUEd E`B  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). iJdrY 6qd  
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。 EG(`E9DZ  
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。 ^:cb $9F  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 wv7p,9Z[  
下面就是产生这个functor的类: hyk|+z`B  
H)j [eZP  
_>jrlIfc  
template < typename Actor > e}](6"t`5  
class do_while_actor i3M?D}(Bs  
  { ]uStn   
Actor act; AT%* ~tr  
public : As6)_8w  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} Yhc6P%{Z^  
"UhK]i*@l  
template < typename Cond > Z0()pT  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; ;"d,~nLn  
} ; `Ct'/h{  
%?]{U($?  
"o^bN 9=  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 nl)_`8=  
最后,是那个do_ "q9~ C  
NRHr6!f>  
,u ?wYW;  
class do_while_invoker >}dTO/  
  { Gs_*/E7,  
public : Lo|NE[b:G  
template < typename Actor > hapB! ~M?  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const TdNuD V  
  { Xb(CH#*{z  
  return do_while_actor < Actor > (act); 5eiZs  
} q9>Ls-k  
} do_; b!4N)t>gl  
2d5}`>  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? #sz]PZ\  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 2A*X Hvwb  
最后来说说怎么处理break和continue bk\dy7  
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。 ;xW8Z<\-  
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