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
  • 3353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 ofm#'7P 0  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 v[1aW v:  
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, ssfr}fzH  
(A9Fhun  
<^#,_o,!  
TM%| '^)  
  class filler akp-zn&je  
  { 9X}10u:  
public : I|qo+u)  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} V?6a 8lJ  
} ; P3x8UR=fS  
wr$("A(  
f%][}NN)Xr  
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: DX#Nf""Pw  
Ag-(5:  
we;-~A5J  
9+Np4i@  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); fDv2JdiU  
luh$2 \5B  
3c-GY:VkLM  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 8W*%aOi5+  
L +b6!2O,  
$*^7iT4q_t  
f\|w '  
二. 战前分析 BX`{73sw  
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。 Ua:}Vn&!  
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 X-bcQ@Oj  
ZF!h<h&,  
Ytn9B}%o  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); NVkV7y X]  
  /* --------------------------------------------- */ ~[t[y~Hup  
vector < int *> vp( 10 ); 3#LlDC_WC  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Z@4Ar fl  
/* --------------------------------------------- */ uy>q7C  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); is?{MJZ_  
/* --------------------------------------------- */ (~p< P+  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); {:/#Nc$5  
  /* --------------------------------------------- */ m+ =] m_  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); yuh *  
/* --------------------------------------------- */ E^ B'4  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); x+\`gK5  
A#e%^{q$  
9)l$ aBa  
k R?qb6  
看了之后,我们可以思考一些问题: Ki;*u_4{  
1._1, _2是什么? A7%)~z<  
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。 tj'\tW+s'  
2._1 = 1是在做什么? { a =#B)6  
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。 pIc#L>{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。 p?02C# p  
=}~hWL  
D(~U6SR  
三. 动工 em y[k  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: _qF+tm  
x'8x   
8'[~2/  
,V7nzhA2  
template < typename T > ncaT?~u j  
class assignment Lc}LGq!  
  { 4VHn  \  
T value; kXViWOXU^  
public : 0Fq} N  
assignment( const T & v) : value(v) {} 2IK}vDsis  
template < typename T2 > P?%s #I:  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } Q 3 ea{!r  
} ; aEB_#1  
91/Q9xY  
A@`}c,G  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 C2!|OQ9A2  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment }H53~@WP>  
RTYvS5 G  
!M(xG%M-V  
p#-Z4-`  
  class holder )705V|v  
  { <NMEGit  
public : _YRFet[,m  
template < typename T > )+#` CIv  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const u*eV@KK!  
  { {FI&^39 F$  
  return assignment < T > (t); Y/F6\oh  
} =F|{# F  
} ; O 2V  
6bg ;q(*7  
~g91Pr   
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: =nHUs1rKn  
gt) I(  
  static holder _1; }{Pp]*I<A  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 1er TldX  
2Ah#<k-gC;  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); %UrueMEO  
而不用手动写一个函数对象。 `bq<$e  
hPB9@ hT$  
+Ze} B*0  
: $1?i)  
四. 问题分析 ,)cM3nu  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 #~]zhHI  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 @mCEHI{P  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 b=C*W,Q_#  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 h'llK6_)  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 <_L,t 1H{  
]h`&&Bqt  
五. 问题1:一致性 e+7"/icK  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| j^sg6.Z*  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 J3V= 46Yc  
tAd%#:K  
struct holder P8:dU(nlW  
  { 5Pc;5 o0C  
  // mthA4sz  
  template < typename T > ktXM|#  
T &   operator ()( const T & r) const N{!i=A  
  { P= BZ+6DS  
  return (T & )r; 6Igz:eX  
} /KaZH R.  
} ; !qQl@j O  
%A/0 '  
这样的话assignment也必须相应改动: u/0h$l  
*8A  
template < typename Left, typename Right > }0*@fO  
class assignment Tk[ $5u*,  
  { W+c<2?d:  
Left l; [85spub&}  
Right r; O/(`S<iip  
public : x8B}ZIbT9  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 3pROf#M  
template < typename T2 > B"w?;EeV.  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } Z clQ  
} ; 7aRi5  
$)i")=Hy  
同时,holder的operator=也需要改动: FX&~\kmV'j  
F,F4nw<W  
template < typename T > 2jItq2.>  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const eKgBy8tNS0  
  { ,-LwtePJ0  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); tY<4%~%X  
} U}[d_f  
{<p?2E  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 xt* 3'v  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ~W'{p  
,-c6dS   
return l(rhs) = r; #G|RnV%t$~  
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。 /Iy]DU8  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: wssRA?9<  
I*{ nP)^9  
template < typename Tp > %XDc,AR[  
class constant_t uBKgcpvTs  
  { 2;`1h[,-^  
  const Tp t; ZF8 yw(z  
public : AT 3cc  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} V7Lxfoa4  
template < typename T > \ZFGw&yN  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const Qj.#)R  
  { N^G Mp,8  
  return t; qJs<#MQ2  
} Y_IF;V\  
} ; bHYy}weZ  
D,*3w'X!K  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 wE>\7a*P%  
下面就可以修改holder的operator=了 [A~xy'T  
~ "H,/m%2o  
template < typename T > VBGuC c/  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const l`{\"#4  
  { %6,SKg p  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); k68T`Ub\W6  
} faX#**r  
LVfF[  
同时也要修改assignment的operator() Lc,Pom  
]L $\ #  
template < typename T2 > hGe/ ;@%  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } K~{$oD7!  
现在代码看起来就很一致了。 )h4 f\0  
M61xPq8y5  
六. 问题2:链式操作 [< ?s?Ci  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 A*2jENgci  
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。 )3}9K ^jS  
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。 =E4LRKn  
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。 9'giU r  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct <tNBxa$gS  
4<Utmr  
template < typename T > kk@fL  
struct result_1 61>.vT8P  
  { |(E FY\  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; F=e8IUr  
} ; 9gDkTYkj  
T{.pM4Hd  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ColV8oVnU  
m)t;9J5  
template < typename T > :Zbg9`d*  
struct   ref OJuG~euy  
  { <I\/n<*  
typedef T & reference; y<|7z99L  
} ; { ]{/t-=  
template < typename T > Lv;^My  
struct   ref < T &> {_[N<U:QT&  
  { ^e_hLX\SW  
typedef T & reference; @s;;O\  
} ; HZC"nb}r4  
v!6  c0a  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: v\gLWq'  
F3@phu${  
template < typename T > 5h=}j  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const .+3g*Dv{&  
  { a`E#F] Z  
  return l(t) = r(t); ooj,/IEQ  
} M#4p E_G  
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。 &tLgG4pd  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ;~ )5s'  
x:NY\._  
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 |^"1{7)  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: WdH$JTk1  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 {l1.2!  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 h6D<go-b56  
最后的布局是: ArI2wM/v  
                Add pHXm>gTd,J  
              /   \ ~*&H$6NJS  
            Divide   5 SuJ aL-;  
            /   \ +K:Dx!9  
          _1     3 {0Yf]FQb-a  
似乎一切都解决了?不。 RNEp4x  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 h,u, ^ r  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 <sGVR5NR  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: / |;RV"  
17%,7P9pg  
template < typename Right > ^B.5GK)!  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const :1. L}4"gg  
Right & rt) const ~rqCN,=d  
  { 36&e.3/#  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); B:yGS*.tu  
} In"ZIKaC  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 hc(#{]].  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 I#Y22&G1  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 X Swl Tg  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 e\`&p  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 ?DS@e@lx  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? .]Y$o^mf  
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: ~OYiq}g  
JQ_sUYh~3  
template < class Action > zOAd~E  
class picker : public Action iJ)_RSFK  
  { I3{PZhU.  
public : \g&,@'uh  
picker( const Action & act) : Action(act) {} 2G & a{  
  // all the operator overloaded vFzRg5lH  
} ; `!3SF|x&  
$ZhF h{DQ.  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 >W=,j)MA  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: 1Z/(G1  
e9Wa<i 8  
template < typename Right > R3)~?X1n  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const +5g_KS  
  { xA2YG|RU=b  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); HYD'.uj  
} ]NQfX[  
:%_LpZ  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > /Y:sLGQLD  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 G/y5H;<9M  
!]A  
template < typename T >   struct picker_maker Hp|kQJ[LE  
  { [NjXO`5#]  
typedef picker < constant_t < T >   > result; T8?Ghbn  
} ; T#T*Zw"+  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > e-})6)XgA  
  { XFVE>/H  
typedef picker < T > result; +[6G5cH  
} ; "=HA Y  
@(EAq<5{  
下面总的结构就有了: jKz$@gP  
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。 V@.Ior}w  
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。 p#ZCvPE;uH  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 >jDDQ@  
至此链式操作完美实现。 W 8<&gh+  
{ T/[cu<  
(R,#a *CV  
七. 问题3 Fk&c=V;SU  
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。 ].avItg  
5ORo3T%  
template < typename T1, typename T2 > f=+mIZ  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9 &dtd  
  { xWH.^o,"  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); v4!VrI  
} MVpGWTH@F  
!NK1MU?T)  
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: xJpA0_xfG  
?d\N(s9F  
template < typename T1, typename T2 >  \{_q.;}  
struct result_2 ''cInTCr  
  { d"1]4.c  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ql Ax  
} ; J/`<!$<c  
^do9*YejX;  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? f#>,1,S  
这个差事就留给了holder自己。 djl*H  
    #Qw0&kM7I  
.fqN|[>  
template < int Order > c1(RuP:S  
class holder; o+iiST JEe  
template <> soB,j3#p'*  
class holder < 1 > @,j*wnR  
  { @f>-^  
public : b}$+H/V  
template < typename T > oi7@s0@  
  struct result_1 E:_ZA  
  { n t;m+by  
  typedef T & result; 3)wN))VBX  
} ; b<[Or^X ]  
template < typename T1, typename T2 > f].h^ ~.q  
  struct result_2 PA{PD.4Du  
  { dw>C@c#"  
  typedef T1 & result; _ gR;=~S  
} ; KJUH(]>F  
template < typename T > (*9$`!wS  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const C\3rJy(VJ  
  { /|m2WxK)  
  return (T & )r; S&5&];Ag  
} H\"sgoJ  
template < typename T1, typename T2 > Wx%H%FeK  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const kOrZv,qFG[  
  { S/hQZHZHg,  
  return (T1 & )r1; Ux!p8  
} `6(S^P  
} ; IVnHf_PzF  
BN5[,J  
template <> %bn jgy  
class holder < 2 > h|9L5  
  {  R Z?jJm$  
public : \[i1JG  
template < typename T >  `,*3[  
  struct result_1 CT <7mi!  
  { lN 4oW3QT  
  typedef T & result; fCn^=8KOZ  
} ; r| wS<cA2  
template < typename T1, typename T2 > s-!ArB,  
  struct result_2 e(;,`L\*  
  { z]y.W`i   
  typedef T2 & result; ~8Fk(E_  
} ; =!A_^;NQf  
template < typename T > %g$o/A$  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const \A#41  
  { Q~]uC2Mw  
  return (T & )r; F`W?II?  
} c9 eM/*:  
template < typename T1, typename T2 > Oc0a77@  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const U[-o> W#  
  { i v38p%Zm  
  return (T2 & )r2; :uS\3toj  
} :gibfk]C  
} ; /)>3Nq4Zx  
Ms#M+[a  
"Qc7dRmSxm  
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> >。 1~_{$5[X?  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: a$OE0zn`  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: X=&ET)8-Y  
`UyG_;  
return l(i, j) = r(i, j); '3tCH)s  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) FIhk@TKa  
(*'f+R`$  
  return ( int & )i; &-6Gc;f8  
  return ( int & )j; 2 c{34:  
最后执行i = j; %3-y[f  
可见,参数被正确的选择了。 ,AFu C <  
9G5rcYi  
%JBz5G  
-zgI_u9=EB  
 skViMo  
八. 中期总结 u'DRN,h+  
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: xGg )Y#  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 - %h.t+=U  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 :U%W%  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ;bib/  
8qTys8  
I"<\<^B<  
s};{ZAtE  
?Ep [M:,q  
K=k"a  
九. 简化 n M*%o-  
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。 m}t`FsB.  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 WX?IYQ+  
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: k$R-#f;  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 #OD/$f_  
  +-*/&|^等 K7:)nv E  
2. 返回引用。 -;m0R  
  =,各种复合赋值等 q,|j]+9q  
3. 返回固定类型。 l<LI7Z]A  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) !)0;&e5  
4. 原样返回。 d.d/<  
  operator, Id .nu/  
5. 返回解引用的类型。 pJ"qu,w  
  operator*(单目) M`!H"R7  
6. 返回地址。 P@Oo$ o  
  operator&(单目) l'.VKh\C  
7. 下表访问返回类型。 "(~^w=d:$  
  operator[] cf20.F{<  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 7' V@+5  
  operator<<和operator>> u0c1:Uv#~e  
_op}1   
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。 6iE<T&$3P  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 9IfmW^0  
~KX/ Ai  
template < typename Left > q ^N7 I@Y  
struct value_return >W+%8e  
  { ~IBP|)WA-  
template < typename T > qiBVG H  
  struct result_1 :>f )g  
  { @,7GaK\  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; k)=s>&hl  
} ; 3ym',q  
9 -a0:bP  
template < typename T1, typename T2 > '$(^W@M#6  
  struct result_2 L48_96  
  { ,j_i?Ff  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; CxW>~O:  
} ; g@!V3V  
} ; YZ8>OwQz2  
vw/J8'  
`e&Suyf4B  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait G}raA%  
}V`"s^  
下面我们来剥离functor中的operator() sBg.u  
首先operator里面的代码全是下面的形式: %pL''R9VF  
0znR0%~  
return l(t) op r(t) _8UU'1d  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 'S&zCTX7j  
return op l(t) wE`]7mA  
return op l(t1, t2) 16(QR-  
return l(t) op !F'YDjTot  
return l(t1, t2) op wc4{)qDE  
return l(t)[r(t)] V6X 0^g  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] rw JIx|(  
Ioa$51&  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: jLm ;ty2;  
单目: return f(l(t), r(t)); .[OUI  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); MKi0jwJM  
双目: return f(l(t)); 2uW; xfeY  
return f(l(t1, t2)); iz PDd{[  
下面就是f的实现,以operator/为例 z$. 88 ^  
u `6:5k  
struct meta_divide /7F:T[  
  { E*K;H8}s  
template < typename T1, typename T2 > 6?J i7F  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) xfe+n$~ c  
  { &B1WtW  
  return t1 / t2; uHzU-FZ|B  
} GGs}i1m  
} ; f r6 fj  
;[OH(!  
这个工作可以让宏来做: &}B|"s[  
[sj osV  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 4!no~ $b  
template < typename T1, typename T2 > \ }WXi$(@v  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; S_UIO.K  
以后可以直接用 . 3T3E X|G  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ( ^Nz9{  
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{L&A  
(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。。。) +',S]Edx  
y766; X:J  
=GMkR+<)  
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 .}~_a76  
v`Oc,  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > c,+:i1IAy  
class unary_op : public Rettype 'I6i ,+D/q  
  { M%P:n/j  
    Left l; )1`0PJoHE  
public : j'"J%e]  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} JU&c.p /  
Z,Dl` w  
template < typename T > I:1C8*/  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .|i.Cq8  
      { [5Mr@f4I  
      return FuncType::execute(l(t)); ~U&AI1t+J  
    } d|Lj~x|  
4O!ikmY:t  
    template < typename T1, typename T2 > 12gU{VD  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const  S9FE  
      { JOeeU8C  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); 1?+St`+{B-  
    } @Qt{jI !  
} ; $}<e|3_  
Si;H0uPO  
7n<::k\lb  
同样还可以申明一个binary_op r0% D58  
>@ .  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > &Hs!:43E-<  
class binary_op : public Rettype 3 {sVVq5Y  
  { T'Dv.h  
    Left l; a~y'RyA  
Right r; V/9!K%y  
public : G mA< g  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} aHK}sr,U  
CryBwm  
template < typename T > LsU9 .  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const bdE[;+58  
      { ZyFjFHe+  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); <*cikXS  
    } RPL:-  
P.9>z7l{  
    template < typename T1, typename T2 > lA8`l>I  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]Gq !`O1  
      { ml }{|Yz  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); z9Rp`z&`E  
    } 3eQ&F~S  
} ; `*1p0~cu  
p>8D;#Hm L  
0{-q#/  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 NyNXP_8  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ' %o#q6O  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) :& ."ttf=  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 tf`^v6m%]  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ds[|   
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 qF;|bF  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 9V*qQS5<p  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) !'*-$e  
下面是修改过的unary_op c(s.5p ^  
xMG~N`r  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > J<jy2@"tXo  
class unary_op M[,@{u/  
  { g{&ui.ml&  
Left l; ^.QzQ1=D  
  k~1?VQ+?M  
public : #!+:!_45  
3L}A3de'  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} St*h>V6  
PB\x3pV!}  
template < typename T > s?L  
  struct result_1 B:'US&6Lf'  
  { ,r\o}E2  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 40m-ch6Q  
} ; ^Xh^xL2cn  
-PR N:'T  
template < typename T1, typename T2 > v mk2{f,g  
  struct result_2 r3UUlR/Do  
  { ln dx"prW  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 9~[Y-cpoi  
} ; kMN~Y  
< h *4Q  
template < typename T1, typename T2 > ER.}CM6{[  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ['iPl/v0  
  { Q hO!Ma]  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); YT(AUS5n  
} BLD gt~h#  
A6(/;+n  
template < typename T > ,Ko!$29[  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const H"WprHe  
  { hkQ"OsU  
  return OpClass::execute(lt(t)); XlR@pr6tw  
} o!A+&{  
E hMNap}5"  
} ; [ v*ju!  
1yu4emye4  
[`7ThHX  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 20Wg=p9L  
好啦,现在才真正完美了。 sd|).;s}  
现在在picker里面就可以这么添加了: 1p=]hC  
qY!Zt_Be6  
template < typename Right > HN|%9{VeB  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const & >fQp(f  
  { _.8S&  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); #AQV(;r7@  
} 8bld3p"^  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 ~b8]H|<'Y  
P/_['7  
j&qub_j"xX  
}*]-jWt1J\  
gRcQt:  
十. bind g`QEu 5v  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 KPUV@eQ,  
先来分析一下一段例子 qlPT Ll  
<wD-qTW  
[/8%3  
int foo( int x, int y) { return x - y;} nAdf=D'P  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 |&i<bqLw:  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 {"KMs[M  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 `<d }V2rdz  
我们来写个简单的。 }@d@3  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: \,0oX!<YY  
对于函数对象类的版本: 2<}%kQ`  
/cP"h!P}~~  
template < typename Func > ?%[jR=w  
struct functor_trait ?4T-@~~*`=  
  { ysY*k`5  
typedef typename Func::result_type result_type; /N.U/MPL_  
} ; 5`p.#  
对于无参数函数的版本: uoh7Sz5!^  
]:J$w]\  
template < typename Ret > 4^o^F-k'  
struct functor_trait < Ret ( * )() > nAlQ7 '  
  { + mT_QsLEv  
typedef Ret result_type; |+D!= :x  
} ; KoT%Mfu  
对于单参数函数的版本: FfT`;j  
FGq [ \B  
template < typename Ret, typename V1 > SXP]%{@ R/  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > pOoEI+t  
  { DZtsy!xA  
typedef Ret result_type; ;Q`lNFa  
} ; a0H+.W+]  
对于双参数函数的版本: \YrUe1  
,r_Gf5c  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > bW(0Ng  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 4;2uW#dG"  
  { FGBbO\< /  
typedef Ret result_type; dioGAai'  
} ; (KZ{^X?a  
等等。。。 a/xn'"eli  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Tpa5N'O  
@-`*m+$U6  
template < typename Func > 3F^Q51:t  
struct func_return SNk=b6`9  
  { ysnx3(+|  
template < typename T > ('+d.F[109  
  struct result_1 F#5~M<`.o  
  { }3WxZv]I}  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; cQ}{[YO  
} ;  uHRsFlw  
!&@615Vtw  
template < typename T1, typename T2 > 4 s9LB  
  struct result_2 t\O16O7S  
  { !^G\9"4A  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; lNO;O}8  
} ; R[+<^s}p/  
} ; SOaoo^,O  
<qt|d&  
+R75v)  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 )NT*bLRPQ  
(A.C]hD  
template < typename Func, typename aPicker > {R{=+2K!|k  
class binder_1 _Y m2/3!  
  { v4 E}D  
Func fn; 6Q5^>\Y  
aPicker pk; X1_5KH  
public : Bk{]g=DO  
vtJJ#8a]  
template < typename T > DzRFMYBR  
  struct result_1 {?7Uj  
  { w_VP J  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; b*lkBqs$  
} ; MomwX  
"Z+k=~(  
template < typename T1, typename T2 > S$-7SEkO+  
  struct result_2 ba9?(+i$h  
  { ?:9"X$XR  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 8zq=N#x  
} ; *|HY>U.  
eS){1  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {}  C9)@jK%  
E=O\0!F|b  
template < typename T > bpa?C  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3=V &K-  
  { 'dc#F3  
  return fn(pk(t)); 1Ai^cf:S  
} b%c9oR's^  
template < typename T1, typename T2 > cso8xq|b7  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~)M~EX&pK  
  { Yx`n:0  
  return fn(pk(t1, t2)); dqcL]e  
} @>7%qS  
} ; WTiD[u  
llDkJ)\  
jSaU?ac  
一目了然不是么? iH'p>s5L  
最后实现bind l;E(I_ i)  
w&.a QGR#  
M D#jj3y  
template < typename Func, typename aPicker > AQ^u   
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) a$fnh3j[  
  { #T"4RrR  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); :Llb< MY2  
} )QJUUn#  
(**oRwr%  
2个以上参数的bind可以同理实现。 |k9 C/  
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。 m(P]k'ZH?  
-D: b*D  
十一. phoenix 1{.9uw"2S  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: X5w$4Kj&4l  
:rP=t ,  
for_each(v.begin(), v.end(), asqV~n  
( 9A#i_#[R  
do_ >8[Z.fX  
[ z'7]h TA  
  cout << _1 <<   " , " y>ktcuML  
] )O6>*wq  
.while_( -- _1), z0 Z%m@  
cout << var( " \n " ) 7-V/RChBm  
) !p/goqT~dY  
); .jK4?}]  
tT._VK]o&R  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: Ew$C ;&9  
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 NX&_p!_V  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 dQG=G%W  
那么我们就照着这个思路来实现吧: \ 6MCxh6  
bhs _9ivw  
gI`m.EH}}N  
template < typename Cond, typename Actor > >.D4co>  
class do_while u]G\H!Wk Q  
  { A?0Nm{O;3v  
Cond cd; O33 `+UV"W  
Actor act; ^kSqsT"  
public : 0IWf!Sk ]  
template < typename T > Gp\ kU:}&  
  struct result_1 _WbxH  
  { |V7*l1  
  typedef int result_type; 4b`=>X;W  
} ; H0cA6I  
o,wUc"CE  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} rW#T vUn  
'O-"\J\  
template < typename T > *n"{J(Jt`  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const EEL,^3KR  
  { BLJj(-  
  do wS3'?PRX  
    { -DAlRz#d,  
  act(t); 9Gz=lc[!7  
  } =?`c=z3~i$  
  while (cd(t)); ]]Ufas9  
  return   0 ; i{qgn%#}Y  
} 9o!Bzy+_  
} ; |gY^)9ei  
Wn}'bqp  
wUM0M?_p[  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). ,"0 :3+(8;  
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。 Q=dy<kg']  
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。 _Bj":rzY  
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。 ijU*|8n{>  
下面就是产生这个functor的类: \lNN Msd&  
M"To&?OI  
|e0`nn=  
template < typename Actor > /_ajaz%  
class do_while_actor A+?`?pOm&  
  { Uoix  
Actor act; BfiD9ka-z  
public : ~7Ux@Sx;  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} ;xn0;V'=  
J4U1t2@)9  
template < typename Cond > [opGZ`>)j"  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; ;]:@n;c\  
} ; caX< n>  
h!9ei6  
ygl0k \  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 dUdT7ixo  
最后,是那个do_ 5Jnlz@P9  
E&:,oG2M  
<ZR9GlIr  
class do_while_invoker \z} Ic%Tp  
  { )}O8?d`  
public : Y`wSv NU  
template < typename Actor > X#;bh78&-  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const Yu2Bkq+  
  { [)X\|pO&  
  return do_while_actor < Actor > (act); Eu04e N  
} "@8li^  
} do_; jmW7)jT8:  
n '6jou  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? +X]vl=0  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 7"D.L-H  
最后来说说怎么处理break和continue )@bQu~Y  
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。 3"\lu?-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
欢迎提供真实交流,考虑发帖者的感受
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五