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
  • 5221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 =(p]L  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 }x?2txuu  
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, U oG+du[  
$5J~4B"%3  
I{uwT5QT-  
Ydh+iLjhx  
  class filler  sf'+;  
  { GvT ~zNd  
public : oNIt<T  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} IF <<6.tz  
} ; kZ<"hsh,Y'  
> ZKHjw  
g I@I.=y  
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: `fq#W#Pu  
1YvE/<6  
YG#.L}X@C  
ac#I $V-  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); VK^m]??s_  
?m:,hI  
75*q^ui  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 # 4;(^`?  
9=p/'d8  
0z`-fQfK  
^(T_rEp  
二. 战前分析 ;;7: l,vy  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 d\j[O9W>  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 !ZzDSQ ;  
K7}]pk,AG  
6w4}4i  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); [F}_Ime  
  /* --------------------------------------------- */ [IPXU9& Q  
vector < int *> vp( 10 ); 2#`9OLu8X  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); cxn*!TwDs  
/* --------------------------------------------- */ !9vq"J~hz"  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); C=<PYkt,L  
/* --------------------------------------------- */ W&;,7T8@  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); H.*aVb$  
  /* --------------------------------------------- */ +VRM:&  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); +`l)W`zX  
/* --------------------------------------------- */ 2HF_kYZ  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); Y3?)*kz%  
XSe\@t~&g  
&W$s-qf".  
&a?k1R>  
看了之后,我们可以思考一些问题: GVUZn//  
1._1, _2是什么? +9R@cUr  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 bDT@E,cSi  
2._1 = 1是在做什么? y.Y;<UGu  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 3&KRG}5  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 }C<$q  
9UE)4*5  
7~m[:Eg6[s  
三. 动工 v)%0`%nSR  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: tDn:B$*}W,  
1Y(NxC0P=g  
4)NbQ[  
,<!v!~Iy  
template < typename T > S)=3%toS>  
class assignment VrnZrQj<  
  { Ktn:6=,  
T value; #-8%g{  
public : '0 J*9  
assignment( const T & v) : value(v) {} "-:-!1;Ji  
template < typename T2 > vhKHiw9L  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } cE+Y#jB  
} ; IT:8k5(L5j  
r!y3VmJ'm  
<7Ry"z6g;  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 B2l5}"{ `  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment W*^_Ul|  
PHx No)  
Vi'zSR28Z  
Tga%-xr+  
  class holder %ZM"c  
  { 1}ws@hU  
public : -xL^UcG0  
template < typename T > |wGmu&fY  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const EClx+tz;`  
  { \x<i6&.  
  return assignment < T > (t); T*jQzcm~?  
} 6 }>CPi#  
} ; i>%A0.9  
(DY&{vudF  
]\(Ho  
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: \IO<V9^L  
AfvIzsT0  
  static holder _1; \%|%C  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 sMgRpem;  
O 4'/C]B 2  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ky@ZEp=  
而不用手动写一个函数对象。 =[nuesP'  
e3,@prr  
n<e1=L  
mKuY=#RP  
四. 问题分析 <ZjT4><  
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。 \Sv8c}8  
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。 @Io@1[kj  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 '9@AhiNV  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 #T++5G  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 K8RV=3MBLD  
l- $5CO  
五. 问题1:一致性 U<I]_]  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| _f"KB=A_x  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 rVZlv3  
tP4z#0r2  
struct holder 9xaieR  
  { REWW(.3o  
  // ;L[N.ZY!  
  template < typename T > [,sm]/Xlc  
T &   operator ()( const T & r) const ^X ~S}MX  
  { ti!kJ"q  
  return (T & )r; 2B b,ZC*  
} Hq#q4Y  
} ; z-_$P)[c  
~Z' /b|x<3  
这样的话assignment也必须相应改动: ~- eB  
E?S  
template < typename Left, typename Right > m{ f+ !  
class assignment aRy" _dZ2  
  { |J$ Bj?  
Left l; ?D;7ut$~  
Right r; I(>j"H)cAF  
public : m ;yIFO  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 3v ~[kVhoG  
template < typename T2 > Q'rgh+6  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } lP *p7Y '  
} ; Og7^7))  
$},_O8R  
同时,holder的operator=也需要改动: a%r(F  
1>L8EImx]V  
template < typename T > Dg*'n  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const QY c/f"9  
  { W:hTRq  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); Mh]4K" cs  
} j937tn!Q  
.f&Z+MQ  
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。 Hi nJ}MF  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 -?w3j9kk>  
y+h/jEbM</  
return l(rhs) = r; Yf_/c*t\5  
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。 -J>f,zA  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: d)GR]^=r  
5E^P2Mlc  
template < typename Tp > (dwb{+HW  
class constant_t RQU-]qQ8BM  
  { !uP8powO  
  const Tp t; pZKK7   
public : !m8T< LtMl  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 2=,d.1E3d  
template < typename T > ;gLOd5*0  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const Cz6bD$5  
  { .>1vN+  
  return t; ? (M$r\\  
} E: Ul_m8  
} ; e5(c,,/  
.|0$?w  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ^%O$7*  
下面就可以修改holder的operator=了 <Ok7 -:OxA  
}U?:al/m  
template < typename T > o1thGttVDg  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const [9yd29pQ]  
  { ]e$n;tuW  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); 9<.8mW^68  
} ?}HZJ@:lB  
G "ixw  
同时也要修改assignment的operator() #'. '|z  
ZB]234`0  
template < typename T2 > NR"C@3kD]o  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } xVTl  
现在代码看起来就很一致了。 5b->pc  
-@Z9h)G|  
六. 问题2:链式操作 {4*5Z[  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ' pIC~  
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。 {LT2^gy=  
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。 f#-\*  
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。 B<ZCuVWH:  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct D;z!C ys  
9{0%M  
template < typename T > c3WF!~1r  
struct result_1 i!eY"|o  
  { &%tW  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; oJ|m/i)  
} ; G=l:v  
xl Q]"sm1  
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: %Vfr#j$=  
Y=,9M  
template < typename T > iLNO}EUL  
struct   ref tMXNi\Bj  
  { 7!;zkou  
typedef T & reference; =i6k[rg  
} ; 8 mt#S  
template < typename T > fKO@Qx]  
struct   ref < T &> ,+X:#$  
  { J!">L+Zcx  
typedef T & reference; I8|"h8\  
} ; 9*XT|B  
Q_dMuoI  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: PKd'lo  
2b Fr8FUt-  
template < typename T > rr>6;  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const zjSHa'9*  
  { _Ud!tK*H  
  return l(t) = r(t); qRz /$|.  
} w|NId,#f  
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。 uX%$3k  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 w-C%,1F,/  
=E-o@#BS  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 O\6gw$  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 5BK3ix*L  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Cxe(iwa.  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 1$^r@rP  
最后的布局是: /FjdcH=  
                Add G-,0mo  
              /   \ OLV3.~T  
            Divide   5 >CwI(vXn  
            /   \ Eo6qC?5<  
          _1     3 $LcMG,8%_  
似乎一切都解决了?不。 b1G6'~U-  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 CWJN{  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 f{u S  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: ;f=.SJF  
GL,[32~C  
template < typename Right > e [6F }."c  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const Ggy?5N7P  
Right & rt) const N^AlhR^  
  { #w8.aNU+]  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); HVzkS|^F  
} jy_4W!4a  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 I!Mkss xc  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 4N= gl(  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 &wN}<G e6  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 r%NzKPW'  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 &|' NDcp  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? irP*:QM  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: :^`WrcOJ  
FYb]9MX  
template < class Action > d[nz0LI|mk  
class picker : public Action U* uMMb}$  
  { b *3h}n;  
public : \HQ.Pwr 6  
picker( const Action & act) : Action(act) {} Ocn@JOg  
  // all the operator overloaded qE VpkvEq  
} ; P + C5 s  
Zv* uUe  
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。 AYfe_Dj  
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,l*=<  
BuUM~k&SY  
template < typename Right > F&B E+b/#  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const m=Mk@xfQ#  
  { y=jZ8+M   
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); RD;A  
} O^ 5C  
;jO+<~YP!  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > |;^$IZSsz  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 s6#e?5J  
hZ.](rD  
template < typename T >   struct picker_maker  kKY,&Fn-  
  { LabI5+g  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 3#GIZ L}!x  
} ;  *I}_g4  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > hS>=p O+y  
  { 66$ hdT$  
typedef picker < T > result; C~'.3Q6  
} ; Vr;>Im  
+_QcLuV,  
下面总的结构就有了: UIU6rilB  
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。 J3B+WD]  
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。 .9Dncsnf,`  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 sGpAaGY>  
至此链式操作完美实现。 S,f#g?V  
4 Lz[bI  
} :gi<#-:G  
七. 问题3 Xg\unUHa  
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。 %b~ND?nn-  
@\>7 wt_'  
template < typename T1, typename T2 > NLUO{'uUW  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const '-$cvH7_  
  { 2L51 H(  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); +Fh,!`  
} zsR5"Vi=  
^upd:q  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: gv i!|!M=  
+8"P*z,  
template < typename T1, typename T2 > :"b:uQ  
struct result_2 a4Z e!l(  
  { Vi0D>4{+  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ic l]H  
} ; JxEz1~WK &  
Dd-a*6|x  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? s0 Z)BR #  
这个差事就留给了holder自己。 %c%`< y<~L  
    "D KrQ,L  
->7zVAX  
template < int Order > uc|ej9N  
class holder; d<WNN1f  
template <> Vl>KeZ+  
class holder < 1 > rfzzMV  
  { hF`<I.z}  
public : T21?~jS  
template < typename T > iOL/u)   
  struct result_1 koE]\B2A6  
  { <'7s3  
  typedef T & result; wM3m'# xJ  
} ; TmM~uc7mj  
template < typename T1, typename T2 > Q}a(vlZ  
  struct result_2 Z%=A[` 5]  
  { 5w+&plIJ  
  typedef T1 & result; PtzT><  
} ; ~[~#PO  
template < typename T > Pv3G?u=4  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const #\ysn|!J,  
  { _+~&t9A!  
  return (T & )r; >hV 2p/D  
} VWzuV&;P  
template < typename T1, typename T2 > b):aqRwP  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const qZv@ULluc  
  { Kltqe5  
  return (T1 & )r1; Wt=@6w&  
} v"o@q2f_  
} ; 3preBs#i  
` K0PLxSv  
template <> SZ7; } r8  
class holder < 2 > Z+[W@5q  
  { f/4DFs{  
public : iun_z$I<+Z  
template < typename T > joZd  
  struct result_1 8pp;" "b  
  { KGI <G  
  typedef T & result; UIht`[(z  
} ; r6:e 423  
template < typename T1, typename T2 > Y> ~jho  
  struct result_2 W/CZ/Mc  
  { ta PqRsvu  
  typedef T2 & result; vb`aV<MhH  
} ; Q~P|=*  
template < typename T > GhjqStjS&l  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const >m{>0k(^`  
  { [nrD4  
  return (T & )r; QXl~a%lB  
} jpTk@  
template < typename T1, typename T2 > oL<5hN*D  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !- 5z 1b)  
  { 4mpcI  
  return (T2 & )r2; G|"m-.9F  
} UISsiiG(  
} ; .3cD.']%  
% I2JS  
gFfKK`)}D'  
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> >。 -%{+\x2  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 9U=6l]Np  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: =A$d)&  
*19a\m=>oi  
return l(i, j) = r(i, j); q9a6s {,  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) sOS^  
TqOH(= {  
  return ( int & )i; J(= y$8xje  
  return ( int & )j; (N)>?r@n`  
最后执行i = j; &!M6{O=~  
可见,参数被正确的选择了。 Rtl 1eJ-  
JeA_mtSQ|  
K]|hkp&  
mQ:YHtHE.F  
a$bE2'cb  
八. 中期总结 )p:+!sX(  
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: &n0Ag]$P  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 =Mxu,A  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 /g!Xe]Ss  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor }qZ^S9  
tAujm*|&  
aH8]$e8_,\  
;W FiMM\  
ez5>V7Y  
k72NXagh  
九. 简化 YNKvR  
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。 y|3("&)"S  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 *O)i)["  
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: pEX Q  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 1&9w]\Ae7l  
  +-*/&|^等 wByTNA7  
2. 返回引用。 6VJS l%X  
  =,各种复合赋值等 40dwp*/!  
3. 返回固定类型。 *!3qO^b?  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) pZt>rv  
4. 原样返回。 Hc8!cATQk  
  operator, J6rWe  
5. 返回解引用的类型。 %,aSD#l`f  
  operator*(单目) }LLQ +  
6. 返回地址。 5 [4{1v  
  operator&(单目) Re'3bs:+  
7. 下表访问返回类型。 soX^$l  
  operator[] W%o! m,zFM  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 A0v@L6m-O  
  operator<<和operator>> 2d  YU  
E]^n\bE%  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 LZE9]Gd  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: jJ,y+o  
,wv>G]v  
template < typename Left > <i`s)L  
struct value_return X;#Ni}af  
  { 7-\wr^ll3  
template < typename T > ~d ~oC$=TC  
  struct result_1 B7o US}M  
  { 2=1qmQE  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; kqq1;Kd  
} ; s ;]"LD@  
j X*gw6!  
template < typename T1, typename T2 > + [$Td%6  
  struct result_2 jyidNPLm4  
  { ;M\Cw.%![  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; &4l!2  
} ; [MKt\(  
} ; }h8U.k?v  
Lc "{ePFh  
ZU2D.Kf_:  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ejbtdU8N<  
!X-ThKEq  
下面我们来剥离functor中的operator() eiRVw5g  
首先operator里面的代码全是下面的形式: WH fl|e  
Vf=,@7  
return l(t) op r(t) l\d[S]  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) E33x)CP  
return op l(t) ng6E &<Z  
return op l(t1, t2) ) M(//jX  
return l(t) op b !nA.`T  
return l(t1, t2) op ~*Y/#kPY  
return l(t)[r(t)] !<b+7 A  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] \{ C ~B;=  
q^<;B Y  
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: :R$v7{1  
单目: return f(l(t), r(t)); f2v~: u  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); (#>Q#Izr  
双目: return f(l(t)); ,jD-fL/:  
return f(l(t1, t2)); .f!:@fX>=  
下面就是f的实现,以operator/为例 G%h+KTw  
#]^M/y h  
struct meta_divide s5MG#M 9  
  { 'RNj5r  
template < typename T1, typename T2 > &lxMVynL  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) LJt5?zQKrW  
  { ,">CPl]  
  return t1 / t2; }wEt=zOJ  
} 0G+ qF96  
} ; qP=a:R-  
t$R0UprK  
这个工作可以让宏来做: GSH,;cY  
BA T.>  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ GpR,n2  
template < typename T1, typename T2 > \ %%h.`p1  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; m93{K7O2e  
以后可以直接用 )5o6*(Y  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) uOZSX.o^  
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 'kg~#cf/+  
(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。。。) U2\k7I  
H;Gs0Qi;  
L[Wi[S6=)g  
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 2o W'B^-  
HPo><u  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ~uB@oKMru  
class unary_op : public Rettype V=Bmpg  
  { d/YQ6oKU  
    Left l; &rc r>-  
public : sp0_f;bC  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} KQ(S\  
K;TTGK  
template < typename T > 2t=&h|6EW  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const LVL#qNIu  
      { 4~WSIR-  
      return FuncType::execute(l(t)); 1Eryw~,,9i  
    } VHL[Y  
l[nf"'  
    template < typename T1, typename T2 > (F:|tiV+  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |UcF%VNnz1  
      { x"Ij+~i{l  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); V@1,((,l  
    } c5[ ~2e  
} ; CwO$EL:[`  
E6-~  
.wtYost v  
同样还可以申明一个binary_op $u)#-X;x  
|Y2n6gkH[  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > bW3Ah?0N  
class binary_op : public Rettype q1|@v#kH6  
  { ;\T~Hc}&;  
    Left l; e.!~7c_z?  
Right r; sq8O+AWl  
public : ksYPF&l  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} A=*6|1w;  
dcE(uf  
template < typename T > `_J>R  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const t*c_70|@k  
      { HLE%f;  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); CY!H)6k  
    } Nk9w ; z&  
aZ ta%3`)  
    template < typename T1, typename T2 > a6/ETQ  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const LM!@LQAMY  
      { !VvM  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); `0R>r7f)H  
    } #"o`'5  
} ; X8XE_VtP  
2nSz0 .  
@,pn/[  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 H\|H]:CE  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Jb8%A@Z+  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Q:Y`^jP   
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 "YV vmCp  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Hqu?="f=  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 7TZ,bD_  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Uz `OAb  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) +# @2,  
下面是修改过的unary_op ORfMp'uP=  
`3dGn .M  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > H.[(`wi!I  
class unary_op pJQ_G`E  
  { ip*UujmNyR  
Left l; cs]3Rp^g  
  c{i\F D  
public : q6P5:@  
D:N\K/p  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} pEb/yIT"  
T<mP.T,$!  
template < typename T > *o=( w5   
  struct result_1 M7(]NQ\TQ  
  { Lcs?2c:%  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; cvV8 ;  
} ; ,B,0o*qc{K  
BR~+CBH  
template < typename T1, typename T2 > asYUb&Hz88  
  struct result_2 _^F%$K6  
  { =jRC4]M})  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; nA+gqY6 6|  
} ; 1]7v3m  
_P=L| U#C  
template < typename T1, typename T2 > QU@CPME  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -Z:nImqzc  
  { ,k,+UisG  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); LlbE]_Z!U%  
} ESkhCDU  
[iN\R+:  
template < typename T > kg$w<C@#"  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const sg_%=;  
  { ,{#Li  
  return OpClass::execute(lt(t)); -.UUa  
} *47%| bf`  
+3-f$/po  
} ; FF30 VlJ  
/I0}(;^y  
%nj{eT  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug sfCU"O2G  
好啦,现在才真正完美了。 ^<Sy{KY  
现在在picker里面就可以这么添加了: t\-;n:p-  
sTECNY=l  
template < typename Right > EB5 ^eNdL  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const x<) T,c5Y  
  { ODPWFdRar  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); lZD"7om  
} C)ebZ3  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 -$(2Z[  
0C0ld!>r  
~*RBMHs  
l>@){zxL  
j.29nJ  
十. bind gCW {$d1=  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 ujbJ&p   
先来分析一下一段例子 ZJ |&t  
<{k8 K6  
OJ)XJL  
int foo( int x, int y) { return x - y;} Cvtz&dH  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 iZ2nBi Q  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 R|!4klb  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 N-Sjd%Z  
我们来写个简单的。 3}i(i0+  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: TiSV`V q  
对于函数对象类的版本:  *l-F  
~P+;_  
template < typename Func > Kl*/{&,P  
struct functor_trait m%i!;K"{s  
  { :n$?wp  
typedef typename Func::result_type result_type; gPy}.g{tH$  
} ; lAPPn g`  
对于无参数函数的版本: G8OnNI  
o1rH@D6/-  
template < typename Ret > =tqChw   
struct functor_trait < Ret ( * )() > EZ)GW%Bm2  
  { .\|}5J9W  
typedef Ret result_type; QQX7p!~E  
} ; vA0f4W 8+  
对于单参数函数的版本: \.{ZgL5"  
#|acRZ9 }  
template < typename Ret, typename V1 > Rj/y.g  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 78FK{Cr  
  { C'fQ Z,r-v  
typedef Ret result_type; rJc=&'{&)N  
} ; *&rV}vVP^  
对于双参数函数的版本: fBct%M 3  
B7nm7[V  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 4>te>[  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > NpF)|Ppb{  
  { P<IZ%eS3B  
typedef Ret result_type; 6g%~~hX  
} ; ,\0>d}eh !  
等等。。。 F;)qM|7  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy p(x<h  
3Cl&1K #5  
template < typename Func > 420yaw/":  
struct func_return ^97\TmzP{  
  { l=^^l`  
template < typename T > ]YwvwmZ  
  struct result_1 D>"!7+t|@a  
  { iLJBiZ+  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Ox"SQ`nSj'  
} ; %1%@L7wP>  
M0"}>`1lJ  
template < typename T1, typename T2 > u#v];6N  
  struct result_2 Y .\<P*iO  
  { d0N/!;  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; H4g1@[{|0O  
} ; 1_G5uHO  
} ; ;2iDa  
]d50J@W c  
(, 2U?p  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 _ }:#T8h  
e^Glgaf  
template < typename Func, typename aPicker > Ky6 d{|H  
class binder_1 ak]H|D" 9  
  { >Gxh=**F  
Func fn; %vjfAdC  
aPicker pk; A7sva@}W  
public : _&/2-3]\B  
6eAJ >9@x  
template < typename T > =FXq=x%9+  
  struct result_1 t{Gc,S!]5  
  { \xexl1_;  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; '7>Yr zq  
} ;  OiMr,  
zr[|~-  
template < typename T1, typename T2 > DO9_o9'  
  struct result_2 CeW}z kcT  
  { l08JL  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; BMovl4*5  
} ; xY1@Ja  
h9WyQl7  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} +"Mlj$O  
HWi: CDgm  
template < typename T > 2+qU9[kd|  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (pkq{: Fs  
  { t gHXIr}3  
  return fn(pk(t)); C?lZu\L  
} yU< "tgE  
template < typename T1, typename T2 > ]5j1p6;(`  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const uw9w{3]0f  
  { <l"rnM%  
  return fn(pk(t1, t2)); fIm=^}?fwK  
} `& }C *i"  
} ; }-15^2  
cK~VNzsz  
3pI)  
一目了然不是么? 299uZz}Y  
最后实现bind %n:ymc $}  
"c0Nv8_G  
+}.S:w_xQ  
template < typename Func, typename aPicker > [p&2k&.XYe  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) PBp+(o-  
  { _cD-E.E%  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); {^*D5  
} f^9ntos|  
E8PlGQ~z{d  
2个以上参数的bind可以同理实现。 xzOM\Nq?O  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 `Fs-z  
^DOQ+  
十一. phoenix B5 H=#  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: :`20i*  
BF+i82$zo  
for_each(v.begin(), v.end(), 8c0ugM  
( [Cf{2WB:7  
do_ >19j_[n@VC  
[ V( SRw  
  cout << _1 <<   " , " SH#!Y  
] ]8ob`F`m,  
.while_( -- _1), vC ISd   
cout << var( " \n " ) *d$r`.9j  
) xm bFJUMH  
); Xe>   
EK<ly"S.  
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: NGOyd1$7N  
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 j`ybzG^  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 tboc7Hor4  
那么我们就照着这个思路来实现吧: =y WHm  
f`"@7-N  
p-,(P+Np  
template < typename Cond, typename Actor >  $qyST  
class do_while f,QBj{M,  
  { +a!uS0fIJi  
Cond cd; co [  
Actor act; Onj)AJ9M0r  
public : mUjM5ceAXO  
template < typename T > o `}(1$a>  
  struct result_1 Trt1M  
  { >*S ;z+!&  
  typedef int result_type; !=rJ~s F/{  
} ; x|q|> dPB  
T~b6Zu6  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} #CTHCwYo  
/eNDv(g)M  
template < typename T > ( t59SY  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const mVdg0  
  { p|o?nI  
  do L#9g ~>~  
    { Vf] ;hm  
  act(t); `CF.-Vl3J#  
  } ;;lOu~-*$p  
  while (cd(t)); %hH@< <b(s  
  return   0 ; D!nx%%q  
} JWo).  
} ; \2NT7^H#  
N(= \S:  
19 <Lgr  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). *ci%c^}V  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 dtd}P~  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 ^.~m4t`U  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 ;P!x/Ct  
下面就是产生这个functor的类: r>3y87  
]gG&X3jaKq  
(H-}z`sy/@  
template < typename Actor > ~e#QAaXD#5  
class do_while_actor w-?|6I}T  
  {  ua] ?D2  
Actor act; iK3gw<g  
public : !J-oGs\ u  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} Yi+$g  
z`KP }-  
template < typename Cond > 8bI;xjK^Q  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; pA?2UZ  
} ; w~l%xiC  
?QG?F9?  
t 'im\_$F  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 c&;Xjy  
最后,是那个do_ w!~85""  
DZ5QC aA  
v"J7VF2  
class do_while_invoker "Iwd-#;$;  
  { i*2l4  
public : (4oO8 aBB  
template < typename Actor > 8lfKlXR78  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 2(iv+<t  
  { u RPvo}!=1  
  return do_while_actor < Actor > (act); %% A==_b  
} *e}1KcJ  
} do_; -G@:uxB  
_rjB.  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? X>kW)c4{b  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 kb2M3%6 V  
最后来说说怎么处理break和continue %"g; K  
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。 3?:?dy(3z  
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
温馨提示:欢迎交流讨论,请勿纯表情、纯引用!
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五