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
  • 6473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 mnm 7{?#[  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 I;GbS`  
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, 0hv}*NYd  
W\1V`\gF  
zbgH}6b  
kT12  
  class filler b2Oj 1dP1  
  { ,9YgznQ  
public : X')t6DQ(I  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} .u3Z*+  
} ; a%XF"*^v  
$az9Fmta  
bx._,G  
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: \ Dccf_(Pb  
-I'Jm=q3]  
\PL0-.t,  
q5#6PYIq  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); 4`zK`bRcK#  
VxW>Xx G0  
 sDl @  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 }F4%5go  
a%*W( 4=Y  
0u?Vn N<  
JJ4w]Dd4  
二. 战前分析 y"Ios:v@-  
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。 pv"QgH  
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 iT=h }>  
%G/(7l[W  
w[]\%`69}Z  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ?%ei+  
  /* --------------------------------------------- */ (q}{;  
vector < int *> vp( 10 ); u3C0!{v  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 'b:UafV  
/* --------------------------------------------- */ ->r udRQ  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); [vn"r^P  
/* --------------------------------------------- */ -GZ:}<W 6+  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); yi:1cLq2  
  /* --------------------------------------------- */ *0/%R{+S  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); iLk"lcX  
/* --------------------------------------------- */ %@^9(xTE  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); Jix;!("  
1 EwCF  
0) Q*u  
Cig! 3  
看了之后,我们可以思考一些问题: nJR(lXWO  
1._1, _2是什么? 9t+:L(*pK  
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。 gr\vC  
2._1 = 1是在做什么? ^2LqKo\T  
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。 qdxDR 2]U  
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。 Lm7fz9F%  
:u|F>e  
5"z~BE7  
三. 动工 :Fdk`aC  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: N4w&g-  
}*,z~y}V#  
>x8~?)7z  
J~lKN <w  
template < typename T > 3Y=uBl  
class assignment Ns6C xE9  
  { `o6T)49  
T value; G\#dMCk?  
public : $: qrh66  
assignment( const T & v) : value(v) {} `3L?x8g  
template < typename T2 > /Y8{?  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } }0 =gP?.kE  
} ; lFD/hz7lc  
$o^N_`l  
 EHda  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 |3=tF"h  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment YLid2aF  
c:,K{ZR  
79Q>t%rD[  
1G 63eH)!  
  class holder I ka V g L  
  { g>H\"cUv  
public : m-R`(  
template < typename T > J>^KQ  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const 2qPQ3-'  
  { iQz c$y^,9  
  return assignment < T > (t); V?4G~~F  
} (z^9 87G  
} ; A~#w gLGn  
HfA@tZ5q|U  
:{x    
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: no8FSqLUS~  
y-vQ4G5F|  
  static holder _1; fe7DS)U  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ef]60OtP  
;"+]bne~  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); |=#uzp7*  
而不用手动写一个函数对象。 Fr]B]Hj  
="s>lI-1a  
~4u[\&Sh  
6" |+\  
四. 问题分析 TbR!u:J  
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。 7=pJ)4;ZA  
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。 {WN??eys,  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ~k/GmH  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 H05U{vR  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Ui05o7xg~p  
OM#eJ,MH<)  
五. 问题1:一致性 6"_ytqw7  
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?| Dt]*M_  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 hV[=  
9vJ'9Z2\  
struct holder Ap9 %5:]  
  { KmaMS(A(3  
  //  ~ A4_  
  template < typename T > w$[ck=  
T &   operator ()( const T & r) const [qQ~\]  
  { kac]Rh8vO  
  return (T & )r; Qj(|uGqm3  
} VVm8bl.q  
} ; D7OPFN 7`  
1bpjj'2%x  
这样的话assignment也必须相应改动: Evb %<`gd  
!; COFR  
template < typename Left, typename Right > aW7)}"j4  
class assignment +oRwXO3W  
  { 7W `gN[*  
Left l; ,5/zTLd   
Right r; yfCdK-9+B  
public : <hM`]/J55  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} K9+%rqC.|`  
template < typename T2 > LGF5yRk  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } :/941?%M  
} ; tP]-u3  
:igURr  
同时,holder的operator=也需要改动: = , ^eQZR:  
CiTjRJ-ZW)  
template < typename T > Hv.n O-c  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const 4l`"P~=2<  
  { D_)n\(3  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); TEt+At`]  
} S6bW?8`  
Kitx%P`i  
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。 ?^z.WQ|f@  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 euc|G Xs  
95^A !  
return l(rhs) = r; y7WO:X&  
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。 >)p8^jX   
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: UgjY  
"~^ #{q  
template < typename Tp > %`1 p8>n  
class constant_t ^ ;XJG9a0\  
  { U jrML  
  const Tp t; Y6r<+#V  
public : "de3S bj@?  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} y o |"-  
template < typename T > oUG!=.1}K5  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const 9et%Hn.K'  
  { (c=.?{U  
  return t; NwPC9!*  
} QKt[Kte  
} ; 2J5RZg9jL  
L?slIGp%-  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 (viGL|Ogn  
下面就可以修改holder的operator=了 MmPLJ  
3(n+5~{e  
template < typename T > c.;}e:)s  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const u~y0H  
  { E|K~WO]>o  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); OX!<{9o  
} FT/STI  
Td"_To@jd  
同时也要修改assignment的operator() s}5,<|DL  
) ir*\<6Y=  
template < typename T2 > a(BEm_l3  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } ndCHWhi  
现在代码看起来就很一致了。 ^< o"3?  
dNg5#?mzT5  
六. 问题2:链式操作 :t8?!9g  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 VQ,;~^Td  
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。 aUTXg60l*  
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。 N&]GP l0  
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。 lUJ~_`D  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct |k ]{WCD]  
(m3 <)  
template < typename T > U6/$CH<pe  
struct result_1 f0 d*%  
  { aI'MVKwMk  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; JsZLBq*lP  
} ; H0P:t(<Gt  
oZCjci-  
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: W#@Mx  
J+o6*t2|  
template < typename T > BV@xE  
struct   ref io1hUZ  
  { X]T&kdQ6q  
typedef T & reference; 31> $;"  
} ; 5H!6 #pqM  
template < typename T > "k'P #v{f  
struct   ref < T &> ObyF~j}j  
  { KW 78J~u+  
typedef T & reference; M?QK4Zxb6U  
} ; n=8DC&  
|JVp(Kx  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: &s>E~M0+J  
~qu}<u)P  
template < typename T > kx.8VUoM V  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const IL&;2%  
  { :% m56  
  return l(t) = r(t); _>=QZ`!r  
} k0^t$J W  
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。 nSR<(-j!  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 59X'-fg,  
! a!^'2  
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 z\zqmW6  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: uJ9 hU`h  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 FNy-&{P2  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 |Zm'!-_  
最后的布局是: U0fr\kM  
                Add H5X.CcI&}  
              /   \ mF`%Z~}b  
            Divide   5 Jnl#d0) -  
            /   \ Fsi;[be$A  
          _1     3 yD:}&!\}  
似乎一切都解决了?不。  5JggU  
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。 jx[g;7~X  
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。 Qt(4N!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: \_|g}&}6Y  
\VAm4   
template < typename Right > ;{:bq`56f  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const </-aG[Fi  
Right & rt) const wG}Rh,  
  { aYrbB#  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Q8?:L<A  
} K!jMW  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 c6~<vV'}  
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。 $-p#4^dg  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 2Mw^EjR  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 IEeh9:Km  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 ujan2'YT  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? 3\E G  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: (y!V0iy]  
y|2y! &o,!  
template < class Action > U])$#/ v  
class picker : public Action X|Rw;FY  
  { wq = Ef  
public : :@]%n~x  
picker( const Action & act) : Action(act) {} *EllE+M{n  
  // all the operator overloaded gvCQ![  
} ; Un^3%=;  
$ )orXe|  
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。 J e.%-7f  
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: u=f}t=3  
X6G2$|  
template < typename Right > ,ocAB;K  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const m ^ '!  
  { 2 i97  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 9six]T  
} gH:+$FA  
&at>sQ'  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > |DkK7gw  
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。 0+3{fD/  
(Q F-=o  
template < typename T >   struct picker_maker PS'SIX  
  { \kEC|O)8  
typedef picker < constant_t < T >   > result; m,^UD{  
} ; |"i"8~/@<  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > 0;Z] vl/|  
  { /4{IxQk  
typedef picker < T > result; EWK?vs  
} ; l9vJ]   
6L,"gF<n  
下面总的结构就有了: nXAGwU8a  
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。 ]:}x 4O#  
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。 @YHt[>*S  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 tJ9gwx7Pg  
至此链式操作完美实现。 3_N1y  
p@[n(?duC.  
DSL3+%KF#  
七. 问题3 7_c/wbA#me  
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。 9"cyZO  
Zy=DY  
template < typename T1, typename T2 > c_Jcy   
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const r:--DKt  
  { sfzDE&>'  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); tOxTiaa=  
} >9,:i)m_  
`i)Pf WdBN  
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: yM# %UeZ\  
UY^TTRrH  
template < typename T1, typename T2 > xwa@h}\#  
struct result_2 !dOpLUh l  
  { u]sxX")  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 349BQ5ND  
} ; ~mC>G 4y$a  
[E)&dl_k  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? Mw|lEctN0  
这个差事就留给了holder自己。 |>Pz#DCy  
    7[:?VXQ  
F0ylJ /E  
template < int Order > o]@'R<F(u  
class holder; lu;gmWz  
template <> +zZ]Txb(  
class holder < 1 > A@jBn6  
  { -q&7q  
public : Oar%LSkPRz  
template < typename T > iz3Hoj  
  struct result_1 \ 0.!al0  
  { =Y*zF>#lP  
  typedef T & result; !*PX -  
} ; Q} |0  
template < typename T1, typename T2 > %lGT |XrY  
  struct result_2 "r HPcp"m  
  { ??z&w`Yy,  
  typedef T1 & result; ;i!$rL  
} ; <K <|G  
template < typename T > +>Pq]{Uf1j  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const UaBNoD  
  { wcW7k(+0  
  return (T & )r; #g~]2x  
} !eP0b~$/^J  
template < typename T1, typename T2 > GW2v&Ul7(  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const /4$ c-k  
  { Iv/h1j> H  
  return (T1 & )r1; c=<^pCa9t1  
} ?f*>=;7=  
} ; e}iv vs2  
rBZ00}  
template <> XsX];I{E,  
class holder < 2 > S2?)Sb`  
  {  rB_ESNx  
public : P_(< ?0l  
template < typename T > rd^j<  
  struct result_1 :Yn{:%p  
  { pIY3ft\  
  typedef T & result; lM.k *`$  
} ; v1$ }JX   
template < typename T1, typename T2 > !'-./LD")  
  struct result_2 |sBL(9  
  { 9`!#5i)VU8  
  typedef T2 & result; xLw[ aYy4  
} ; ,.V=y%  
template < typename T > @}{Fw;,(7n  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const >Sm#-4B-  
  { soqnr" 1  
  return (T & )r; }R`}Ey|{  
} wV'_{ /WM  
template < typename T1, typename T2 > 9HAK  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const X:W}S/  
  { !%QbE[Kl>  
  return (T2 & )r2; A&_v:z4y/  
} kp*BAQ  
} ; q[+V6n `Z5  
|2&|#K4k^  
[H>/N7v19*  
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> >。 i>;6Z s>S  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Q]-r'pYr  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: HK<oNr.d52  
cX5tx]  
return l(i, j) = r(i, j); D$SO 6X~  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) AmcBu"  
E9j(%kQ2  
  return ( int & )i; 1 w9Aoc  
  return ( int & )j; / !A&z4;D  
最后执行i = j; }j,G)\g#  
可见,参数被正确的选择了。 Zh_ P  
%`:+A?zL  
IO?6F@(  
zuvP\Y=V`  
}fz;La:b  
八. 中期总结 m ,TYF  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: ]BBjFs4#  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 el,n5O Z7  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 H$]FUv8  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor [R Hji47  
/f -\ 3  
vC5y]1QDd  
V$ac}A,!  
~kPZh1n`  
%:[Y/K-   
九. 简化 !,PoH  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 c(0Ez@  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 *5;#+%A  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: q=cH ^`<.  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 !,>9?(  
  +-*/&|^等 Sc&p*G  
2. 返回引用。 O.+X,CQG*  
  =,各种复合赋值等 aD8r:S\  
3. 返回固定类型。 B!z5P" C(~  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) Hsz).u  
4. 原样返回。 CEp @-R  
  operator, fHwr6"DJ  
5. 返回解引用的类型。 *|k/lI  
  operator*(单目) _M7NL^B&  
6. 返回地址。 viR-h iD  
  operator&(单目) v"G)G)*z  
7. 下表访问返回类型。 n+uDg  
  operator[] Md,KW#  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 =qVD"Z]z  
  operator<<和operator>> `=cOTn52  
-dsE9)&8DX  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 \d{S3\7  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: tXnD>H YV  
t@\op}Z-M  
template < typename Left > ]pP [0 S  
struct value_return O* 7` Waag  
  { p-o!K\o-1  
template < typename T > sj0{;>>%+N  
  struct result_1 kI>PaZ`i)  
  { +=A53V[C  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; z wJ Vi9sO  
} ; *(sFr E  
H '(Ky  
template < typename T1, typename T2 > /DBldL7yi  
  struct result_2 s>^$: wzu  
  { OwM.N+ z#T  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; COf>H0^%Q  
} ; q k+(Ccl  
} ; -<tfbaA  
R87e"m/C%  
kX^Y{73  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait d=_Wgz,d  
 <c &6M  
下面我们来剥离functor中的operator() Gv3AJ'NL  
首先operator里面的代码全是下面的形式: ZeyA bo  
x:O;Z~ |.  
return l(t) op r(t) Iq[Z5k(K  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) JxM[LvVi  
return op l(t) W;Ei>~E  
return op l(t1, t2) u \zP`Y  
return l(t) op Ce0YO~I  
return l(t1, t2) op V]$Tbxg  
return l(t)[r(t)] 06#40-   
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] D8''q%  
+/E yX =  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: 8#MiM . f  
单目: return f(l(t), r(t)); BcvCm+.S:  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); JBKCa 3  
双目: return f(l(t)); A#6\5u  
return f(l(t1, t2)); jw"]U jub  
下面就是f的实现,以operator/为例 j%qBNoT~  
-}Iw!p#O3  
struct meta_divide , 9C~%c0Pw  
  { k7gm)}RKcu  
template < typename T1, typename T2 > 0ThX1)SH  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Tl9;KE|  
  { 85 5JAf  
  return t1 / t2; R}-<ZJe  
} _K?{DnTb  
} ; ;x=k J@  
:6*FnKD  
这个工作可以让宏来做: d}.*hgk  
kq SpZoV0'  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ zNs8yMnFr  
template < typename T1, typename T2 > \ x]Nk T  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; #Wz7ju;  
以后可以直接用 ,/=Fm  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) vThK@P!s  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 /Y>$w$S  
(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。。。) H7 xyK  
<=D\Ckmb  
B3lP#ckh  
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 H 40~i=.  
o-))R| ~z  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 6Ch [!=p{  
class unary_op : public Rettype 2k}" 52  
  { R*l#[D5A  
    Left l; LB1AjNJ  
public : tf VK  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} 8+>r!)Q+  
Lad8C  
template < typename T > xIN&>D'|N  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const :/c40:[  
      { J 8z|ua  
      return FuncType::execute(l(t)); m M> L0  
    } <Be:fnPX7  
x.+r.cAXH  
    template < typename T1, typename T2 > 'UYxVh9D  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Md4hd#z  
      { yh  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); Z?Cl5o&l b  
    } qSg#:;(O  
} ; }=dUASL  
^dR="N  
4@iMGYR9!s  
同样还可以申明一个binary_op [9wuaw"~[Z  
KI@OEy  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 9; \a|8O  
class binary_op : public Rettype \iBEyr]  
  { @O!BQ^'hk#  
    Left l; eSqKXmH[m  
Right r; W E-cq1)  
public : kB2]Z}   
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} qhdY<[6  
\jkMnS6FvL  
template < typename T > \]j{  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const eWN[EJI<  
      { 5f~49(v]  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); c Y C@@?  
    } o*fNY  
*%3%Zj,{  
    template < typename T1, typename T2 > 4Y2!q$}I+  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const w$aiVOjgT  
      { \>DMN #  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); "^Ax}Jr  
    } c%jW'  
} ; !08\w@  
Vr<eU>W  
0SHF 8kek  
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 0qCx.<"p8#  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Z\\'0yuY(  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) {o."T/?d'  
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。 ?o D]J  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! .|VWYN  
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。。。 RT`jWWh*Lo  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 -p-<mC@<&S  
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) +o4W8f=Ga  
下面是修改过的unary_op !4/s|b9K  
gG,"wzj  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > GyVRe]<>B  
class unary_op ?BEO(;'  
  { ?a]1$>r  
Left l; aANzL  
  A*a:#'"*N  
public : Z8vR/  
4g "_E  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} >T)#KQ1t  
[b?[LK}.  
template < typename T > sT<XZLu  
  struct result_1 {S Oy-  
  { n a3st*3V_  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; "%?$BoJR0  
} ; +vSp+X1E  
Q2 S!}A  
template < typename T1, typename T2 > dBG5IOD  
  struct result_2 Ltrw)H}  
  { xV+cX*4h  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; jg3 X6/'  
} ; R/|2s  
*$Tz g!/  
template < typename T1, typename T2 > Es^=&2 ''  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @@QB,VS;{<  
  { 6$ \69   
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); $;Nw_S@  
} [a2Q ^ab  
6z3`*B  
template < typename T > 8IQqDEY^  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ?Dn 6  
  { 4^u wZ:  
  return OpClass::execute(lt(t)); 6qYK"^+xu  
} v9K=\ j  
6EY W:o  
} ; -S6^D/(;  
tg#d.(  
<%ZlJ_cM  
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 zYZ^/7)  
好啦,现在才真正完美了。 _uQxrB"9  
现在在picker里面就可以这么添加了: FS^ie|8{D-  
_WB*ArR  
template < typename Right > {K ,-fbE  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const u7G9 eN  
  { v_L?n7c  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); f`Wces=5  
} wVac6q  
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。 'M=c-{f~  
I5H#]U  
G}N T[  
lDF26<<\`  
Y. 1dk  
十. bind Q2jl61d_9  
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。 I?#B_R#  
先来分析一下一段例子 F2WMts  
6,j&u7  
oV,lEXz  
int foo( int x, int y) { return x - y;} 6e q`/~#  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 z>9gt  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 y1*z," dx  
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,I{+ ^P  
我们来写个简单的。 eW.[M?,  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Zrm!,qs  
对于函数对象类的版本: 6Cvg-X@  
; +%|!~  
template < typename Func > /Z m5fw9  
struct functor_trait D! $4  
  { S1G=hgF_L  
typedef typename Func::result_type result_type; d`ESe'j:  
} ; bP3S{Jt-|  
对于无参数函数的版本: DY'1#$;  
Tj_~BT  
template < typename Ret > 81&5g'  
struct functor_trait < Ret ( * )() > HS[N]'dc  
  { Yh 9fIRR  
typedef Ret result_type; & GM&,  
} ; 6z>Zm1h  
对于单参数函数的版本: Sh2;^6d  
o:C],G_  
template < typename Ret, typename V1 > 1h0cId8d  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Q?"-[6[v  
  { RiNKUk{-  
typedef Ret result_type; {<}kqn83sT  
} ; Tx!c }  
对于双参数函数的版本: ' *x?8-KP  
6:o?@%  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > DGllJ_/Z  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 8E9W\@\  
  { q,H 0=\  
typedef Ret result_type; c7$U0JO  
} ; <D!\"C  
等等。。。 3kl\W[`?  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 7 *#pv}Y  
 V6{P41_  
template < typename Func > '5vgpmn  
struct func_return |K%nVcR=  
  { 3%$nRP X  
template < typename T > ctg[C$<q|  
  struct result_1 hiN6]jL|O  
  { (!0=~x|Z[  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; (8*& 42W  
} ; m+J3t @$  
'[h|f  
template < typename T1, typename T2 > 5YG?m{hyn_  
  struct result_2 (|PxR#{l<  
  { 6k=ink-/  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ]zza/O;31(  
} ; -$]Tn#`Fb  
} ; p7A&r:qq#  
i-b++R/WN  
b]NSCu*)s  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 4D`T_l  
7O)U(<70  
template < typename Func, typename aPicker > U[a;e OLx  
class binder_1 T`;>Kq:s  
  { P>dMET  
Func fn; f3+@u2Pv  
aPicker pk;  wv2  
public : eoS8e$}  
^+JpI*,  
template < typename T > <.0-K_  
  struct result_1 d (Fb_  
  { ['MG/FKuv  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; McgTTM;E  
} ; XF{ g~M  
LsnM5GU7  
template < typename T1, typename T2 > 2z7+@!w/  
  struct result_2 lEBt<  
  { 3%] %c6  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ZkW,  
} ; X=Q)R1~6v  
t%e}'?#^  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} y#:_K(A" k  
 iK$)Iy0  
template < typename T > ~n$VCLa  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {$,e@nn  
  { ,F7W_f# @3  
  return fn(pk(t)); ')w:`8Tl  
} XO+^q9  
template < typename T1, typename T2 > (c ?OcwTH  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const EX%KfWDr  
  { Kv'2^B  
  return fn(pk(t1, t2)); "P<IQx  
} #Jv|zf5Z  
} ; 4=S.U`t7  
cv(9v =](  
B] dvX  
一目了然不是么? pe>R2<!$  
最后实现bind &v7$*n27  
5t`< KRz)I  
\jDD=ew  
template < typename Func, typename aPicker > QS:dr."k  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) M=$ qus  
  { #Hl0>"k ,  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); p]/HZS.-b  
} QFMR~6 ?  
4.:2!Q  
2个以上参数的bind可以同理实现。 fvn`$  
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。 q(sEN!^L`  
@sUYjB  
十一. phoenix 64Gd^.Z  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: dWbSrl  
b(JQ>,hX  
for_each(v.begin(), v.end(), D#}t)$"  
( #@s[!4)_I  
do_ 22aS <@}  
[ e 4-  
  cout << _1 <<   " , " EXDZehLD<]  
] ~NT2QY5!K  
.while_( -- _1), $+CKy>  
cout << var( " \n " ) s8L=:hiSf)  
) W^{zlg  
); Ws%@SK  
86pujXjc'  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: "Sm'TZx  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor a6\0XVU  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 xQLVFgd  
那么我们就照着这个思路来实现吧: Vwxb6,}Z  
>&pB&'A a  
M)sM G C  
template < typename Cond, typename Actor > \4$V ;C/n,  
class do_while .[mI9dc  
  { <'WS -P%U  
Cond cd; UnTnc6Bo7W  
Actor act; zt&"K0X|  
public : u^2)oL  
template < typename T > e_U1}{=t  
  struct result_1 $K& #R-  
  { X#v6v)c  
  typedef int result_type; vndD#/lXq  
} ; jEK{QOq0  
6:\0=k5  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} }EJAC*W,  
|q+3X)Y  
template < typename T > -hy`Np  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const +\s32o zg  
  { MSQz,nn  
  do J}zN]|bz  
    { :~"Dwrui  
  act(t); 9:\#GOg  
  } IA6,P>}N  
  while (cd(t)); L0^rw|Z%'  
  return   0 ; ][D/=-  
} @m`1Vq?O  
} ; VbU*&{j  
V1l9T_;f  
:,8eM{.Q  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). %DQ!#Nl*  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 0&21'K)pW  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 ?z{Z!Bt?=)  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 F/ si =%  
下面就是产生这个functor的类: UngK9uB~  
 0?80V'  
S\jIs[Dz  
template < typename Actor > ^X\{MW'>4  
class do_while_actor Lb=4\ _  
  { Jf</83RZ  
Actor act; }L|cg2y  
public : &sA@!  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} _N1UL?  
.9uw@ Eq  
template < typename Cond > vyhxS.[9  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; 0}4FwcCr\  
} ; 9zKbzT]  
JI7.:k;  
lm[LDtc  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 IEj=pI   
最后,是那个do_ XEpwk,8*g  
b&g`AnYT  
K /A1g.$  
class do_while_invoker nq,P.~l  
  { L=v"5)m2R  
public : p+.{"%  
template < typename Actor > uzO3_.4Y  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const Qh{]gw-6  
  { JANP_b:t  
  return do_while_actor < Actor > (act); B,NHy C1i  
} 6i=Nk"d  
} do_; IA(+}V  
qJ5gdID1_  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? ];7/DM#Np  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 .4cOMiG  
最后来说说怎么处理break和continue cuUlr  
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。 R)u ${  
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