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
  • 7045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 |)`<D  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 US3rkkgDO  
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, f"My;K$l;  
Z Z|a`U  
\ t4:(Jp 3  
N.R,[K  
  class filler gx,BF#8}  
  { ^oaFnzJdf  
public : x$ z9:'U  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} vcm66J.14  
} ; 6^_:N1 @  
H&Jp,<\x  
z !2-U  
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: 8ExEhBX8  
1o5n1 A  
[HNWM/ff7+  
7:iTx;,v  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); /B eA-\B  
P| c[EUT  
v w(X9xa  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 YhQ;>Ko  
CRXIVver  
qI (<5Wxl  
hdW}._  
二. 战前分析 OAx5 LTd  
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。 e\o>(is  
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 $6 46"1S  
a@+n  
pYXusS7S  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 0i%r+_E_  
  /* --------------------------------------------- */ ;.dyuKlI  
vector < int *> vp( 10 ); vxN,oa{hf  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Z]VmTB  
/* --------------------------------------------- */ ~\ uI&S5  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 2GRL`.1  
/* --------------------------------------------- */ ,dyCuH!B  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); Lmp_8q-Ej  
  /* --------------------------------------------- */ xb6y=L  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' );  }\ ^J:@  
/* --------------------------------------------- */ y+jOk6)W75  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); V@%:y tDf  
Nj~3FL  
}fqz8'E9  
jEa U;  
看了之后,我们可以思考一些问题: :9c[J$R4  
1._1, _2是什么? a8Va3Y  
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。 TAd~#jB9  
2._1 = 1是在做什么? ],.1=iY  
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。 G&7!3u  
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。 w6cW7}ZD,  
g+:Go9k!F  
V1h&{D\"  
三. 动工 L'A>IBrz  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: q`u^ sc  
0 UbY0sYo  
"bhF`,V  
sfo+B$4|  
template < typename T > cM|!jnKm  
class assignment /RF=8,A  
  { ZUg ~8VVe  
T value; f$2DV:wuC  
public : kiP-^Wan  
assignment( const T & v) : value(v) {} 'Edm /+  
template < typename T2 > *i`t4N A  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } *IGCFZbp41  
} ; ' 5F3,/r  
X"sc'#G T  
\H&8.<HJ  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 awC:{5R8v  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment O_S%PX  
lL<LJ :L  
1*VArr6*6  
exP:lO_0n  
  class holder X?B\+dq  
  { {0Jpf[.f  
public : <Na .6P  
template < typename T > .0a,%o 8n  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const k x?m "a%  
  { ~!iZn  
  return assignment < T > (t); b;2[E/JKB  
} x o{y9VS  
} ; CTP!{<ii  
/>0 Bm`A  
oQ{ X2\  
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: =cwdl7N&I  
={k_ (8]  
  static holder _1; k;~*8i=%,\  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 <t"KNKI  
VEG p!~D  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); $ vt6~nfI  
而不用手动写一个函数对象。 m2x=Qv][@c  
n5z";:p  
k )=Gyv<  
d&owS+B{48  
四. 问题分析 ~R*01AnZ  
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。 \T:*tgU  
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。 I*`;1+`  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ?#obNQ"u]  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 )TtYm3,  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 iQ8T3cC+  
? \p,s-CR:  
五. 问题1:一致性 u$Ty|NBjn  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| m> YjV>5  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 LKsK!X  
+zINnX  
struct holder Q*W$!ZUT  
  { ZQI;b0C  
  // pkEx.R)  
  template < typename T > 1F]jy  
T &   operator ()( const T & r) const N;|:Ks#!  
  { @@=e-d  
  return (T & )r; 557%^)v  
} :7L[v9'  
} ; ltg\x8w?c  
z>A;|iL  
这样的话assignment也必须相应改动: WCL#3uYk"  
M}\p/r=  
template < typename Left, typename Right > K]H [A,  
class assignment m;oCi }fL  
  { |rL#HG  
Left l; 'X P  
Right r; Z1N=tL  
public : & oj$h  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} kj]m@mS[  
template < typename T2 > du>d?  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } 2"pFAQBw~i  
} ; 1`F25DhhY  
`+]e}*7$f  
同时,holder的operator=也需要改动: XgPZcOzYB  
Rxl/)H[Lc"  
template < typename T > d8N4@3CkL  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const N@3&e;y  
  { Tr$37suF  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); 3hPp1wZd   
} K0^Tg+U($p  
?!;i/h*{  
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。 /?B%,$~  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 |gwGCa+  
* amZ  
return l(rhs) = r; "YoFUfaNg  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Z11I1)%s  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: :)j& t>aP  
+BgUnu26  
template < typename Tp > Lj Y@b  
class constant_t <uXQT$@?  
  { @s8wYcW  
  const Tp t; uXm}THI  
public : q!whWA  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Xp?WoC N  
template < typename T > m* rw?nLZ  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const @M=\u-jJ.  
  { wak`Jte=}m  
  return t; q?=_{oH9  
} Ox^VU2K;&.  
} ; _qU;`Q  
~ea&1+Z[3  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 oA`G\Xh_E  
下面就可以修改holder的operator=了 -5u. Ix3  
PD`EtkUnv  
template < typename T > 'da$i  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const <hB~|a<#  
  { 9HG"}CGZP  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); nV>=n,+s"  
} 3}x6IM 2  
RWdx) qj{  
同时也要修改assignment的operator() ^Kj xQO6y3  
:~LOw}N!aQ  
template < typename T2 > Po7oo9d  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } :r+F95e  
现在代码看起来就很一致了。 J  7]LMw7  
6'\VPjt  
六. 问题2:链式操作 C3-I5q(V]  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 GEZ!z5";BQ  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 ^)S<Ha  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 @i=_y+|d_  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 uE^5o\To  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct oRQ( l I>  
m:5x"o7)ln  
template < typename T > vg-'MG  
struct result_1  Dac ,yW  
  { >+F +"NAN  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 9ve)+Lk  
} ; R/ 3#(5  
H':0  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: bw*D!mm,  
~'t+X  
template < typename T > c'uDK>  
struct   ref  R7ExMJw  
  { eJ_$Etc  
typedef T & reference; n*y@3.  
} ; WS2@; 8.N  
template < typename T > UjcKvF  
struct   ref < T &> x_OZdI  
  { )!g@MHHL  
typedef T & reference; of0 hJR  
} ; ldNWdz  
;`rz]7,*  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: jGFDj"Y  
jOU1F1  
template < typename T > 3 , nr*R!  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ]X<L~s_*  
  { v\Edf;(  
  return l(t) = r(t); P;[>TCs ]8  
} AN4(]_ ]  
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。 LT6VZ,S  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 %)PQomn?  
O^<\]_l  
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 $X]Z-RCK3  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: R*>EbOuI  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 M<cm]  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 w_9[y  
最后的布局是: fp'%lbk=  
                Add BTa#}LBZ+  
              /   \ &d&nsQ  
            Divide   5 N7}y U~j^  
            /   \ 'jjJ[16"d  
          _1     3 1j\wvPLr  
似乎一切都解决了?不。 =8 01nZJ  
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。 HRW }Yl  
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。 @2R+?2 j  
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: 4KZ)`KPE  
&8@ a"  
template < typename Right > c%x.cbu>  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const y3!#*NU  
Right & rt) const mFJb9 ,  
  { :B1a2Y^"  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 7oFA5T _  
} &~sk7iGi  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 -r@/8"  
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。 ;BjJ<?^{  
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。 [eZ'h8  
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。 q\T}jF\t  
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。 , \R,O  
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? .q_SA-!w>  
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: kf2e-)uUs  
uW^W/S%'  
template < class Action > n8 e4`-cY  
class picker : public Action .9KW| (uW  
  { Nj|~3 *KO  
public : z+F:_  
picker( const Action & act) : Action(act) {} O:Ob{k  
  // all the operator overloaded ["XS|"DM  
} ; 8,YxCm ie  
0/0rWqg /  
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。 4Vrx9 sA1  
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: kH>^3( Q\  
+d/^0^(D\5  
template < typename Right > \X0wr%I  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const b%M|R%)]  
  { eKek~U&  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Z'|A>4\  
} QE%|8UFY  
ts~$'^K[-  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > iMXK_O%  
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。 SM8m\c  
TCS^nBEE  
template < typename T >   struct picker_maker +)QA!g$  
  {  =[G)  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 5"8R|NU:\0  
} ; p:gM?2p1  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > E!v^j=h$u  
  { 8I|2yvhP  
typedef picker < T > result; @iD5X.c  
} ; Rhil]|a/  
NJTC+`Hm  
下面总的结构就有了: dI|`"jl#  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 vV+>JM6<K  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 8GFA}_(^R  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ZeY kZzN  
至此链式操作完美实现。 ; #^Jy#)  
}^ G&n';J  
_HkB+D0v  
七. 问题3 B^sHFc""V  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 Zfn390_  
d*TpHLm  
template < typename T1, typename T2 > SK_i 3?  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +i.b&PF'H  
  { >!|(n @  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Hxzdxwz%$  
} hg=BXe4:  
1O]27"9  
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: uSi/|  
Je~d/,^WU  
template < typename T1, typename T2 > ~ E|L4E  
struct result_2 yNu%D$6u7  
  { J>Uzd, /  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 8GD!]t#  
} ; POCFT0R}  
=\l7k<  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? (6S f#M  
这个差事就留给了holder自己。 o4g<[X)  
    V`z2F'vT  
niIjatT  
template < int Order > 1GL@t?S  
class holder; W!G2$e6  
template <> pr(16P  
class holder < 1 > I+^B] @"  
  { 9#AsSbBpf  
public : @43o4,  
template < typename T > RU^lR8;  
  struct result_1 [F< Tl =  
  { |.zotEh  
  typedef T & result; HN*w(bROr  
} ; 'hM?J*m  
template < typename T1, typename T2 > _F1{<" 4  
  struct result_2 }uE8o"q  
  { 4SqZ V  
  typedef T1 & result; %wp#vO-$  
} ; fC4 D#  
template < typename T > @|^2 +K/  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const \Ow-o0  
  { bUp ,vc*  
  return (T & )r; ?>p<!:E!r  
} L('G1J}  
template < typename T1, typename T2 > p 8q9:Tz  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const $N#f)8v  
  { ' 1aU0<  
  return (T1 & )r1; fuxBoB  
} "A_W U|  
} ; ~4~-^ t  
Sr`gQ#b@r}  
template <> ;=.QT  
class holder < 2 > 7gV"pa  
  { aQEMCWxZ  
public : J0U9zI4  
template < typename T > +{j? +4(B  
  struct result_1 43;@m}|7$  
  { _r}oYs%1  
  typedef T & result; )oSUhU26}  
} ; <4W"ne28  
template < typename T1, typename T2 > AE)<ee%\\  
  struct result_2 m$xyUv1  
  { xwj%X%2  
  typedef T2 & result; 3?vasL  
} ; QJ ueU%|  
template < typename T > <~}t;ji  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const o 2 5kFD  
  { ^#R-_I  
  return (T & )r; n NI V(  
} _ID2yJ   
template < typename T1, typename T2 > sM?bUg0w  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 1a)NM#  
  {  kQ$Q}3f  
  return (T2 & )r2; JqO#W1h~R|  
} TIV1?S  
} ; PZF>ia}  
d{f3R8~Q.  
<)zh2UI  
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> >。 B(mxW8y  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: -P5VE0  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: S #X$QD  
2oAPJUPOJ  
return l(i, j) = r(i, j); ^ b`}g  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) x,js}Mlw  
>qjr7 vx  
  return ( int & )i; 7;C9V`  
  return ( int & )j; hltH{4  
最后执行i = j; Lrz>0_Q  
可见,参数被正确的选择了。 .BXZ\r`  
1V?}";T  
'f<0&Ci8  
8 F'i5i  
-uiZp !  
八. 中期总结 /'=C<HSO  
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: GG\]}UjX  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 &G@*/2A  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 SMQuJ_  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ehXj.z  
M"K$81  
:eI .E:/'  
2|o6~m<pE  
A==P?,RG  
>#R<*?*D}  
九. 简化 ~\K+)(\SNp  
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。 T IPb ]  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 uG3t%CmN  
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: A0M)*9 f  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 xkOyj`IS  
  +-*/&|^等 o:#MP(h,N  
2. 返回引用。 zp4Jd"XBX  
  =,各种复合赋值等 e(BF=gesgp  
3. 返回固定类型。 {so"xoA^c  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) K/G|MT)  
4. 原样返回。 E/(:\Cm^  
  operator, KS'? DO  
5. 返回解引用的类型。 4D[W;4/p  
  operator*(单目) -) $$4<L  
6. 返回地址。 =4yME  
  operator&(单目) lMp)T**  
7. 下表访问返回类型。 -<}_K,Ky`  
  operator[] qSMST mnQ  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 El0|.dW  
  operator<<和operator>> Og%qv Bj 6  
K|Std)6  
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。 /wI$}X5o~  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: /g'F+{v  
hH{&k>  
template < typename Left > ^MUtmzh  
struct value_return vN 7a)s  
  { R3&W.?C T  
template < typename T > 9wC q  
  struct result_1 @y9_\mX!s  
  { E<'3?(D9hL  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 52K3N^RgR  
} ; 6ndt1W z  
j$zw(EkN  
template < typename T1, typename T2 > ,jbj-b(  
  struct result_2 eqs.zL  
  { 9<P1?Q  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; _i:yI-jA  
} ; 3Zdkf]Gh  
} ; >mT2g  
>!wX% QHH  
&K)c*' l  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait {Rjj  
s{KwO+UW  
下面我们来剥离functor中的operator() J^ryUO o}b  
首先operator里面的代码全是下面的形式: .!,T> :R  
e0+N1kY  
return l(t) op r(t) (<(8(} x  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) A"#Gg7]tl'  
return op l(t) +Ld4 e]  
return op l(t1, t2) +l2{EiQw  
return l(t) op  hPx=3L$  
return l(t1, t2) op : UD<1fh  
return l(t)[r(t)] sk$MJSE ~  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] yFshV\   
jUZ84Gm{  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式:  _*9eAeJ  
单目: return f(l(t), r(t)); XJC|6"n  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); PR{?l  
双目: return f(l(t)); d"Hh9O}6  
return f(l(t1, t2)); U8?QyG 2A  
下面就是f的实现,以operator/为例 %gJf&A  
zm9>"(H  
struct meta_divide |9jeOV}/  
  { :|M0n%-X  
template < typename T1, typename T2 > YT}m 8Y  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 'F?T4  
  { b(I-0<  
  return t1 / t2; (m\PcF  
} HzF  
} ; B~V^?."  
41^+T<+  
这个工作可以让宏来做: 7<mY{!2iF?  
=\ iV=1iB  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 6^s=25>p  
template < typename T1, typename T2 > \ :7<spd(%"  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; D^]7/w:$-  
以后可以直接用 x;99[C!$  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) +S5"4<  
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 \d2Ku10v[  
(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。。。) ; ob>$ _  
g a? .7F  
e54wAypPOl  
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 BYyR-m  
p./zW )7+  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > s}uOht} o  
class unary_op : public Rettype /d&zE|!  
  { HO/Ij  
    Left l; |gA~E>IqF  
public : c-z ,}`  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} 81O`#DfZ  
ow!utAF  
template < typename T > xJa  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 0g,;Yzm  
      { cclx$)X1X  
      return FuncType::execute(l(t)); 0hn N>?  
    } !=3[Bm G  
/9,!)/j  
    template < typename T1, typename T2 > t Q385en  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const UIi;&[  
      { Q35$GFj"jD  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); Waj6.PCFm  
    } >Olg lUzA  
} ; -Id4P _y  
y$Sn3_9 V  
3~ ;LNi  
同样还可以申明一个binary_op -uIu-a]  
3'}(:X(  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > "9jt2@<  
class binary_op : public Rettype b lP@Cn2  
  { |,c QJ  
    Left l; Fo=Icvo  
Right r; g'ha7~w(p  
public : s3>,%8O6  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ] +<[D2f  
JcL4q\g  
template < typename T > :3pJGMv(  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const V##=-KZ  
      { { Iy<iV  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); xeF0^p7Z  
    } 26.),a  
\1cay#X  
    template < typename T1, typename T2 > ig5 d-A  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 'G;y!<a  
      { 9E5Ec~l  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); h.d-a/  
    } y3 {'s>O6  
} ; +F.{:  
VNBf2Va  
%nk]zf..  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 1G$fU zS  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ``$Dgj[  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) UmUw>+A  
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。 kU{+@MA;  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! @E;'Ffo  
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。。。 XP'<\  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ebK/cPa8  
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) g X75zso  
下面是修改过的unary_op iZ}Afj  
KX D&FDkF  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > M3P\1  
class unary_op yB0xa%  
  { 3tzb@T  
Left l; .sI*\@w.  
  VPW@y  
public : 7DZxr Vw  
.< 7M4Z  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @SeInew;`l  
qWX%[i%  
template < typename T > 7iMBDkb7  
  struct result_1 Hvqvggfi  
  { A#;6~f  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; aO8n\'bv  
} ; < %@e<,8  
eB%hP9=:x  
template < typename T1, typename T2 > XrP'FLY o  
  struct result_2 (#I$4Px{  
  { ere h!  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; {9?++G"\  
} ; yvR3|  
7X 4/6]*  
template < typename T1, typename T2 > _=0%3Sh  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const )45~YDS;t  
  { } DQ<YF+  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ?+Gc. lU  
} 1<|\df.  
-KV)1kET  
template < typename T > sNB*S{   
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {zzc/!|  
  { SB~HHx09  
  return OpClass::execute(lt(t)); )(bAi  
} OM,Dy&Y  
h0**[LDH  
} ; *rKj%Me  
<"/b 5kc  
QguRU|y  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug >A&D/k MO  
好啦,现在才真正完美了。 ,~8&0p  
现在在picker里面就可以这么添加了: P"*#mH[W|  
W5i{W'  
template < typename Right > p>M8:,  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const )M3} 6^s]  
  { xXb7/.*qE  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); B ]*v{?<W  
} T{ WJf-pI  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 #/N;ScyUJT  
t =LIkwD  
Nm {|  
1fgO3N  
i ZU 1w7Z  
十. bind unX mMSz(  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 pW4O[v`  
先来分析一下一段例子 xWRkg$A  
6&oaxAp<s  
<Wr n/%tL  
int foo( int x, int y) { return x - y;} I{nrOb1G(  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 q,;8Ka )  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 \7V[G6'{  
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。 Sb QM!Q  
我们来写个简单的。 RnV#[bM{  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: MZIZ"b  
对于函数对象类的版本: #(pY~\  
K92nh/}y  
template < typename Func > gn-@OmIs  
struct functor_trait hl} iw_e  
  { cQzUR^oq,  
typedef typename Func::result_type result_type; cnw?3/J  
} ; H8!; XB  
对于无参数函数的版本: 8kdJ;%^N  
N1D{ %  
template < typename Ret > !)r1zSY"g  
struct functor_trait < Ret ( * )() > pNFVa<D  
  { DhVO}g)2#  
typedef Ret result_type; q%S^3C&  
} ; JnE\z*NB  
对于单参数函数的版本: y.>1r7  
Z\[6 'R4.#  
template < typename Ret, typename V1 >  E\5Cf2Ox  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > S7B\m v  
  { ntr&? H  
typedef Ret result_type; to9X2^  
} ; aM5Hp>'nI  
对于双参数函数的版本: L l$,"}0T  
l=&\luNz  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > zp'Vn7  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > MA1y@  
  { sq rY<@%  
typedef Ret result_type; S7v# `#  
} ; }'`iJ b\  
等等。。。 #fVk;]u`[3  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Hb&C;lk  
%\f<N1~*  
template < typename Func > `RlMfd  
struct func_return XpH d"(*  
  { >PS`;S!(  
template < typename T > uqHI/4  
  struct result_1 0<[g7BbR  
  { vJ?j#Ch  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 4k_y;$4WN  
} ; % <1&\5f<5  
g0-~ %A,  
template < typename T1, typename T2 > <Z j>}  
  struct result_2 @ JfQ}`  
  { 'O^<i`8U]  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; *";O_ :C!  
} ; k0bDEz.X  
} ; a{ p1Yy-]  
X..<U}e  
{>Yna"p  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 DCP B9:u  
Lk lD^AJA  
template < typename Func, typename aPicker > jdf3XTw  
class binder_1 3D-VePM=`  
  { &gdhq~4#  
Func fn; 7Z< 2`&c7  
aPicker pk; 2n3!p Z8  
public : s}lp^Uh=  
+.J/7 gD  
template < typename T > `f<&=_,xfH  
  struct result_1 cGM?r}zJ  
  { YZy%]i=1  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; /l` "@  
} ; TCI)L}L|  
4N(iow4  
template < typename T1, typename T2 > Dqg01_O9O  
  struct result_2 OrY^?E  
  { %CV.xDE8  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ?_`X8Ok  
} ; G'T: l("l  
jaL#  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} /k.?x]Ab  
:>-&  
template < typename T > 7r{159&=  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const PiJ >gDx  
  { \C kb:  
  return fn(pk(t)); M@=VIrX,m  
} _/z3QG{Ea^  
template < typename T1, typename T2 > Hrg -5_  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 19;Pjo8  
  { )mu[ye"p  
  return fn(pk(t1, t2)); BIxjY!!"  
} m\f}?t  
} ; Ksff]##H  
UT%?3}*u"  
.#{m1mr  
一目了然不是么? xM:9XhH1  
最后实现bind O ]!/fZ;(  
:yFmCLZaQ  
l.uW>AoLh  
template < typename Func, typename aPicker > ,uL}O]L  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) .cK<jF@'  
  { =`g@6S  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); x"~gulcz  
} *?~&O.R"  
]--" K{  
2个以上参数的bind可以同理实现。 -Mzm~@_s]  
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。 ,In}be$:  
`s8!zy+  
十一. phoenix oAF#bj_f  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 3vj 1FbY  
?t [C?{'  
for_each(v.begin(), v.end(), i:2e J.  
( @ r/f  
do_ cuQAXqXC@  
[ lZJbQ=K{  
  cout << _1 <<   " , " ^=arKp,?5  
] Vrt*,R&  
.while_( -- _1), aa&\HDh*  
cout << var( " \n " ) ,HwOMoP7  
) Q\ pI\]p:  
); Z$y~:bz  
$O9,Gvnxx  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: FvVM}l'  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor r:5u(2  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 q|QkJr <  
那么我们就照着这个思路来实现吧: J3y4 D}  
<_#a%+5d  
jg3T1ROL  
template < typename Cond, typename Actor > IzlmcP3  
class do_while g|<$ \}  
  { -"5r-qq*  
Cond cd; s&L 6C[  
Actor act; 78kT}kgW  
public : >dfk2.6e  
template < typename T > #;hYJ Y  
  struct result_1 V5rW_X:]8  
  { [&+5E1%L  
  typedef int result_type; S8Yti  
} ; M,g$  
Y))x'<T'Q  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} S?u@3PyJm  
cIg+^Tl  
template < typename T > qsHjqK@(  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const /{!?e<N>  
  { Rv|X\Wm  
  do [4b_`L  
    { -5GRit1q?  
  act(t); 7;SI=  
  } '5}@# Mi  
  while (cd(t)); jd+ U+8r  
  return   0 ; 1? Im"  
} <CN+VXF  
} ; - aQf( =  
Lz=GA?lk[\  
j'q Iq;y  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). 7i88iT  
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。 Q6hWHfS  
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。 )BmO[AiOM  
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。 lO=~&_  
下面就是产生这个functor的类: h`pXUnEZ  
iJ p E`  
L~HL*~#d  
template < typename Actor > a1g aB:w5n  
class do_while_actor ,XYtoZa  
  { 2!";?E  
Actor act; DwI X\9  
public : KVp3 pUO  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} Iz9b5  
E&>=  
template < typename Cond > W*9*^  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; LIfYpn6  
} ; R_B`dP<"~Y  
Ax'o|RE)x  
"w:?WS  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 7(B"3qF8|  
最后,是那个do_ N.?)s.D(  
hi^t zpy  
e#s-MK-Q  
class do_while_invoker 18o5Gs;yx  
  { 'L8B"5|>  
public : /7uA f{  
template < typename Actor > a G\  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 2)(ynrCe  
  { -HUlB|Q8r  
  return do_while_actor < Actor > (act); zA*I=3E(  
} 3oMhsQz~z  
} do_; dr]Pns9  
hYSf;cG}A  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? `l + pk%  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 ev9ltl{  
最后来说说怎么处理break和continue @<C<rB8R  
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。 #pr{tL  
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