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
  • 8265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 ^ Gq2"rDM  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 jE&kN$.7j  
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, {5#P1jlT  
dY;^JPT  
3wX{U8mrg  
,B5Ptf#  
  class filler ie 2X.#  
  { <{[AG3/Zj4  
public : h<Yn0(.  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} &oWWc$  
} ; Hm-+1Wx  
})M$#%(  
|n}W^}S5  
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:  --Dw  
c1jHg2xim  
{,]BqFXv  
)gmDxD ^C  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); ^;6~=@#*C  
zt[TShD^  
l^u P?l"  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 $Y,,e3R3  
j<szQ%tJlI  
_>dqz(8#  
>tr_Ypfv,c  
二. 战前分析 x/[i &Gkv  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 = EyxM  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 1 _fFbb"  
ngsax1xO  
OV7vwj/-  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ^W_}Gd<-#Y  
  /* --------------------------------------------- */ o*qEAy ?  
vector < int *> vp( 10 ); FT[oM<M\Xd  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 0s$g[Fw<.  
/* --------------------------------------------- */ V*=cNj  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); @E,{p"{  
/* --------------------------------------------- */ 8MX/GF;F  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); `RthX\Tof  
  /* --------------------------------------------- */ !V+5$TsS  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); F}H!vh[  
/* --------------------------------------------- */ p$?c>lim  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); ~H@':Mms.h  
y z9`1R2c  
KfG%#2\G_  
yx{Ac|<mR  
看了之后,我们可以思考一些问题: UciWrwE  
1._1, _2是什么? CV]PCq!  
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。 >:W)9o  
2._1 = 1是在做什么? 8kW9.   
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。 D8m?`^Zz  
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。 smIZ:L %  
;FMK>%Zq  
ZNOoyWYi5  
三. 动工 pr;<n\Y{  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Co[[6pt~  
R:E6E@T  
<j:3<''o  
XhWMvme  
template < typename T > iV'-j,-i  
class assignment v0"|J3  
  { I;P?P5H  
T value; z9w@-])  
public : M\\TQ(B  
assignment( const T & v) : value(v) {} 2Mu-c:1  
template < typename T2 > k5!k3yI  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } iN`/pW/JE  
} ; EOtrrfT&  
Pk8L- [&v  
u%XFFt5  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 @]3(l  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment nXi6Q+YI  
}K<;ygcWE@  
?=r!b{9  
GVn9=[r  
  class holder 5CU< ?  
  { '3+S5p8  
public : "Y(S G  
template < typename T > 7w>"M  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const ,yV pB)IQ  
  { GdG%=+  
  return assignment < T > (t); |i|YlWQS  
} ?#04x70  
} ; Rn(|  
Y1`.  
s$H5W`3  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: ;lYO)Z`3\  
Mh~T.;f.qq  
  static holder _1; KO)<Zh  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 @'C)ss=kj  
h@{@OAu?  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); a.%]5%O;t  
而不用手动写一个函数对象。 }Q\yem  
WCR+ZXI?1  
elKQge  
nJ*NI)  
四. 问题分析 /jj!DO#  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 _x UhDu%  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 ]"/ *7NM  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ,l0s(Cg  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 GExG1n-  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 5Qy,P kje  
f1=8I_>=  
五. 问题1:一致性 uUc[s"\  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| -F8%U:2a  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 3g-}k  
tCc}}2bC&  
struct holder h$ZF[Xbfe  
  { _^P>@ ^  
  // 5+ fS$Q  
  template < typename T > Cs]xs9  
T &   operator ()( const T & r) const 0 |F (qR  
  { 4?%0z) g  
  return (T & )r; tmb0zuJ&C!  
} da I-*  
} ; t:M>&r:BL  
0HNe44oI+D  
这样的话assignment也必须相应改动: _I$]L8hC  
<7 PtC,74  
template < typename Left, typename Right > *Gu=O|Mm  
class assignment l@j!j]nE  
  { k?J}-+Bm[|  
Left l; {<kl)}  
Right r; .-WCB  
public : 8V}c(2m  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} C{2 UPG4x  
template < typename T2 > |9_e2OwH  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } 7XR[`Tn9<  
} ; P `2Rte6s  
IloHU6h'  
同时,holder的operator=也需要改动: %H}+'.8  
!0fK*qIL  
template < typename T > \[D"W{9l  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const rtzxMCSEU  
  { Pv0+`>):  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); [,1j(s`N5  
} K} ;uH,  
c!841~p(Q  
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。 /,:32H  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 0f-gQD  
E* lqCh  
return l(rhs) = r; 0;XnNz3&  
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。 }>0UaK  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: \lY26'  
w6wXe_N+M  
template < typename Tp > OKf/[hyu  
class constant_t ;$%+TN  
  { Pt1Htt:BE  
  const Tp t; aqyXxJS8  
public : WrG)&&d  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} p1|@F^Q  
template < typename T > H>Fy 2w  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const |faXl3|  
  { $hEX,  
  return t; Wo2M}]0  
} h[lh01z  
} ; > 5 i8 %r  
5TnECk  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 kwyvd`J8  
下面就可以修改holder的operator=了 ^T<<F}@q  
#K4wO!d  
template < typename T > 6'Lij&,f?{  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 3gGF?0o  
  { }2h~o~  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); YE^|G,]  
} Ybok[5  
6~2!ZU  
同时也要修改assignment的operator() ml3]CcKn  
H7\EvIM=  
template < typename T2 > ;ga~ae=Fg  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } RWoa'lnu  
现在代码看起来就很一致了。 C"F(kgL  
8<g5.$xyz  
六. 问题2:链式操作 #cmj?y()  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 5q8bM.k\7N  
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。 XGO_n{ x  
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\P{Mc  
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。 "1l d4/  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct icnp^2P  
$:<KG&Br  
template < typename T > #=zh&`  
struct result_1 IPY@9+]  
  { M<)HJ lr  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; gGZ$}vX  
} ; Gb MSO  
fo5!d@Nv  
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: ikofJl]9  
z}pdcQl#  
template < typename T > l9SbuT$U  
struct   ref J[<:-$E  
  { ,I)/ V>u  
typedef T & reference; \6sp"KqP  
} ; eR;cl$  
template < typename T > C$?dkmIt  
struct   ref < T &> /gPn2e;  
  { 3 D+dM0wM  
typedef T & reference; jLZ~9FXF2  
} ; \a}%/_M\  
ffSecoX  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Rr:,'cXGi  
//AS44^IS  
template < typename T > #5'9T:8  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const !qy/'v4  
  { )WBTqML[  
  return l(t) = r(t);  C9*'.~  
} 'KXvn0  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 tTP"*Bb  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 %pV/(/Q  
n*'|7#;  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 v+Ooihxl  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: /tV)8pEj  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 PCD1I98  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Pirc49c  
最后的布局是: fpzC#  
                Add ~KCOCtiD  
              /   \ o,u-%  
            Divide   5 Q;`#ujxL  
            /   \ CFn!P;.!  
          _1     3 7]G3yt->  
似乎一切都解决了?不。 5]gd,&^?>  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 ZG<<6y*.  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 IEO5QV:u:  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: e >MC 3D`5  
Au:Q4x.  
template < typename Right > 3;#v$F8R  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const h*&-[nSo  
Right & rt) const lB3W|-Ci  
  { LiiQ;x  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); q(_pk&/  
} 4WDh8U  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 nV GrW#'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。 3C2L _ K3  
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。 *qGxQ?/  
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。 j@Z4(X L  
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。 $\{@wL  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? lS9rgq<n  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: P b2exS(  
7pmhH%Dn$  
template < class Action > vB KBMnSd  
class picker : public Action ZOfyy E  
  { ?MyXii<a  
public : e=TB/W_  
picker( const Action & act) : Action(act) {} vA:1z$m  
  // all the operator overloaded X8p-VCkV  
} ; De\&r~bTW9  
h_Q9 c  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 hQPiGIs  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: XkOsnI8n  
d\D.l^  
template < typename Right > b=`h""u  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const xR\$2(  
  { 27G6C`}  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 0Ocy$  
} t%V!SvT8+  
U c$RYPq  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > K`768 %q  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 9UZKL@KC  
jL>IX`,+6  
template < typename T >   struct picker_maker 8?h-H #h  
  { ytK h[Uo  
typedef picker < constant_t < T >   > result; U"af3c^2  
} ; 9JpPas$]  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > $9j\sZj&  
  { uI!rJc>TX  
typedef picker < T > result; PW~+=,  
} ; V8 }yK$4b  
STL&ZO  
下面总的结构就有了: 8|OsVIe%  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 pMKnA. |  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 ^ ,d!K2`  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 u4, p.mZtb  
至此链式操作完美实现。 kW3V"twx  
#\_N-bVu  
"VRcR  
七. 问题3 \f5$L`  
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。 lqTTTk  
a2SMNC]  
template < typename T1, typename T2 > xJ:15eDC  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :]v%6i.  
  { sjvlnnO   
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); MOKg[ j  
} @~qlSU&  
n&jfJgD&g  
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: *?VbN}g2  
DKx8<yEky  
template < typename T1, typename T2 > py6|uGN  
struct result_2 =rMT1  
  { T6*naH  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; wKIQK!B)mF  
} ; =c"`>Vi@d  
-1 ;BwlL  
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? 5IE2&V  
这个差事就留给了holder自己。 tXV9+AJ  
    d<r=f"  
!ZJ" lm  
template < int Order > [I^>ji0V  
class holder; imv[xBA(d  
template <> <,$(,RX  
class holder < 1 > `lX |yy"  
  { /GD4GWv :  
public : yZj:Kp+7  
template < typename T > O KVIl  
  struct result_1 KuL2X@)}  
  { ^2rNty,nH  
  typedef T & result; s`B]+  
} ; meA=lg?  
template < typename T1, typename T2 > ,]+P#eXgE  
  struct result_2 cah1'Y  
  { }(4U7Ac  
  typedef T1 & result; ]h3<r8D_#  
} ; S='AA_jnw  
template < typename T > c=p`5sN)  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const a ;WRTV  
  { ,u8)g; 8s  
  return (T & )r; G1=GzAd$5  
} ^V#9{)B  
template < typename T1, typename T2 > FAkjFgUJp  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const |2z?8lx  
  { mtu/kd'(  
  return (T1 & )r1; {EE/3e@  
} (n_lu= E70  
} ; (LbAP9Zj#f  
u.ubw(vv  
template <> AIgJ,=9K  
class holder < 2 > bi;?)7p&ZY  
  { ,5$V;|  
public : {/#^v?,  
template < typename T > 9JYrP6I!_  
  struct result_1 [@fw9@_'  
  { ,:Qy%k}f  
  typedef T & result; @ *P$4c  
} ; %{ WZ  
template < typename T1, typename T2 > V3DXoRE-8i  
  struct result_2 Ir'(GB  
  { D/uGL t~D(  
  typedef T2 & result; F67%xz0  
} ; ()a(PvEO  
template < typename T > m7}PJ^*b  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const <Z GEmQ  
  { mN Hd  
  return (T & )r; v6(Yz[  
} &'4{/Gz  
template < typename T1, typename T2 > W/q-^Zkt,9  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const <+I^K 7   
  { qDHiyg^u  
  return (T2 & )r2; -e0C Bp  
} ^PA >t$  
} ; ?0 93'lA  
c@;$6WSG^  
ilJeI@  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 = }0M^F  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: {5w'.Z]0v  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: (WZKqt)S"o  
0goKiPx  
return l(i, j) = r(i, j); RP 'VEJ   
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) VtIPw&KHW  
uTgBnv(Y*  
  return ( int & )i; _yk} [x0>  
  return ( int & )j; M0VC-\W7f  
最后执行i = j; xEdCGwgp#  
可见,参数被正确的选择了。 `7_=2C  
Rj6:.KEJ  
GPlAQk  
:?W {vV  
OjO$.ecT  
八. 中期总结 jyQ Bx  
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: 64xq@_+  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 =+;1^sZ  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ^T*^L=L_(  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor x}Qet4vV  
dJID '2a  
Xvu|ss  
y Nb&;E7 H  
.I\)1kjX  
hDa I@_86  
九. 简化 *%< Ku&C  
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。 D>"U0*h  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 *I,3,zO  
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: L(tS]yWHw  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 \|^fG9M~  
  +-*/&|^等 %~%1Is`4J  
2. 返回引用。 P5M+usx  
  =,各种复合赋值等 {.F``2  
3. 返回固定类型。 $jMU| {  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) +W|MAJtg  
4. 原样返回。 KY'"Mg^!  
  operator, 18JhC*in  
5. 返回解引用的类型。 Ch-56   
  operator*(单目) 9Br2}!Ny  
6. 返回地址。 Cw;&{jY  
  operator&(单目) Yas!w'  
7. 下表访问返回类型。 K8E:8`_cx  
  operator[] ~@ a7RiE@  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 @?ntMh6  
  operator<<和operator>> E-h`lDoJ  
lsmzy_gV7  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 R:=C  
例如针对第一条,我们实现一个policy类:  FkJa+ZA  
Kp,}7%hDw!  
template < typename Left > #k? Rl  
struct value_return _Y F~DU  
  { ^pz3L'4n  
template < typename T > T8Sgu6:*R  
  struct result_1 ,])@?TJb@  
  { 48,Aq*JFw  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; SPKen}g  
} ; ?m-kpW8  
Y68`B"3  
template < typename T1, typename T2 > 9HMW!DSK`  
  struct result_2 <}'hkEh{d=  
  { pKK&+umg  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 3$f%{~3  
} ; INwc@XB  
} ; cyUNJw  
( 8+_~_  
4eb<SNi  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 6S?a57;&W  
b:fy  
下面我们来剥离functor中的operator() '>FJk`iI  
首先operator里面的代码全是下面的形式: H8 yc<  
KLBV(`MS  
return l(t) op r(t) -,j J{Y~  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) YLk; ^?  
return op l(t) Mi'Q5m  
return op l(t1, t2) 2,|*KN*e`W  
return l(t) op =y>P>&sI  
return l(t1, t2) op !v\m%t|.  
return l(t)[r(t)] $eQ_!7Gom$  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 8 OC5L1  
;aYPv8s~,:  
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: &8t?OpB =h  
单目: return f(l(t), r(t)); o:C:obiQbu  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); cn ,zUG!-h  
双目: return f(l(t)); =DTn9}u  
return f(l(t1, t2)); gOw|s1`2,  
下面就是f的实现,以operator/为例 ~D@pk>I  
)CS 7>Vx  
struct meta_divide AEkgm^t.{  
  { &*g5kh{  
template < typename T1, typename T2 > S8j;oJ2 d  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) u&l2s&i  
  { fX G+88:2  
  return t1 / t2; #f]R:Ix>  
} X?$Eb  
} ; 0 O4'Ts ?  
9m 56oT'U{  
这个工作可以让宏来做: /b@0HL?  
>K#Z]k  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Jl3l\I'  
template < typename T1, typename T2 > \ !7J;h{3Uw  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Z91gAy^z<  
以后可以直接用 +Cx~4zEq  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) sw*k(i  
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 MnFem $ @  
(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。。。) b0LjNO@<  
OB3AZH$  
><OdHRh@#  
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 z2t;!]"'l  
"Gcr1$xG8!  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > h./cs'&  
class unary_op : public Rettype GSV,  
  { #Q6wv/"Ub  
    Left l; S6}_Z  
public : S}e*~^1J  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} Wf_aEW&n  
,: w~-   
template < typename T > [K13Jy+  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const O89<IXk  
      { g2C-)*'{yh  
      return FuncType::execute(l(t)); .}ZX~k&P  
    } *Q=-7a m  
F']Vg31c  
    template < typename T1, typename T2 > 6 6x} |7  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const LYh5f#  
      { P;KbS~ SlC  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); [OG-ZcNu?  
    } aVuan&]*=  
} ; Cd#*Wp)s  
f&`v-kiAn=  
=Cs$0aA  
同样还可以申明一个binary_op pvy;L[c  
PGT!HdX#{  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Tv3ZNh  
class binary_op : public Rettype P?n!fA>!  
  { O~d!* A  
    Left l; psRm*,*O  
Right r; y5a^xRDw  
public : EN.yU!N.4  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} lGG1d  
w,8 M  
template < typename T > ] >ipC,v  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Djf2ir'  
      { dG7sY O@U  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); ~\<ZWU<BE  
    } ^ .kas7 <  
qa^x4xZM  
    template < typename T1, typename T2 > ;~~Oc  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const a,cDj  
      { cdU2ph_  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); R$,`}@VqZ3  
    } a-!"m  
} ; 1I3u~J3]/  
l0D.7>aj  
a0)+=*$  
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 1b3Lan_2  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行  4EB$e?  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) eV9:AN}K=  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 K 1:F{*  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 2SG|]=  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 ^0{S!fs  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 m_rRe\  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) WS(@KN  
下面是修改过的unary_op m OmT]X  
N0 ?O*a  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Rz=]KeZu  
class unary_op |w~zh6~  
  { rLL;NTN+/  
Left l; ]v_xEH}T  
  MW*}+ PCY  
public : iXl1S[.l  
DA@ { d-A  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} [&3"kb  
NlcWnSv  
template < typename T > /u:Sn=SPd  
  struct result_1 3}twWnQZJ  
  { 1}ZBj%z4l  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; /4~RlXf@  
} ; pNiqb+^nz  
7KM!\"PM  
template < typename T1, typename T2 > _IlL'c5  
  struct result_2 KAsS= `  
  { <Isr  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; y Fp1@*ef  
} ; Ds}6{']K  
(/*-M]>  
template < typename T1, typename T2 > +'#d*r91@  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3^ Z tIZ  
  { tQ&#FFt,)  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); uDoSe^0  
} fs)O7x-B(  
9(X *[X#  
template < typename T >  %;W8;  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const m9e$ZZG$  
  { #='#`5_5  
  return OpClass::execute(lt(t)); pu>LC6m3a  
} um8ZhXq  
J7cqnj  
} ; D3^v[>E2  
T >-F~?7Sv  
` jUn  
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 >LLzG  
好啦,现在才真正完美了。 Q  o=  
现在在picker里面就可以这么添加了: t]&n_]`{.  
^9{ 2  
template < typename Right > "t\9@nzdX  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const lJYv2EZ  
  { ,*lK4 ?v  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); %xk]y&jv  
} M]_vb,=1  
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。 \Fj4Gy?MW  
qob!!A14p  
d,0pNav)  
A23Z)`  
)7`~U"r  
十. bind 0>?mF]M  
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。 n&V(c&C  
先来分析一下一段例子 dF?pEet?2  
4@W.{|2~  
K 6G n  
int foo( int x, int y) { return x - y;} \Fe5<G'v  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 zO\"$8q*  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 X0P$r6 ;  
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。 PCIC*!{  
我们来写个简单的。 LnyA5T  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: m76]INq  
对于函数对象类的版本: g,W#3b6>j  
:- 5Mn3*  
template < typename Func > d8r+UP@#  
struct functor_trait \Q)~'P3  
  { 0yZw`|Zh[  
typedef typename Func::result_type result_type; 34l=U?  
} ; D@ lJ^+  
对于无参数函数的版本: z"H%Y 8  
$fn^i.  
template < typename Ret > 4C[gW  
struct functor_trait < Ret ( * )() > d)AkA\neWo  
  { a* D|$<V  
typedef Ret result_type; \C6m.%%={R  
} ; (J;?eeP  
对于单参数函数的版本: 50Jr(OeU<  
ujSzm=_P  
template < typename Ret, typename V1 > Bh.'%[',  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 'qD9k J`  
  { He@= bLLa  
typedef Ret result_type; ZEMo`O  
} ; ?@,:\ ,G  
对于双参数函数的版本: z&:[.B   
u,]yd*  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > df)1} /*L  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > g bh:Y}_FU  
  { EtcamI*`  
typedef Ret result_type; ~iSW^mi  
} ; axl?t|~I  
等等。。。 +Q9HsfX/  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 2U+&F'&Q  
0jS/U|0  
template < typename Func > JU6np4  
struct func_return 7/yd@#$X  
  { lu}[XN  
template < typename T > LH8?0 N[  
  struct result_1  (M=Br  
  { uXC?fMWp.  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; JQCwI`%i  
} ; !K2[S J  
W | }Hl{}  
template < typename T1, typename T2 > 7wnzef?)  
  struct result_2 `sXx,sV?B  
  { _aGdC8%[  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; {+EPE2X=C  
} ; GwV FD%  
} ; @W,Y_8:  
+!Ltn  
P&YaJUq.u  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 .s?OKy  
4s8E:I=K  
template < typename Func, typename aPicker > {?iqO?  
class binder_1 :}z% N7T  
  { yKI.TR#  
Func fn; P:TpB6.=q  
aPicker pk; qw/{o:ce]  
public : 00p 7sZU^  
Ed-gYL^<  
template < typename T > 2I<T<hFW]  
  struct result_1 mI0r,Z*+M  
  { MD)"r>k  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; D^{:UbN  
} ; Z^l!y5s/H  
ChGM7uu2  
template < typename T1, typename T2 > gK(4<PO'  
  struct result_2 !O-+ h0Z  
  { THp `!l  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; .g~@e_;):  
} ; 8iNAs#s  
o~K2K5I  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} -(.7/G'Vk>  
57>ne)51  
template < typename T > w-$w  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const k ))*z FV  
  { ;`B35K  
  return fn(pk(t)); 4:']'E  
} xNkY'4%  
template < typename T1, typename T2 > (0Cszm.  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const hl:eF:'hm  
  { { 1%ZyY  
  return fn(pk(t1, t2)); >B  
} d@tr]v5 B  
} ; `[CJtd2\  
<3 }l8Z  
AF$o >f  
一目了然不是么? ^Q>*f/.KN  
最后实现bind JWL J<z  
-/%jeDKp  
Jf$wBPg  
template < typename Func, typename aPicker > pG6-.F;  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 5XI*I( .%/  
  { zIFL?8!H9{  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); N -]PK%*  
} .}N^AO=  
=fG8YZ(  
2个以上参数的bind可以同理实现。 @W8}N|jek  
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。 DZRxp,  
l`&6W?C  
十一. phoenix :$aW@?zAY  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: [r8 d+  
MF}Lv1/[-J  
for_each(v.begin(), v.end(), )y W_O:  
( hhAC@EGG  
do_ M[u3]dN  
[ 4d G-  
  cout << _1 <<   " , " "S`wwl  
] ZPao*2xz  
.while_( -- _1), _KVB~loT  
cout << var( " \n " ) I;-5]/,  
) 9`xFZMd31A  
); %n25Uq  
r5!M;hU1j  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: *^6xt7  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor 03WRj+w  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 q&Wwt qc9  
那么我们就照着这个思路来实现吧: !h>$bm  
p,\bez  
{K4t8T]  
template < typename Cond, typename Actor > j#P4Le[t  
class do_while tcEf ~|3  
  { lO> 7`2x=F  
Cond cd; HF+fk*_Q  
Actor act; ' u};z:t  
public : Az9J{)  
template < typename T > &6=ZT:.6Te  
  struct result_1 #0^3Wm`X;  
  { D{c>i`\G  
  typedef int result_type; BJxm W's/  
} ; &W+G{W{3  
G!Oq>7  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} hX| UE  
j jT 2k  
template < typename T > s4`*0_n  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |/=p  
  { EJaaW&>[  
  do L_ qv<iM$  
    { RK:sQWG  
  act(t); /{ MH'  
  } y' |W['  
  while (cd(t)); e=;@L3f  
  return   0 ; UN?T}p- oF  
} C%?D E@k  
} ; {_ho!OS>  
{C0^D*U:  
"rDzrz  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). Po!JgcJ#\  
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。 'Oy5G7^R  
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。 {R!TUQ5  
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。 8tRh V2  
下面就是产生这个functor的类: 1qKxg  
i^cM@?  
i -s?"Fk  
template < typename Actor > W<N QU f[=  
class do_while_actor 7K]U |K#  
  { D3AtYt  
Actor act; < Gy!i/  
public : o p5^9`"  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} DD6`k*RIk.  
us,,W(q  
template < typename Cond > 9 roth  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; j X!ftm2  
} ; ?CW^*So  
0R5^p  
2td|8vDA  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 -kri3?Y,  
最后,是那个do_ X.AWs=:-  
aco}pXz  
l^y?L4hg)  
class do_while_invoker <_{4-Q>S3#  
  { 9c5G6n0  
public : "ko?att~  
template < typename Actor > M3;v3 }z<-  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const ? ]:EmP  
  { g yH7((#i  
  return do_while_actor < Actor > (act); - Zoo)  
} y7IbE   
} do_; (zro7gKked  
?r'TH/>  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? (VXx G/E3  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 ];{l$-$$  
最后来说说怎么处理break和continue O$umu_  
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。 L!b0y7yR  
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 或 注册
如果您在写长篇帖子又不马上发表,建议存为草稿
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五