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
  • 6009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 A0>x9XSkJ  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ul=7>";=|  
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, (6clq:c7j  
;'^, ,{  
b2s~%}T  
Z2bUs!0  
  class filler R8 jovr  
  { v?)SA];  
public : r[!(?%>j  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} uREu2T2  
} ; a q kix"J  
K:_($X]  
'evv,Q{87  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: fGTOIi@#  
HY*\ k#  
V7@ { D  
bE4HDq34  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); AerFgQiS  
0D~=SekQ 9  
ZF'HM@cfo  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 3Oiy)f@{TF  
11{y}J  
)$_,?*fq:  
)*D'csGc  
二. 战前分析 +v-LL*fa  
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。 M _(2sq  
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 o%qkqK1  
Ia7D F'  
c{4R*|^  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); U0IE1_R  
  /* --------------------------------------------- */ u(2BQO7  
vector < int *> vp( 10 ); w~LU\Ct  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); y<*-tZV[  
/* --------------------------------------------- */ %Rarr  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); l"5y?jT  
/* --------------------------------------------- */ u5F}(+4r  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); (3W&A M  
  /* --------------------------------------------- */ x5F@ad 9  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); Vhph`[dC{  
/* --------------------------------------------- */ aS/`A  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); mp:m`sh*i  
'HB~Dbq`V  
/[?Jylj  
&O*ENpF  
看了之后,我们可以思考一些问题: ]! )xr  
1._1, _2是什么? "i%jQL'.  
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。 LS6ry,D"7  
2._1 = 1是在做什么? -l[jEJS}  
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。 (}jL_E  
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。  C0<YH "  
U&Ab# m;  
_-TOeP8#94  
三. 动工 HsH <m j  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: HH zEQV Lh  
 5~s{N  
s.rT]  
;($1Z7j+  
template < typename T > !FP"M+  
class assignment De]^&qw(  
  { ?!7 SzLll  
T value; c,$mWTC  
public : Wj OH/$(  
assignment( const T & v) : value(v) {} choL %g}  
template < typename T2 > nq@5j0fK  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } 5#!ogKQ(i  
} ; 4m /TW)  
HfZtL  
2fbU-9Rfn  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 WHk/$7_"i  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment G"> 0]LQ  
+* D4(  
F[]&1  
m^A]+G#/  
  class holder  qpTm  
  { W_m!@T"@H  
public : 74]a/'4  
template < typename T > t'aSF{%  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const O<`,,^4w/  
  { =G>.-Qfs  
  return assignment < T > (t); q^]tyU!w  
} Q!]IG;3Sx|  
} ;  (YrR8  
^IgS  
:H\&2/j  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: :~33U)?{T  
 f`J|>Vk  
  static holder _1; g}r^Xzd;  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ?l 9=$'  
u-39r^`5  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 3agNBF2  
而不用手动写一个函数对象。 : I)Gv  
!.X _/$c  
\xeVDKJH+n  
k/bque  
四. 问题分析 6w!e?B2/%  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 L=m:/qQL  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 a2X h>{  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 zAI|Jv @  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ^6qjSfFW}  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 0I^Eo|  
cAibB&`~  
五. 问题1:一致性 ^jOCenE 3  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| G4m4k  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 s|gp  
H pFb{  
struct holder kO+s+ 55  
  { MHl^/e@  
  // VF= Z`  
  template < typename T > CO'ar,  
T &   operator ()( const T & r) const -5xCQJ[  
  { xD0NZ~w%  
  return (T & )r; H/`G  
} a[i>;0  
} ; J 8q  
n$ dw<y  
这样的话assignment也必须相应改动: 7V 'Le2T'  
6V P)$h8  
template < typename Left, typename Right > ZOn_dYjC  
class assignment H!. ZH(asY  
  { M5 `m.n<  
Left l; ^]7,1dH}M  
Right r; x;mJvfX  
public : ]?&H^"=  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} pZ\$50t&O  
template < typename T2 > 8T7f[?  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } G h=<0WaF=  
} ; ?} X}#  
kXEtuO5FUM  
同时,holder的operator=也需要改动: Of#K:`1@  
esteFLm`6  
template < typename T > z^3Q.4Qc6^  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const CpSK(2j  
  { )7w@E$l"  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); FT4l$g7"  
} ~$*`cO  
6e/7'TYwT  
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。 8sWr\&!  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 yl]UUBcQ  
#]X2^ND4 7  
return l(rhs) = r; sbA2W~:  
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。 D2)i3vFB  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: _ .!aBy%xf  
.<dOED{v  
template < typename Tp > /sV?JV[t  
class constant_t @`Wt4<  
  { 6W:1>,xS  
  const Tp t; #!L%J<MX  
public : fa yKM  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} #Z!#;%S  
template < typename T > U$%|0@`~  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const AI~9m-,mE  
  { jiq2x\\!  
  return t; 7$#rNYa,z  
} ke^d8Z.  
} ; *:[b'D!A  
(:l(_-O  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 5pmQp}}R  
下面就可以修改holder的operator=了 o~k;D{Snr  
!pl_Ao~(  
template < typename T > Rhv%6ekI  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const qS| AdkNL  
  { #EFMgQO  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); 4]IKh,jT  
} )6 k1 P  
CdNih8uG  
同时也要修改assignment的operator() ZHcONYAr  
V $>"f(  
template < typename T2 > <uC<GDO  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } ~ttKI4  
现在代码看起来就很一致了。 @C07k^j=U  
",QPb3  
六. 问题2:链式操作 >HX)MwAP  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 3AvcJ1  
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。 fRFYJFc n  
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。 EzUPah  
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。 (s ;zRb!4L  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct CZ2iJy  
2n(ItA  
template < typename T > H<XlUCr_~+  
struct result_1 ~Zu}M>-^c,  
  { /0l-mfRr  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Z7oaQ\fR  
} ; @f%wd2  
)lOji7&e  
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: =nw0# '  
u X> PefR  
template < typename T > Q~b_dx{m  
struct   ref boIVU`F-!  
  { d _uF Y:  
typedef T & reference; C6CGj8G  
} ; w~n kNqm  
template < typename T > BPqwDj W  
struct   ref < T &> YY\Rua/nG  
  { I0(8Z]x  
typedef T & reference; a 1NCVZ  
} ; C?S~L5a#oC  
u,\xok"  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: _Po#ZGm~  
!bieo'c  
template < typename T > 8| Sba<d  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ZRUh/<\[  
  { [C2kK *JZ  
  return l(t) = r(t); }pt-q[s>  
} J7_8$B-j7  
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。 c9|I4=_K  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 zQn//7#-G  
Ae.]F)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 `P#8(GU  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: dbg|V oNf  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 sC9-+}  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 We|-5  
最后的布局是: [1mIdwS  
                Add bIq-1 Y(  
              /   \ <jg8y'm@0  
            Divide   5 z}D#WWSxf  
            /   \ @|Z*f\  
          _1     3 yTP[,bM  
似乎一切都解决了?不。 D)h["z|F  
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。 8dlInms  
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。 aK!xRnY  
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: +B](5z4  
"\}21B~{7'  
template < typename Right > 8.PXTOhVL  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const g:;Ya?5N  
Right & rt) const [l`^fnKt  
  { Qf" 6PJ  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); s!NisF  
} A<a2TXcIE3  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 t ]71  
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。 [9w, WJL  
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。 jt/l,=9YK  
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。 #DrZ`Aq  
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。 WT I'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? .HQVj'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: 38<~R  
t]gq+ c Lo  
template < class Action > G[y&`Qc)G  
class picker : public Action ]<Z&=0i#9  
  { -aC!0O y`  
public : t7sUtmq  
picker( const Action & act) : Action(act) {} ~>.awu+o|  
  // all the operator overloaded neK*jdaP  
} ; 5c*p2:]  
r*c82}tc  
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。 )`e^F9L  
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: -,[~~  
#/\pUK~km  
template < typename Right > ^u=PdBY  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const 2LtU;}7s  
  { $,p.=j;P  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); iXt4|0  
} z<FV1niE  
/QV [N  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 'O!Z:-qE  
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。 n$nne6|O  
TJeou# =/  
template < typename T >   struct picker_maker H9.oVF^~  
  { S(@*3]!q  
typedef picker < constant_t < T >   > result; _G_ &Me0  
} ; kyp U&F  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > fQ2!sV  
  { GZxglU,3T  
typedef picker < T > result; ;a#}fX  
} ; Sn_z  
wjN`EF5$}&  
下面总的结构就有了: ~ra#UG\Y8  
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。 6RR4L^(m  
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。 4`?sE*P@`  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 1\M"`L/  
至此链式操作完美实现。 =d:R/Z%,  
 O6M}W_  
=U)n`#6_j2  
七. 问题3 IwZZewb-a  
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。 > #Grf)@"6  
azz#@f1  
template < typename T1, typename T2 > 5<'n  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4SX3c:>  
  { DQL06`pX/  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); KIXwx98  
} Dx p>  
}rFsU\]:q  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: i{%z  
KZ367&>b7  
template < typename T1, typename T2 > I{i:B  
struct result_2 yfRUTG  
  { 03i?"MvNo  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 6Cop#kW#  
} ; <k!mdj)  
8=ukS_?Vy  
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? c ,g]0S?gu  
这个差事就留给了holder自己。 ,3fuX~g  
    UKt/0Ze  
?qq!%4mTB  
template < int Order > gxBl1  
class holder; [Gh%nsH  
template <> B^Rw?: hN  
class holder < 1 > ="'rH.n #  
  { $9j>VGf=  
public : n1k$)S$iiy  
template < typename T > < -@,  
  struct result_1 nr<}Hc^f-  
  { u&l>cJ'  
  typedef T & result; PVQ#>_~5  
} ; |j.KFu845  
template < typename T1, typename T2 > e+d6R[`M  
  struct result_2 2@=cqD7x  
  { <;TP@-a  
  typedef T1 & result; ;XKo44%  
} ; @w.b |  
template < typename T > ;T"m [D  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const !ch[I#&J-  
  { )%H5iSNG$P  
  return (T & )r; B5?c'[V9  
} )cv0$  
template < typename T1, typename T2 > `-9*@_ -=M  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const j? Jd@(*y$  
  { $_ I%1  
  return (T1 & )r1; Os]!B2j14  
} 9;xL!cy  
} ; .:|#9%5  
0NuL9  
template <> HNkZ1+P {  
class holder < 2 > b _K?ocq  
  { r(?'Yy  
public : e&FX7dsyy  
template < typename T > a|] %/[G@  
  struct result_1 mZ& \3m=  
  { @wAr[.lZ  
  typedef T & result; %$9)1"T0Y  
} ; +r#=n7 t  
template < typename T1, typename T2 >  5Xy^I^J  
  struct result_2 K{r1&O>W  
  { dwf #~7h_  
  typedef T2 & result; 1o5Y9#7  
} ; J?qcRg`1E  
template < typename T > 5@r_<J<>  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ]C!Y~  
  { J _[e9  
  return (T & )r; ]y)R C-N  
} ]<o.aMdV  
template < typename T1, typename T2 > (x@i,Ba@  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const QB.*R?A  
  { c5mhl;+'  
  return (T2 & )r2; M~g~LhsF  
} dWq/)%@t  
} ; q!9v}R3(  
v|,[5IY  
"k_n+cH%  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 ^S;RX*  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: J}Z_.:JO(w  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: DbNi;m  
A aF5`  
return l(i, j) = r(i, j); kgbr+Yw2X  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) >1)@n3.<O  
1X!f!0=g+  
  return ( int & )i; lJz?QI1  
  return ( int & )j; "DcueU#!  
最后执行i = j; < 4EB|@E  
可见,参数被正确的选择了。 * F%ol;|Q  
&:e}4/G  
@y~BYiKs  
6UzT]"LR;  
j O5:{%  
八. 中期总结 ym,Ot1  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: `Hp.%G(  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 n[cyK$"  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 #&`WMLl+8  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor &Ow?Hd0  
^1FZ`2u;  
;P0Y6v3  
? /|@ #&  
Zy+QA>d|  
/NN[gz  
九. 简化 |@Idf`N$  
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。 #3:'lGBIK  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 39a]B`y  
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: ptcH>wM!  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Rp%\`'+Xz  
  +-*/&|^等 C4SD  
2. 返回引用。 as\K(c9  
  =,各种复合赋值等 J ]l@ r  
3. 返回固定类型。 51;%\@=  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool)  [k&s!Qp  
4. 原样返回。 c:,{ O 0 #  
  operator, V.a]IkK'K  
5. 返回解引用的类型。 4Z T  
  operator*(单目) '14l )1g.  
6. 返回地址。 j C1^>D  
  operator&(单目) 4kY{X%9  
7. 下表访问返回类型。 e#eO`bT  
  operator[] &+w!'LSaD  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 1r:fxZO\Vd  
  operator<<和operator>> 4uAb LSh9  
m$y$wo<K[7  
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。 !L.z4n,n+  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: H1ui#5n2  
ht cO ~b  
template < typename Left > F]&J%i F[  
struct value_return &#b>AAx$2Y  
  { <~8f0+"  
template < typename T > PG~m-W+  
  struct result_1 {arjW3~M:  
  { fdEj#Ux<H  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; g:e8i~  
} ; K|J#/  
@j8L{FGnN  
template < typename T1, typename T2 > UmI@":|-  
  struct result_2 96V, [-arf  
  { 3SB7)8Id1  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; /z-C :k\  
} ; HE<%d  
} ; r-"`Abev  
)Jjw}}$}Y  
(pxz#B4  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait &b]KMAo3  
Z 7ZMu  
下面我们来剥离functor中的operator() :V1ZeNw  
首先operator里面的代码全是下面的形式: l0bT_?LhK  
~)CU m[:oM  
return l(t) op r(t) Nn4Kt,KY  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 8; N}d)*O  
return op l(t) F-OZIo  
return op l(t1, t2) P>,D$-3  
return l(t) op (8X8<>w~  
return l(t1, t2) op  KNyD}1  
return l(t)[r(t)] S5 oHe4#89  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] GKDG5u;  
op{(mn  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: 0QSi\: 1f  
单目: return f(l(t), r(t)); {1&,6kJF&9  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); a}]@o"  
双目: return f(l(t)); YG+ Yb{^"  
return f(l(t1, t2)); kK6>>lD'  
下面就是f的实现,以operator/为例 qhGhUyNX  
DG9;6"HBX  
struct meta_divide 0<Y&2<v  
  { ?#y<^oNM  
template < typename T1, typename T2 > [5#/& k{  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) {7szo`U2  
  { x@\'@>_GM  
  return t1 / t2; sOHAW*+  
} 6Kc7@oO~  
} ; NOr*+N\  
-Z& {$J  
这个工作可以让宏来做: +|w~j#j9`  
mZ&Mj.0+~  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 1{glRY'  
template < typename T1, typename T2 > \ e ^& 8x  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; g}j>;T  
以后可以直接用 DL Q`<aU  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) }XE/5S}D  
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]Nab0R&  
(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。。。) PvCE}bY{}  
v2z/|sG  
1pr_d"#4  
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 KT?s\w  
x%7x^]$  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > f6C+2L+Hr  
class unary_op : public Rettype Re ur#K  
  { bL[W.O0  
    Left l; W8rn8Rh  
public : *==nOO9G  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} 'V{k$}P2  
cuk}VZ  
template < typename T > AUpC HG7  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const F!t13%yeu?  
      { laJ%fBWmbi  
      return FuncType::execute(l(t)); w~-d4MNM  
    } 9!C?2*>A P  
Z'kYf   
    template < typename T1, typename T2 > bW3o%srxa  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const wZb@VG}%  
      { ~ZC=!|Q#  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); N4NH)x  
    } <b40\Z{+  
} ; VqU:`?#"a  
fJV VW  
w`_9*AF9  
同样还可以申明一个binary_op iKKWn*u  
/ /rWc,c  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Om~C0  
class binary_op : public Rettype ~PAn _]Z  
  { A84HaRlkF5  
    Left l; aN3{\^  
Right r; {q4"x5|  
public : &zy9}4w,  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} l.)!jWY  
AVZ@?aJgF  
template < typename T > "MN'%"/  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const >,2],X"G  
      { e.H"!X!0#H  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); X y<KvFy  
    } xK ux5u _  
J[AgOUc  
    template < typename T1, typename T2 > 0:8'Ov(  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const FX 3[U+  
      { xI8*sTx 6  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); )Me&xQTn  
    } p}z0(lQ*~  
} ; u'> CU  
ITiw) M  
t,6=EK*3T  
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 0w]?yqnE  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 B!anY}/U  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) n|6yz[N  
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.7gd1I  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! u] b6>  
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。。。 ;_ton?bF  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 _v,n~a}&  
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) ,{at?y*  
下面是修改过的unary_op .&dcJh*O+  
(*tJCz`Sj  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > UW3F)  
class unary_op WG n1pW  
  { "$Q Gifb  
Left l; ~Sq >c3Wn  
  DK1)9<  
public : }OFk.6{{&v  
CcQ|0  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Az[z} r4  
,-Gw#!0  
template < typename T > L|?tcic  
  struct result_1 %Et]w  
  { -:q7"s-}b  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 'l;|t"R12  
} ; @pz2}Hd |  
&I=q%  
template < typename T1, typename T2 > )M~5F,)  
  struct result_2 ?`$4ZDM  
  { |Gi/=[Tp  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 7;{F"/A  
} ; ly@CX((W  
E*vi@aI  
template < typename T1, typename T2 > KhvCkQMI@  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x1h!_^(QfF  
  { fBmx +7  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); #s%$kYp 1  
} QWEK;kUa@  
:08UeEy  
template < typename T > V96BtV sB  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const W0k_"uI  
  { RB2u1]l  
  return OpClass::execute(lt(t)); 7=9jXNk Y  
} dWA7U6c<  
AXFVsZH"zi  
} ; 0OXd*  
wSDDejg  
E J1:N*BA  
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 4Ki'r&L\  
好啦,现在才真正完美了。 L<n_}ucA  
现在在picker里面就可以这么添加了: QB3AL; 7  
uJizR F  
template < typename Right > -_+0[Nb.  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const 6822xk  
  { tp"\  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); e_SlM=_ u  
} _+i-)  
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。 l_WY];a  
jBM>Pe^`3  
$8)/4P?OL  
#@ G2n@Hj  
}V{, kK  
十. bind iVRz  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 'J}lnt[V  
先来分析一下一段例子 9 +6"<r!  
H;8(y4;  
vs +N{ V  
int foo( int x, int y) { return x - y;} W+vm!7wX0  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 iBQftq7  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 O1A*-G:X  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 i~4Kek6,I  
我们来写个简单的。 S1."2AxO  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: s*;~CH-[  
对于函数对象类的版本: @47TDCr  
HhO$`YZ%>  
template < typename Func > 8wOr`ho B  
struct functor_trait ]?2AFkF  
  { p\ASf  
typedef typename Func::result_type result_type; -Ac^#/[0  
} ; U w)1yzX  
对于无参数函数的版本: ^VQiq7 xm  
r*Mm5QozA  
template < typename Ret > n(L {2r  
struct functor_trait < Ret ( * )() > ^,3 >}PU  
  { f' eKX7R  
typedef Ret result_type; Oe?nX>  
} ; =o {`vv  
对于单参数函数的版本: DE[y&]/C{  
pP .   
template < typename Ret, typename V1 > -M4#dHR_!  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > E ?-K_p  
  { :?,& u,8  
typedef Ret result_type; A /MOY@%G  
} ; tU(6%zvR  
对于双参数函数的版本: @U}UCG7+  
ny}?+&K  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > \l`;]cA  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > +CACs7tV  
  { [4gv_g  
typedef Ret result_type; Gfvz%%>l  
} ; +1rJ;G  
等等。。。 ,?}TSJKC  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy :c\NBKHv*  
',.Xn`c  
template < typename Func > `bi5#xR  
struct func_return GRNH!:e  
  { =<<\Uo  
template < typename T > ?lTQjw{  
  struct result_1 (wTg aV1  
  { W uQdz&s>  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; *Q)+Y&qn  
} ; {uw]s< 6  
x@/ !H<y  
template < typename T1, typename T2 > S +He  
  struct result_2 SXhJz=h  
  { 3TJNlS  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ^t| %!r G  
} ; cD 1p5U  
} ; $HaM, Oh;i  
 z\ \MLyS  
4)`{ L$  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Aam2Y,B  
v>,XJ7P  
template < typename Func, typename aPicker > G#csN&|,  
class binder_1 -v]7}[ .[  
  { se?nx7~  
Func fn; ].$N@t C  
aPicker pk; /rquI y^  
public : 7 `|- K  
(LnKaf8  
template < typename T > \X(.%5xC  
  struct result_1 $(GXlhA  
  { <h^vl-L>  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 0s(G*D2%6  
} ; 8garRB{  
~;MRQE  
template < typename T1, typename T2 > lwV#j}G  
  struct result_2 f>Ge Em~  
  { + 5 05  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; G-Y8<mEh  
} ; |kjk{  
Tfj%Sb,zM  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 5YRa2#d  
AH;h#dT  
template < typename T > m~2PpO  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const rK"x92P0  
  { wz'D4B  
  return fn(pk(t)); rUlXx5f  
} -?j'<g0  
template < typename T1, typename T2 > tFG&~tNc  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >1W)J3  
  { ,}J(&  
  return fn(pk(t1, t2)); q>,i `*  
} 1B2>8 N  
} ; C}7Sh6  
JVN0];IL}  
xgfK0-T|[  
一目了然不是么? Z/O5Dear/h  
最后实现bind 0DGXMO$;  
-2f_e3jF  
Lb(=:Z!{  
template < typename Func, typename aPicker > -_B*~M/vV`  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) WxFVbtw  
  { +dlN^P647  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); iOw'NxmY  
} Zhf+u r  
{"-uaH>,  
2个以上参数的bind可以同理实现。 K;Fy&p^d  
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。 y%f'7YZ4  
\#L}KW  
十一. phoenix nzU^G)  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: qEE V&  
Ju# - >]  
for_each(v.begin(), v.end(), CnN PziB  
( Db@$'  
do_ *{ 6{ZKM  
[ 2{(_{9<>z  
  cout << _1 <<   " , " zW8rC!  
] PCtf&U  
.while_( -- _1), ogtl UCUD  
cout << var( " \n " ) jhg0H2C8  
) G?*)0`~W  
); E&9BeU a#  
O!#r2Y"?K1  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: q-}q rg  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor zb.dVK`7N-  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 0w)Gb}o$  
那么我们就照着这个思路来实现吧: ~qT5F)$B-  
j"1#n? 0  
*> LA30R*v  
template < typename Cond, typename Actor > q8#zv_>K  
class do_while 6fY-D qF!  
  { bi~1d"j  
Cond cd; mQUI9  
Actor act; Qh3BI?GZ'3  
public : ~>SqJ&-moo  
template < typename T > qjDt6B^RO  
  struct result_1 -?nr q <3  
  { O/ybqU\7  
  typedef int result_type; &L`^\B]k|  
} ; VH M&Y-G  
FLUvFD  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} ~xCv_u^=  
F#=M$j_  
template < typename T > zl $mt'\y  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const }JI@f14  
  { [0MNq]gxf  
  do ?sD4S   
    { OGcq]ue  
  act(t); 5v5)vv.kd  
  } p4-UW;Xu  
  while (cd(t)); n37P$0  
  return   0 ; :<gC7UW  
} +adwEYRrr  
} ; Y<qWG 8X  
'-X[T}  
Q-<h)WTA  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). 6pP:Q_U$  
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。 p?-qlPl  
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。 vj%3v4  
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。 6({TG&`!]  
下面就是产生这个functor的类: i/|}#yw8A  
!{q_Q !  
z_f^L %J0  
template < typename Actor > D||)H  
class do_while_actor FdGnNDl*e  
  { ?mwa6]  
Actor act; i+90##4<?  
public :  Z2a~1BL  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} 7w\L<vFm  
};Pdn7;1G:  
template < typename Cond > g~p43sVV  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; V9Pw\K!w#\  
} ; 9$f%  
+R"Y~ m{F  
k:[T#/;  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 V!\'7-[R  
最后,是那个do_ InA=ty]"_U  
|W*#N8I P  
?`T Q'#P`  
class do_while_invoker L8,/  
  { 0@yw#.j  
public : Q@ua G,6  
template < typename Actor > >npTUOGL=n  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const .fAHP 5-  
  { X4eoE  
  return do_while_actor < Actor > (act); nD.K*#u  
} CT?4A1[aD  
} do_; m`BE{%  
v` h n9O  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? muAgsH$/  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 =O%'qUj`q  
最后来说说怎么处理break和continue =&Z#QD"vl  
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。 H S)$|m_  
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
批量上传需要先选择文件,再选择上传
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八