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
  • 7499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 5@~|*g[  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 TFQ!7'xk)  
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, {FO$yw=>  
dt\jGD  
G4 _,  
?Bi*1V<R  
  class filler z(y*hazK  
  { Di.3113t  
public : "Zv~QwC  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} $A_]:qI2  
} ; <If35Z)~  
T1WWK'  
?#A]{l  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: -V.d?A4"  
!D^c3d  
`{v?6:G:Q  
BqK(DH^9N  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); !~i' -4]  
Z~  
4'1m4Ugg  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 /b#l^x:j  
Ta=s:trP  
@@G6p($  
-e GL)M  
二. 战前分析 W!Gdf^Yy<  
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。 (.Y/  
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 rh*sbZ68>E  
1Tp/MV/>  
$g9**b@  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); oPf)be| #  
  /* --------------------------------------------- */ KL,/2 (  
vector < int *> vp( 10 ); _*M42<wcO  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); g`^X#-!(  
/* --------------------------------------------- */ bBcp9C)iY  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); &C<yfRDu  
/* --------------------------------------------- */ jhgX{xc  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); *A'FC|\  
  /* --------------------------------------------- */ DE$q+j0P  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); g^Yl TB  
/* --------------------------------------------- */ g]~h(mI  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); Bh`N[\r  
+avMX&%  
YUU-D(  
G6P)C##ibn  
看了之后,我们可以思考一些问题: @oP_;G  
1._1, _2是什么? #65^w=Sp}  
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。 ? 8aaD>OR$  
2._1 = 1是在做什么? B_`y|sn  
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。 ~T7B$$  
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。 WUc#)EEM)  
{~GYj%-^  
Rgy- OA  
三. 动工 f>o,N{|  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: inb^$v  
9I7\D8r  
INs!Ame2  
e1myH6$W  
template < typename T > %VJ85^B3  
class assignment lf<S_2i  
  { ZIR0PQh\  
T value; P;[OWSR[d  
public : gU^$Sx7'  
assignment( const T & v) : value(v) {} -Y#sI3o*R8  
template < typename T2 > 8M,9kXq{L  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } OI1ud/>h  
} ; #eZ6)i<  
>Hb^P)3  
KOq;jH{$  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 l ASL8O&\  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment n]_[NR) i  
UV 4>N  
RgdysyB  
 YpAg  
  class holder |'ln?D:&  
  { 8b.u'r174  
public : W W2Ob*  
template < typename T > <:FP4e "(  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const u=F+(NE"  
  { b i y4 d  
  return assignment < T > (t); F;ZSzWq  
} ,d+fDmm3  
} ; WO4=Mte?  
N/$`:8"  
_-!sBK+F  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: eivtH P  
Ma*y=d;,1  
  static holder _1; z{"2S="  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 LH 3}d<{  
p9U?!L!y  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 3nZ9m  
而不用手动写一个函数对象。 jCAC `  
AsS$C&^  
r)9Dy,  
unJid8Lo  
四. 问题分析 87%*+n:?*  
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。 YIt& >  
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。 Md6]R-l@  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 {Sl57!U5  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 OdWou|Gz  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 xqXDxJlns  
t>GfM  
五. 问题1:一致性 (bOpV>\Q7  
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?| P&d"V<  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 o*x*jn:hm  
w;}@'GgL  
struct holder 9 3+"D`  
  { h)1qp Qj  
  // c^rOImZ  
  template < typename T > M/?KV9Xk2  
T &   operator ()( const T & r) const 9odJr]  
  { RCTQhTy=  
  return (T & )r; 5(W"-A}  
} YCe7<3>J4  
} ; TSAU?r\P  
& gJV{V5Ay  
这样的话assignment也必须相应改动: ""Zp:8o  
^J Z^>E~  
template < typename Left, typename Right > \ \BCcr\l  
class assignment ~U(,TjJb  
  { Qu=LnGo~P  
Left l; BR^7_q4q  
Right r; y-p70.'{U  
public : x\&`>>uA  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} B/5=]R  
template < typename T2 > ihh4pD27g  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } Q9d`zR]  
} ; ;!91^Tl  
g~7Ri-"  
同时,holder的operator=也需要改动: FJ*i\Q/D  
] sz3]"2  
template < typename T > l$K,#P<)  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const AM"Nn L"  
  { 4!asT;`'  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); Uie?9&3  
} O20M[_S  
i |{Dd%4vK  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 |9"p|6G?B  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 7&`}~$>}>e  
+,:du*C  
return l(rhs) = r; c`lJu_  
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。 (>mI'!4d  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 8ul&x~2;X  
8<mjh0F-,  
template < typename Tp > sS&Z ,A  
class constant_t e *(b  
  { \;VhYvEH  
  const Tp t; )!g{Sbl  
public : EF pIp4_Y  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} fgNU03jp^x  
template < typename T > K.G$]H  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const U. AjYez  
  { pA{ 5V9  
  return t; y%sroI('y  
} {k4CEt;  
} ; r'CM  
r1ws1 rr=  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 7iHK_\tn  
下面就可以修改holder的operator=了 2L AYDaS  
k5kdCC0FCk  
template < typename T > -(`OcGM'L  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const L=2y57&Y  
  { Qn ^bVhG+  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); v7%X@j]ji  
} 5L:1A2Z?c  
|AlR^N  
同时也要修改assignment的operator() :16P.z1L  
T!wo2EzE  
template < typename T2 > t+,4Ya|Xj  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } /8VP[i)u  
现在代码看起来就很一致了。 g8!wb{8?s  
Xtwun  
六. 问题2:链式操作 AamVms  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 oG$)UTzGc  
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。 L lBN-9p  
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。 |F.)zC5{  
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。 _k^0m  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct o!:8nXw  
>5R <;#8  
template < typename T > ;> m"x  
struct result_1 X1 ZgSs+i  
  { vP7K9K x  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; GDYFU* 0  
} ; 2+Px'U\  
jBaB@LO9G  
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: !*2%"H*  
dd?x(,"A`  
template < typename T > 0y&I/2  
struct   ref {lth+{&L#  
  { 64-#}3zL  
typedef T & reference; _"4xKh)  
} ; GE>[*zN  
template < typename T > )2,eFNB#n  
struct   ref < T &> T[= S$n -'  
  { gyS+9)gY  
typedef T & reference; X(jVRr_m9  
} ; /ywD{*  
[m+iQVk'  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: @aQ1khEd  
y~IuPc  
template < typename T > kE TT4U  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const n.hv!W0  
  { M MzGd:0b  
  return l(t) = r(t); H3{GmV8  
} l!#m&'16"  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 ]|_\xO(  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 < j$#9QQ1  
"RVcA",  
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 X7L8h'(@  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: OT^%3:zg  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 6h3HDFS7s  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 6Es? MW=  
最后的布局是: T32BnmB{  
                Add y2O4I'/5<  
              /   \ ?Qb<-~~ j1  
            Divide   5 T5Dw0Y6u,  
            /   \ Th`skK&U  
          _1     3 S osj$9E  
似乎一切都解决了?不。 1b8p~-LsU  
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。 4@.|_zY  
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。 VL' fP2  
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: R:p62c;Tv0  
'03->7V  
template < typename Right > %p&k5:4<"#  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const q9"=mO0J+  
Right & rt) const ,]}?.g  
  { >:=|L%]s;\  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); zi~5l#I  
} ?S?2 0  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 H A}f,),G  
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。 ,3I^?5  
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。 $./bjV%  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 oJKa"H-jL  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 "m{,~'x  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? 7VK}Dy/Vvn  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 4'KOp&#l K  
]]}tdn_  
template < class Action > WWT",gio  
class picker : public Action PX|=(:(k  
  { XW JwJ  
public : }FF W|f  
picker( const Action & act) : Action(act) {} 5unG#szq  
  // all the operator overloaded g~UUP4<$"  
} ; 4h6k`ie!$  
7?OH,^  
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。 `RMI(zI3g.  
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: {b]aC  
*/ G<!W  
template < typename Right > |}){}or  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const 6io, uh!  
  { s<x1>Q7X~  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); nS()u}c;r  
} QrApxiw  
zF4[}*  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ,fEO> i  
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。 `P Xz  
wOB azWa   
template < typename T >   struct picker_maker reo{*) %  
  { (I@bkMp  
typedef picker < constant_t < T >   > result; ,(a5@H$f  
} ; avmcw~ TF  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > 2/,0iwj-  
  { p8wyEHB  
typedef picker < T > result; 2tayP@$  
} ; \b[9ebME  
@eqeN9e  
下面总的结构就有了: hzI *{  
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。 4YZS"K'E  
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。 zb6ju]2  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 wPbkUVO  
至此链式操作完美实现。 x*oWa,  
&iN--~}!$  
Qy#)Gxp  
七. 问题3 wV?,Z!\Z  
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。 ~.PP30 '  
GFSt<k)  
template < typename T1, typename T2 >  TIy&&_p  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const i` A  
  { bg|!'1bD`5  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); f[gqT yiP  
} >#+IaKL7  
^ 4%Zvl  
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: NGYyn`Lx  
h5 Vv:C  
template < typename T1, typename T2 > ! #wdVe_(  
struct result_2 IB.yU,v  
  { F2(q>#<_  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 5)1+~B  
} ; ^EVc95|Z  
w^K^I_2ge  
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? I PE}gp  
这个差事就留给了holder自己。 _eLWQ|6Fx  
    ashcvn~z  
fJjgq)9  
template < int Order > n$m"]inX  
class holder; ~Lfcg*  
template <> Ct$82J  
class holder < 1 > wHz?#MW 3L  
  { /EwGW  
public :  Z:2I/  
template < typename T > 33:DH}  
  struct result_1 /Tz85 [%6  
  { `n!viW|tB  
  typedef T & result; \(I6_a_{  
} ; Z.Rb~n&  
template < typename T1, typename T2 > G@S&1=nj3  
  struct result_2 ~;-9X|  
  { E jEFg#q  
  typedef T1 & result; <<MjC5  
} ; SM[{BH<  
template < typename T > tXF]t   
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ;D ~L|  
  { lfk9+)  
  return (T & )r; rl:KJ\*D  
} b syq*  
template < typename T1, typename T2 > T+"f]v  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 8F;>5i  
  { wh 0<Uv  
  return (T1 & )r1; t$^l<ppQ  
} D)='8jV7  
} ; ~Y5l+EF#  
V6iL5&  
template <> kL@Wb/K JP  
class holder < 2 > dOa!htx]  
  { S_J :&9L  
public : hJ%1   
template < typename T > ;mm!0]V  
  struct result_1 &!7+Yb(1  
  { <*'cf2Q$Av  
  typedef T & result; @%tXFizh  
} ; q5 &Ci`  
template < typename T1, typename T2 > OKuD"   
  struct result_2 !J>A,D"-  
  { \hk/1/siyF  
  typedef T2 & result; [2$4|;7  
} ; /<)-q-W;  
template < typename T > n1(?|aJ#1  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const (VHND%7P  
  { ;##]G=%  
  return (T & )r; lXrD!1F  
} T!q_/[i~7  
template < typename T1, typename T2 > o|S)C<w  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const <MD;@_Nz\  
  { ru.5fQ U  
  return (T2 & )r2; 74vmt<Q  
} NlR"$  
} ; ;M v~yb3v  
 :,]S}R  
+KK$0pL  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 >POO-8Q  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: f~& a-  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: u'9gVU B  
dK?); *w]  
return l(i, j) = r(i, j); &TN2 HZ-bJ  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) _pDjg%A>n  
=(U/CI  
  return ( int & )i; K\=8eg93Z  
  return ( int & )j; -R+zeu(e'  
最后执行i = j; ;'kI/(;;C  
可见,参数被正确的选择了。 T@+ClZi  
OS7R Qw1  
1 0N,?a  
B< ;==|  
&a~=b,  
八. 中期总结 Jgx8-\ 8  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: w[fDk1H)  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 :uCdq`SaQl  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 G\H q/4  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor vP]9;mQ  
(}H ,ng'4  
XDmbm*~i  
Cyk s  
o\4t4}z~'f  
bAhZ7;T~  
九. 简化 HFh /$VM  
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。 l)}t,!M6  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 eqzTQen8q  
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: = t+('  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ~Yk"Hos  
  +-*/&|^等 ~ l )t|'6  
2. 返回引用。 *re 44  
  =,各种复合赋值等 7c1+t_Ew  
3. 返回固定类型。 8GB]95JWwp  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) ;<6"JP>0  
4. 原样返回。 rZC3\,W  
  operator, ;w6s<a@Zh  
5. 返回解引用的类型。 d.}}s$Q  
  operator*(单目) |$w*RI0C  
6. 返回地址。 Z.jCera.  
  operator&(单目) 3ut_Bt\  
7. 下表访问返回类型。 WM< \e  
  operator[] !RMS+Mm?  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 _ VKgs]Y  
  operator<<和operator>> edN8-P(  
zeOb Aw1O  
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。 >}]H;& l  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: U1\MA6pXW  
HWtPLlNt  
template < typename Left > JLW$+62  
struct value_return K`+vfqX  
  { ?[SVqj2-  
template < typename T > ./iXyta  
  struct result_1 BR3mAF  
  { wixD\t59X  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; rgR?wXW]jE  
} ; el Kx]%k*)  
y9 uVCR  
template < typename T1, typename T2 > Uz>Yn&{y6  
  struct result_2 Z[;#|$J  
  { *PcVSEP/0  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; @,6ST0xT (  
} ; =YoTyq\  
} ; sMJ#<w}Q  
g\J)= ,ju,  
)+B=z}:Nfz  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait vahf]2jEB  
NKh,z& _5-  
下面我们来剥离functor中的operator() u[[/w&UV.,  
首先operator里面的代码全是下面的形式: s>J3\PC  
;GQm[W([  
return l(t) op r(t) Oy'0I,  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) _W+Q3Jx-(  
return op l(t) $~o3}&az  
return op l(t1, t2) c% yh(g  
return l(t) op fv|%Ocm  
return l(t1, t2) op sN@j5p^jc  
return l(t)[r(t)] MgP{W=h2  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 0~i qG  
e[p^p!a  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: W9jNUZVXE#  
单目: return f(l(t), r(t)); :~r#LRgc  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Ph"iX'J  
双目: return f(l(t)); 3:O+GQ*  
return f(l(t1, t2)); vK'9{q|g  
下面就是f的实现,以operator/为例 ;_bq9x  
 uE"2kn  
struct meta_divide ]-rczl|o  
  { WhenwQT  
template < typename T1, typename T2 > scmto cm  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 3DI^y` av  
  { G4);/#  
  return t1 / t2; ;>/ipnx  
} /MqP[*L  
} ; w*2^/zh  
+DxifXtB  
这个工作可以让宏来做: v['AB4  
1l~.R#WG&  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ PIpWa$b  
template < typename T1, typename T2 > \ rJp?d9B  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; CH#kvR2  
以后可以直接用 ZK!4>OuH`  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) / (.'*biQ  
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 /J8o_EV  
(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。。。) q4zSS #]A  
lk~dgky@  
q"l>`KCG`  
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 n4XMN\:g{  
o:f|zf> i<  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > |oFI[PE  
class unary_op : public Rettype O{*GW0}55  
  { /o'oF  
    Left l; JN)"2}SE  
public : y!BB7cK6  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} n<+~ zQ  
iF+S%aPd#  
template < typename T > M Yu?&}%^  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const WY3_7k8u  
      { U0zW9jB  
      return FuncType::execute(l(t)); {\F2*P  
    } 0rGj|@+;  
yCZ2^P!a  
    template < typename T1, typename T2 > ]~ >@%v&  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?<g|.HY/  
      { @s3aR*ny$  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); bQ i<0|S  
    } 3l.Nz@a*  
} ; Y9/{0TArG  
S]tkz*w0*  
`7F@6n   
同样还可以申明一个binary_op =CGD ~p`  
(PyTq 5:F  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > !;ZBL;qY9  
class binary_op : public Rettype r$Yh)rpt:  
  { NH<Y1t  
    Left l; ~}Kp  
Right r; 0LZ=`tI  
public : $)4GCP  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} )|MIWgfWN  
;}n|,g>  
template < typename T > j #4+-  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,K`E&hS  
      { <tGI]@Nwk  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); #I bS  
    } m`[oT\  
!7ph,/P$7  
    template < typename T1, typename T2 > C8! 8u?k  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const f&+XPd %  
      { BJ_+z gf`  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); p3{x<AO/  
    } ]L[JS^#7  
} ; PjiNu.>2(  
dw'<"+zO  
6sO  
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 $@5%5  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 j\%?<2dj=  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 1y_fQ+\2A  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 +"TI_tK, S  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! dx k;@Tz  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 " &_$V@S  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 _K*\}un2  
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) EY,;e\7O,  
下面是修改过的unary_op 5B8V$ X  
TW'E99wG  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > e4[-rkn{hl  
class unary_op `%KpTh  
  { 0\8*S3,q  
Left l; Mb2:'u [  
  |) x'  
public : 4Z<]4:o  
Kx(76_XD  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} z" b/osV  
%AzPAWcN  
template < typename T >  PU,6h}  
  struct result_1 V[BY/<z)A  
  { GlXA-p<  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; x*5 Ch~<k  
} ; !N@S^JD6  
z }FiU[Hs  
template < typename T1, typename T2 > UrD=|-r`  
  struct result_2  ;Puy A  
  { U-wq- GT  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 6R$ F =MB  
} ; Y&K<{ KA\4  
Wq=ZU\Y  
template < typename T1, typename T2 > lGD%R'}  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~%cSckE  
  { BXQ\A~P\  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); fxLE]VJQ  
} X|lElN  
{[YqGv=fF  
template < typename T > R=#q"9qz  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const -6hu31W  
  { z 'vdC  
  return OpClass::execute(lt(t)); Tx|SAa=V  
} v^ y}lT  
,(;p(#F>  
} ; %J/fg<W1  
"z{_hp{T^  
^g}gT-l%  
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 :,xyVb+  
好啦,现在才真正完美了。 ^P3g9'WK  
现在在picker里面就可以这么添加了: L@gQ L  
35]j;8N:  
template < typename Right > w~cq% %  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const w /Bn2bD  
  { Cg]3(3   
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); al3BWRq'f  
} +SZ%&  
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。 }"g21-T^  
l`~a}y"n  
Z>>gXh<e[  
?9wFV/  
! 4qps$p{  
十. bind fY)4]=L  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 `g4Ekp'Rp[  
先来分析一下一段例子 pQ[o3p!&9  
gLXvw]  
!9e\O5PmO  
int foo( int x, int y) { return x - y;} @&i#S}%/  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 +7U  A%q  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 eCPKpVhP  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 % +t  
我们来写个简单的。 m<,y-bQ*(  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: jFJW3az@z  
对于函数对象类的版本: ?:{0  
RJ=c[nb  
template < typename Func > wM2)KM}$  
struct functor_trait U 3wsWSO  
  { Hz!U_?  
typedef typename Func::result_type result_type; qJbhPY8Ak  
} ; <manv8*6  
对于无参数函数的版本: 3H\b N4  
[+:mt</HN  
template < typename Ret > 3;t@KuQ66  
struct functor_trait < Ret ( * )() > K&\BwBU  
  { ^cPo{xf  
typedef Ret result_type; [#,X$O>  
} ; r+V(1<`2X  
对于单参数函数的版本: + aXk^+~j  
l7D4`i<F  
template < typename Ret, typename V1 > j"D0nG,  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > :Z*02JwK  
  { "S{6LWkD  
typedef Ret result_type; H(5ui`'s  
} ; ~q#[5l(r8  
对于双参数函数的版本: kw}ISXz v  
9Ww=hfb5UW  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > Gg3?2h"d  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ~' Qpf 8)  
  { a\[fC=]r:  
typedef Ret result_type; mNBpb}  
} ; p)[ BB6E  
等等。。。 "$,}|T?Y`  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy :(S/$^U  
RB$ 8^#  
template < typename Func > L[QI 5N  
struct func_return "PDSqYA  
  { "ojDf3@{  
template < typename T > x=)30y3*;  
  struct result_1 hNR >Hy\  
  { yoA*\V  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; "z(fBnv  
} ; 4?*"7t3  
33v%e  
template < typename T1, typename T2 > F|n$0vQ*  
  struct result_2 9bzYADLI  
  { $U"P+  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; D\_*,Fc  
} ; #LNB@E  
} ; L2/<+ Zw  
%unK8z  
[r~rIb%Zj  
最后一个单参数binder就很容易写出来了  \3y=0  
No92Y^~/  
template < typename Func, typename aPicker > OL mBh3&  
class binder_1 {7M4SC@p|  
  { )*$  
Func fn; :;hBq4h  
aPicker pk; 8HH.P`Vk#  
public : CgTQGJ}-  
)8N)Z~h  
template < typename T > 3/SqXu  
  struct result_1 wJ]$'c3  
  { %.atWX`b  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; D !D%.  
} ; ]TTJrC:  
[(e`b  
template < typename T1, typename T2 > s$nfY.C  
  struct result_2 yQA"T?  
  { enD C#  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 1r-,V X7  
} ; ][$$  =  
yn ?U7`V  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} !f]3Riw-=,  
J\,e/{,X  
template < typename T > 0wE8Gm G  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const cdU >iB,  
  { fY+ .#V  
  return fn(pk(t)); lj}1'K@M  
} )*L?PT  
template < typename T1, typename T2 > t;a}p_>  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const HjF'~n  
  { NYV0<z@M2M  
  return fn(pk(t1, t2)); gu .))3D9  
} *.;}OX^X  
} ; Z`1o#yZ  
A`8}J4  
~zOU/8n ,F  
一目了然不是么? V:" \(Y  
最后实现bind va*>q-QCr  
cF<DUr)Ve  
pcxl2I  
template < typename Func, typename aPicker > 7QL) }b.H  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) >5@ 0lYhH  
  { b!tZbX#  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); fO}1(%}d  
} zZ"')+7q&%  
wCEfR!i  
2个以上参数的bind可以同理实现。 N@`9 ~JS  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 v_ F?x!  
FVLA^$5c  
十一. phoenix x?k |i}Q  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: nh.v?|  
c$Nl-?W  
for_each(v.begin(), v.end(), "@'9+$i6  
( -){^ Q:u  
do_ oIR%{`3"I  
[ PT*@#:MA  
  cout << _1 <<   " , " YwTtI ID%  
] $HnD|_*  
.while_( -- _1), 5<ya;iK  
cout << var( " \n " ) 9mtC"M<   
) o>k-~v7  
);  u^eC  
_"e( ^yiK  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: vH:+  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor KB-#):'  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 HQ#L |LN  
那么我们就照着这个思路来实现吧: 7^}Z%c  
ea;c\84_N  
-`<N,  
template < typename Cond, typename Actor > X/D9%[{&  
class do_while Dg4^ C  
  { bX1! fa  
Cond cd; RPqn#B  
Actor act; ZFw743G  
public : @[ N~;>  
template < typename T > -Y,Ibq  
  struct result_1 4'eVFu+62  
  {  [ ^ \)  
  typedef int result_type; nQ*oOxe|X  
} ; Iz=E8R g  
B'~i Z65  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} H_$f v_  
7.'j~hJL  
template < typename T > +[nYu)puP  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ll^O+>1dO  
  { e/I{N0SR  
  do o~N-x*   
    { `-e}:9~q  
  act(t); IaqN@IlWb  
  } Z s!q#qM  
  while (cd(t)); #Yb9w3N  
  return   0 ; *wl_8Sis}  
} pNme jz:  
} ; E$fy*enON  
2MrR|hLx  
"tbBbEj?d  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). \DdVMn  
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。 ?4dd|n  
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。 ~$9"|  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 ApB'O;5  
下面就是产生这个functor的类: Z.f<6<gF  
)u:8Pv  
b8Ad*f\  
template < typename Actor > iFT3fP'> 5  
class do_while_actor 4SO{cs t  
  { W| eG}`  
Actor act; Hd}t=6  
public : ^8t*WphZC  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} vx,6::%]  
@y%qQe/g  
template < typename Cond > Gs?sO?j  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; Xc<9[@  
} ; Cf 8 - %  
J8[Xl.  
a.Vs >1  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 ITOGD  
最后,是那个do_ ?7dDQI7^(  
RLr-xg$K-t  
dz DssAHy  
class do_while_invoker )7TTRL  
  { r+obm)Qtp  
public : zXO.NSC[  
template < typename Actor > *Fs^T^ ?r  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const Msdwv.jM  
  { FiH!) 6T  
  return do_while_actor < Actor > (act); !S<~(Ujyw  
} U4/$4.'NQ  
} do_; ` OK }q  
p`ZGV97  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? t)ry)[Dxv  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 \%*y+I0>  
最后来说说怎么处理break和continue UY^f|f&  
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。 t38T0Ao  
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:
10+5=?,请输入中文答案:十五