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
  • 6531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 U{C& R&z  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 F[q)ME+`)  
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, \+Nn>wW.  
-3GlpC22  
q2+`a;_S  
MA1y@  
  class filler sq rY<@%  
  { 1[] 9EJ  
public : }'`iJ b\  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} Mg~62u  
} ; V}aZ}m{J  
*-eDU T|O  
$V870 <  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: Mni@@W  
Zjkg"  
\"7U,y',  
'w"hG$".  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); Xk>YiV",?  
BAIR!  
JZup} {a  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 1j_ 6Sw(  
w~AW( VX  
mufXM(  
u>\u}c  
二. 战前分析 'z9}I #  
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。 230ijq3Y G  
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 Ud:;kI%Vj  
ThiM6Hb  
U[O7}Nsb"  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); o_C]O"  
  /* --------------------------------------------- */  (z.4er}o  
vector < int *> vp( 10 ); eWGaGRem  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); _{2/QP}  
/* --------------------------------------------- */ \o}=ob  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); =/m$ayG  
/* --------------------------------------------- */ 'wA4yJ<  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); { Ba_.]x  
  /* --------------------------------------------- */ ZH)thd9^b  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); Ba}<X;B}  
/* --------------------------------------------- */ .+A2\F.^  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); o?| ]ciY  
G  L-Pir  
nN%Zed2O@6  
Pi5($cn  
看了之后,我们可以思考一些问题: SG@E*yT1  
1._1, _2是什么? fq?MnWc  
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。 =))VxuoN  
2._1 = 1是在做什么? (DQ ]58&  
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。 miUjpXt  
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。 uskJ(!  
g3| 62uDF  
LV8{c!"  
三. 动工 ~.$ca.Gf  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: @[v4[yq-  
*J3Z.fq%:i  
'FM_5`&  
#i  5@G*  
template < typename T > 888"X3.T  
class assignment 9j>LU<Z  
  { PI&@/+  
T value; :Aa5,{v _  
public : $O^"O Q_@  
assignment( const T & v) : value(v) {} ~m3Tq.sYrY  
template < typename T2 > D[0g0>K  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } |.?$:D&6  
} ; MZvxcr{x  
Rm[{^V.Z$  
~o27~R ]  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 VXO.S)v2J  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ]sD lZJX<M  
}u.I%{4  
y_M,p?]^,  
P?|>, \t  
  class holder ,uL}O]L  
  { .cK<jF@'  
public : =`g@6S  
template < typename T > x"~gulcz  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const *?~&O.R"  
  { ]--" K{  
  return assignment < T > (t); TFO4jjiC"  
} 7OD2/{]5  
} ; &?*H`5#?G  
i#I7ncX  
hQ}y(2A.XI  
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: TG6E^3a P  
Qe;R3D=T;  
  static holder _1; .R _-$/ZP  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ,.i)(Or  
#{g6'9PMz  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); YhO-ecN  
而不用手动写一个函数对象。 a{\<L/\  
mJ'5!G  
RA*W Ys&xb  
ei!Yxw8d  
四. 问题分析 !h70<Q^  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 ozkmZ;  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 |3C5"R3ZGO  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 W3A9uk6  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 &Fh#otH_  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 >JHQA1mX  
)\+1*R|H}  
五. 问题1:一致性 "H|hN  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| lNx:_g:SrZ  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 *n_7~ZX  
J0 UF(  
struct holder O^r,H,3S  
  { j[|mC;y.  
  // ~m&q@ms&  
  template < typename T > /-Y.A<ieN8  
T &   operator ()( const T & r) const g]9A?#GyE  
  { /3o@I5  
  return (T & )r; aA=7x&z@  
} Gg3< }(  
} ; J_d!` Hhe  
8B;HMD  
这样的话assignment也必须相应改动: )|B3TjH C  
-J^t#R^$`  
template < typename Left, typename Right > (3N;-   
class assignment LfX[(FP  
  { l {t! LTf;  
Left l; QBLha']'%  
Right r; O"emse}Z  
public : c=<5DC&p  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} |g!3f  
template < typename T2 > ,IRy. qy  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } )26_7.|  
} ; kz^?!l)X0  
6XI$ o,{  
同时,holder的operator=也需要改动: B8NMo5a  
:y^%I xs{1  
template < typename T > ?dY|,_O  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const -GT&46hX  
  { sW0<f& 3  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); '\R/-.  
} i| CAN,'  
o,_R;'\E[a  
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 vr|<3ojo  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 sJ7ZE-v]h  
CDT3&N1'R  
return l(rhs) = r; en-HX3'  
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。 gJ?Vk<hp  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: M"E7= J  
oNp(GQ@0  
template < typename Tp > Z?)=4|  
class constant_t CYZ0F5+t  
  { n0opb [?  
  const Tp t; 0l2@3}e  
public : fu{.Ir  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ~c${?uf   
template < typename T > {J]x81}*;  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const !c;BOCqa  
  { M1J77LfS8  
  return t; a$]i8AeG  
} jn+BH3e  
} ; Bb*P);#.K  
-}9>#<v  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ~ }?*v}  
下面就可以修改holder的operator=了 X^)v ZL?  
qORRpWyx&  
template < typename T > Mc<O ~  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const ObSRd$M  
  { aLO'.5 ~^  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); Gk]6WLi  
} ?(>fB2^  
o>o! -uf  
同时也要修改assignment的operator() >rid3~  
?VR:e7|tU  
template < typename T2 > 4x2,X`pe3  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } P:fcbfH+  
现在代码看起来就很一致了。 E @7);i5K  
x#}{z1op9  
六. 问题2:链式操作 g @qrVQv  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 h4tAaPcS+  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 LuvRxmQ`  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 ' ;3#t(J;  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 !b8.XGo  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Q[MWzsx  
h9I vuv'  
template < typename T > v 6KRE3:V  
struct result_1 UflS`  
  { .?)gn]#  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 6 B*,Mu4A  
} ; v&Oc,W  
2dnyIgi  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 'yNS(Bg=  
Zx 5Ue#I  
template < typename T > t>JPK_b0  
struct   ref `w EAU7m:  
  { Q<T+t0G\O-  
typedef T & reference; Uq^-km#a  
} ; L'r gCOJ<  
template < typename T > UB,:won  
struct   ref < T &> a}[ 1*_G  
  { @k3xk1*  
typedef T & reference; ]h?p3T$h  
} ; N^%7  
o+F < r#  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 5LzP0F U  
aM|;3j1p  
template < typename T > +\U#:gmw  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Z!2%{HQ=q  
  { H& !?c5  
  return l(t) = r(t); =pd#U  
} ZiaHLpk  
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。 -^$`5Rk  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Cnv?0to2l  
T':} p2}w+  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 PIM4c  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: % 9} ?*U  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 AI#.G7'O  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 "I0F"nQ  
最后的布局是: XU|>SOR@z  
                Add ~TYpq;rq  
              /   \ PgdHH:v)  
            Divide   5 0F9p'_C  
            /   \ D8f4X w}=  
          _1     3 si#1sdR  
似乎一切都解决了?不。 raJv$P  
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。 S,vh  
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。 a~&euT2  
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:  ,$(a,`s)  
2`U+ !  
template < typename Right > <g1=jG:7k  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const &n~v;M  
Right & rt) const /&+*X)#v  
  { ;|pw;-  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); U5ME`lN*`  
} vJ{aBx`VS  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 h?P- :E  
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。 Y(B3M=j  
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。 >>%E?'9A  
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。 3gs!ojG  
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。 #83pitcc  
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!AcM d\  
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 mUG`8SY  
vbEO pYCS  
template < class Action > T!N v  
class picker : public Action jJyS^*.X  
  { )8%m|v#W  
public : nd~O*-uYg  
picker( const Action & act) : Action(act) {} S#*aB2ZS  
  // all the operator overloaded N"A`tc5&  
} ; X=jHH=</  
<op|yh3Jkk  
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。 w7Ij=!)  
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: Kp>fOe'KW  
K#LDmC  
template < typename Right > =[LUOOR*]  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const 65U&P5W  
  { L\xR<m<,  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); <+_WMSf;4  
} SAhk`_  
*K;s*-|U  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Igh=Z %  
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。 Y3O/`-9i  
rw.DKM'  
template < typename T >   struct picker_maker rIeOli:<  
  { LC})aV|  
typedef picker < constant_t < T >   > result; |p`}vRv Uh  
} ; [Gc9 3PA7q  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > DLPg0>;jl  
  { )6{,y{5!  
typedef picker < T > result; x9\]C' *sO  
} ; ={\9-JJhE  
4 }NCdGD  
下面总的结构就有了: Qrw:Bva)  
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。 MG vp6/Pd  
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。 !md1~g$rN  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 6 #k mV  
至此链式操作完美实现。 "'~&D/7  
5DL(#9F8b9  
),XDY_9K  
七. 问题3 rmeGk&*R8  
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。 v9"03 =h  
+LF`ZXe8l  
template < typename T1, typename T2 > @T%8EiV  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const B-h@\y  
  { B^Hh rz!  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); xu.TS  
} O% 8>siU  
Lum5Va%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: ` 5SQ4  
HL%|DCo  
template < typename T1, typename T2 > ,L\>mGw  
struct result_2 up2wkc8  
  { <OTx79m  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; o]<J&<WM  
} ; Dlg9PyQ  
+ S@[1 N  
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? BBa!l e9P  
这个差事就留给了holder自己。 YL/B7^fd8  
    Hb\['VhzM  
b1EY6'R2  
template < int Order > A`*Sx"~jdx  
class holder; :@~mN7O*  
template <> byPqPSY  
class holder < 1 > WmuYHEU  
  { 4VhKV JX  
public : kOQ!]-;  
template < typename T > nw0Tg= P  
  struct result_1 V W(+sSQ  
  { U% OlYP$g  
  typedef T & result; Q-KBQc  
} ; fvRqt)Ks  
template < typename T1, typename T2 > ]v l?J  
  struct result_2 a1z*Z/!5  
  { 3x)jab  
  typedef T1 & result; D!mx&O9  
} ; f1q0*)fk  
template < typename T > \7G.anY  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 5% w08  
  { \S>GtlQbn  
  return (T & )r; d$y?py  
}  {?Cm  
template < typename T1, typename T2 > MP~+@0cv  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const I "HEXsSe  
  { /%TL{k&m$  
  return (T1 & )r1; ?~<NyJHN%  
} ]{18-=  
} ; 8|tnhA]~  
uP.dCs9-  
template <> bycnh  
class holder < 2 > Zou;o9Ww  
  { W!JEl|]  
public : ~)*uJ wW/a  
template < typename T > ucFfxar"  
  struct result_1 =lL)g"x X  
  { Tr, zV  
  typedef T & result; 3[<D"0#},  
} ; pzb`M'Z?C  
template < typename T1, typename T2 > aVp-Ps|r  
  struct result_2 | CPyCM$  
  { :A5h<=[  
  typedef T2 & result; .@psW0T%  
} ; NtkZ\3  
template < typename T > S}6xkX  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const T }Wse{  
  { 9JO1O:W  
  return (T & )r; TPmb]j  
} 3g5D[>J'  
template < typename T1, typename T2 > A}i>ys  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const FY pspv?4  
  { V^_U=Ed@M  
  return (T2 & )r2; #lF 2q w  
} WTu!/J<\  
} ; dte-2?%~j  
f |NXibmP  
V5p->X2#  
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> >。 &.JJhX  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: vJ e c+a  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: gUme({h&|  
oiQ:&$y  
return l(i, j) = r(i, j); 'q l<R0g  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) $?u LFD  
oG c9 6B%  
  return ( int & )i; " Rn@yZV  
  return ( int & )j; UQjYWXvi  
最后执行i = j; pW_mS|  
可见,参数被正确的选择了。 *A0*.>@N  
o0TB>DX$`  
0@RVM|  
=b>e4I@  
Fi# 9L  
八. 中期总结 MJU*Sq  
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: 68~5Dx  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Zi<(>@z2  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 DuIgFp  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ~|{_Go{ Q  
|{La@X  
`t+;[G>ZE  
FBa- gm<9  
L$^)QxH7  
>J{e_C2ZS  
九. 简化 zICrp  
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。 X39%O'  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ,_ @) IN  
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: Uurpho_~  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 h{^MdYJ  
  +-*/&|^等 "g5MltH  
2. 返回引用。 NT{ 'BJ  
  =,各种复合赋值等 iYGa4@/uM  
3. 返回固定类型。 r|y\FL  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) n<ecVFft  
4. 原样返回。 E5\>mf ,;u  
  operator, L;fz7?_j  
5. 返回解引用的类型。 vd/BO  
  operator*(单目) M-(,*6Q  
6. 返回地址。 $?On,U  
  operator&(单目) y:k7eE"  
7. 下表访问返回类型。 S";}gw?r6  
  operator[] Eo@rrM:  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ? 3oUkGfn  
  operator<<和operator>> J)sOne  
79B+8= K  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 C|]Zpn#{K  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: u$qazj  
 ~;uU{TT  
template < typename Left > B^.:dn  
struct value_return F <{k~   
  { 6iY(RYZ7-  
template < typename T > 5kCXy$"%  
  struct result_1 nLR   
  { ~xcU6@/  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; h<7@3Ur  
} ; zr wzI+4  
zuF]E+  
template < typename T1, typename T2 > lU`t~|>r+  
  struct result_2 ,M :j5  
  { <&HHo>rl  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ]+>Kl>@  
} ; 0CI\Yd=  
} ; %K0Wm#)  
jVna;o)  
7?8+h  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Ym 2Ac>I4  
q-S#[I+g  
下面我们来剥离functor中的operator() tO3#kV\,  
首先operator里面的代码全是下面的形式: IV%Rph>d  
z}Vg4\x&  
return l(t) op r(t) 0|,Ij $  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 67U6`9d  
return op l(t) &&C'\,ZK5  
return op l(t1, t2) [S0wwWU |0  
return l(t) op P.djR)YI  
return l(t1, t2) op O 2/_$i[F  
return l(t)[r(t)] | NyANsI  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] <slrzc_>&  
'@1C$0tx  
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: sVe<l mL  
单目: return f(l(t), r(t)); N w/it*f  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); -}RGz_LO/  
双目: return f(l(t)); "O_)~u  
return f(l(t1, t2)); 0iKAg  
下面就是f的实现,以operator/为例 !:v7SRUXb  
$Qxy@vU  
struct meta_divide HTSk40V  
  { H>%L@Btw  
template < typename T1, typename T2 > .&n! 4F'  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) hJ75(I *j  
  { 5+t$4N+P  
  return t1 / t2; %0'7J@W  
} (/ -90u  
} ; sYB2{w   
"oh ;?gQ.  
这个工作可以让宏来做: z~ua#(z1S  
y s[z[  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ GQ sE5Vb  
template < typename T1, typename T2 > \ SQ<{X/5  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; B[d%?L_  
以后可以直接用 F:AVik  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) z Ece>=C  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 Lzx2An@R  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) T&j:gg  
pk6<wAs*?#  
A>)Ced!  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 HrUE?Sq  
BadnL<cj]  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > BN6cu9a  
class unary_op : public Rettype EtQ:x$S_  
  { L0Ajj=  
    Left l; 3Te&w9K  
public : vVSf'w   
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} JD9=gBN\?  
N;4wbUPL7h  
template < typename T > @S 0mNA  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const CtZOIx.;|  
      { \5j#ad  
      return FuncType::execute(l(t)); v`U;.W  
    } -1w^z`;2h  
? U =Mdw  
    template < typename T1, typename T2 > >?.jN|  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Lz!H@)-mr  
      { h+Y>\Cxg  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); 2SlI5+u  
    } szXqJG8|  
} ; MjbgAH-  
V`G^Jyj  
'=J|IN7WT  
同样还可以申明一个binary_op P1 |3%#c  
7/iN`3Bz  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Yy,XKIqU  
class binary_op : public Rettype Bq,MTzxD  
  { "*:?m{w5  
    Left l; .vd*~U"  
Right r; %AA -G  
public : 5Ha(i [d  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} V 7D<'!  
E&)o.l<h|  
template < typename T > m ;wj|@cF  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const %CqG/ol  
      { _|#P~Ft  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); m= %KaRI  
    } +o35${  
]`|;ZQiD  
    template < typename T1, typename T2 > bD?gwhAKA  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8t |?b  
      { !vuun |  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 6XnUs1O  
    } o\fPZ`p-m~  
} ; RFq=`/>dG  
X.ZG-TC  
i O$ ?No  
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 r4 qs!(  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Z_>:p^id  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ->Fsmb+R  
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。 U&SSc@of  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! !E,|EdIr  
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。。。 7/K'nA  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 n*TKzn4E  
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) ~*`wRiUhis  
下面是修改过的unary_op O{Q+<fBC9  
VBW][f  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > -b34Wz(  
class unary_op !j3Xzn9  
  { R _2#7Xs  
Left l; {c7@`AV]  
  M XuHA?  
public : .=) *Qx+  
TCi0]Y~a  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} }%<cF i &  
-s ^cy+jd  
template < typename T > D;OPsNQ  
  struct result_1 {mLv?"M]  
  { O%<+&Q7  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; fc4jbPp:M  
} ; +e#(p<  
/=QsZ,~xo  
template < typename T1, typename T2 > Wxgs66   
  struct result_2 W #kLM\2L  
  { 8E>2 6@.  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; !/1 ~  
} ; O#<S\66  
y^D3}ds  
template < typename T1, typename T2 > pP%+@;  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const g_eR&kuh  
  { lq?N>~PG  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); J ayax]u7J  
} :u2tu60&MJ  
[a.(0YLr'w  
template < typename T > YVk +zt~S  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const sosIu  
  { .!'rI7Kz'i  
  return OpClass::execute(lt(t)); Kr`.q:0GK  
} S+?*l4QK  
|BO5<`&I  
} ; >b~Q%{1  
!Nbi&^k B  
`.wgRUhFH;  
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 w1 A-_  
好啦,现在才真正完美了。 }IQ![T5  
现在在picker里面就可以这么添加了:  [geT u  
|7.X)h`  
template < typename Right > Z*(OcQ-  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const @JOsG-VW~  
  { ) }k"7"  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); @[1,i~H  
} 9QkssI  
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。 6!){-IV  
J+`gr_&  
TC ;Aj|)N  
[7[$P.MS{  
]ed7Q3lq  
十. bind [?da BXS  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 /q!_f!<q4x  
先来分析一下一段例子 Ey_mK\'  
WK.,q>#  
nVGOhYn  
int foo( int x, int y) { return x - y;} \_+Af`  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 7j"B-k#  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 F^!mgU X  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 u@zT~\ h*  
我们来写个简单的。 "T}HH  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: M[e{(iQ:  
对于函数对象类的版本: GF0Utp:Zf;  
rNgAzH  
template < typename Func > YLV$#a3  
struct functor_trait D~TK'&  
  { oJI+c+e"  
typedef typename Func::result_type result_type; W\e!rq  
} ; Nt[&rO3s  
对于无参数函数的版本: 0IsnG?"  
54 f?YR  
template < typename Ret > /FcwsD\=$  
struct functor_trait < Ret ( * )() > r?`7i'  
  { x o72JJ  
typedef Ret result_type; 3>z+3!I z  
} ; uW,rmd  
对于单参数函数的版本: @!(V0-  
L.a~vk 1  
template < typename Ret, typename V1 > ],wzZhA  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > g$8a B{)  
  { "azrcC  
typedef Ret result_type; O)r>AdLGn  
} ; i^/ H>E%u  
对于双参数函数的版本: [U{RDX  
'b_SQ2+A  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > *Oy%($'  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > \BSPv]d  
  { ~s[Yu!(  
typedef Ret result_type; ET3+07  
} ; KpO%)M!/Z#  
等等。。。 mPi{:  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ML X: S?  
.r@'9W^8  
template < typename Func > fXkemB^)_  
struct func_return GU)NZ[e  
  { Q\$cBSJC1  
template < typename T > "C+Fl /v  
  struct result_1 ,E4qxZC(X  
  { E+eC #!&w  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; _?>f9K$1  
} ; J-Fqw-<aFJ  
@'S !G"\  
template < typename T1, typename T2 > }$s._)a  
  struct result_2 9K{0x7~  
  { a#,lf9M  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Js !Zk\O  
} ; Pu!%sGjD  
} ; ;'|t>'0_  
glWa?#1  
/A`Ly p#  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 YZp]vlm~  
\JZ'^P$Q  
template < typename Func, typename aPicker > [m]O^Hp{{  
class binder_1 [zl"G^z  
  { $h'>Zvf  
Func fn; GoKMi[b  
aPicker pk; ?s: 2~Qlu  
public : |7G=f9V  
" gi 1{  
template < typename T > 5LxzET"P  
  struct result_1 cUr'mb  
  { ]F,v#6qi  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; LD}ZuCp!  
} ; Gt?ckMB  
mg4: N  
template < typename T1, typename T2 > zMN4cBL9m  
  struct result_2 skfFj&_T  
  { )TgjaR9G  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ZlYb8+rW  
} ; iI%"]- 0@1  
wB0ONH[  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} n!\&X9%[8  
i52:<< 8a  
template < typename T > 1)=sbFtS  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {-\VX2:;[9  
  { 2<5s0GT'/  
  return fn(pk(t)); NU|T`gP  
} \o,`@2H+'  
template < typename T1, typename T2 > p\7(IhW@  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 'q=Ly?9  
  { }!RFX)T  
  return fn(pk(t1, t2)); nc%ly *  
} c- ^\YSDMN  
} ; o@G <[X|ke  
_&6&sp<n  
d[I}+%{[  
一目了然不是么? !/MHD  
最后实现bind m.N/g,  
0sKY;(  
Ot_xeg;7  
template < typename Func, typename aPicker > P(za8l>  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ws$!-t4<(  
  { t6O/Q0_  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); AW:WDNQh8n  
} mEe JK3D[  
R%N&Y~zH  
2个以上参数的bind可以同理实现。 c)fTI,.$  
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。 ?I.<mdhN#t  
,~- dZs  
十一. phoenix skP2IMa75  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: g4^df%)&  
N!F ;!  
for_each(v.begin(), v.end(), t^qPQ;"=,  
( fhp][)g;  
do_ ~;0J 4hR  
[ p V^hZ.  
  cout << _1 <<   " , " :K_JY   
] }$|uIS  
.while_( -- _1), !jxz2Q  
cout << var( " \n " ) {!hA^[}|  
) Jm8#M z  
); D0=H&Z[  
P:y M j&)  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: t`X-jr)g  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor lvz&7Zb  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 7:t *&$  
那么我们就照着这个思路来实现吧: QeVM9br)m  
T6ajWUw  
"!6 Ax-'  
template < typename Cond, typename Actor > X} v]iX  
class do_while RWi~34r  
  { :jq   
Cond cd; DKfw8"L]  
Actor act; IU`&h2KZ.  
public : ApYri|^r  
template < typename T > q E`  
  struct result_1  w|>O!]K]  
  { &dkjT8L$  
  typedef int result_type; |:i``gFj  
} ; @^$Xy<x  
6 2r%q^r`i  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} QX'/PO  
NQ@."8  
template < typename T > T)ra>r<#  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const T.zU erbO  
  {  %Ln7{w  
  do Y|=/*?o}  
    { t F<|Eja *  
  act(t); q|. X[~e|  
  } FU|c[u|z  
  while (cd(t)); %K_[Bx{B  
  return   0 ; 8ctUK|  
} Yl+r>+^  
} ; ~E=.*: 5(  
(!U5B Hnd  
iQ9jt  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). )0P>o]fWI  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 .h2K$(/  
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。 WX} "Pj/6  
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。 47xJ(yO  
下面就是产生这个functor的类: mzz77i  
Y,kTk  
8qfg=mu+ %  
template < typename Actor > ZgL4$%  
class do_while_actor MeqW/!72$L  
  { Fa$ pr`  
Actor act; qsUlfv9L6  
public : 7  Znr2I  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} \KmjA )(  
eGS1% [  
template < typename Cond > MH`H[2<\!,  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; 0SXWt? }  
} ; hgCeU+H  
0.-2FHc9L  
D84`#Xbi  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 U<**Est  
最后,是那个do_ ^<R*7mB*  
!+4}x;!8  
y8Bi5Ae,+1  
class do_while_invoker ,o}!pQ  
  { n_%JXm#\  
public : *BYSfcX6  
template < typename Actor > /s>ZT8vaAs  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const ee]PFW28  
  { MX 2UYZ&  
  return do_while_actor < Actor > (act); 'Lft\.C  
} EnJAHgRV;e  
} do_; jZcjiOX  
g_}r)CgG|  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? '!64_OMj'  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 !Jw   
最后来说说怎么处理break和continue Af:4 XSO6  
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。 y(B~)T~e@  
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