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
  • 4639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 ^/:G`'  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 tXW7G@  
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, R|JBzdK+P  
;Vlt4,s)  
[`_-;/Gx2  
?a{es!  
  class filler 9 6j*F,{  
  { dW} m44X  
public : tJ9-8ZT*  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} x>eV$UJ  
} ; Nny#}k Bt  
=DLVWz/<  
 c FV3  
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: ' "I-! +  
7CV}QV}G  
S0jYk (  
0;n}{26a  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); p{W'[A{J .  
 K>S:Z  
Rw]lW;EN<  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 A#x_>fV  
6< @F  
|>!tqgq  
&eY&6I  
二. 战前分析 6  5>}Q.p  
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。 I6.}r2?;A  
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 \ ix& U  
;^9y#muk  
'FN+BvD  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); u~\l~v^mj  
  /* --------------------------------------------- */ @; 0t+  
vector < int *> vp( 10 ); !r %u@[(  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ~%Xs"R1c ,  
/* --------------------------------------------- */ L2`a| T=  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 7>!Rg~M  
/* --------------------------------------------- */ l2 mO{'|C  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); dH_g:ocA  
  /* --------------------------------------------- */ 3}gf %U]L  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); vq-# %o  
/* --------------------------------------------- */ CCp&+LRvR  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); ql2O%B.6?  
*Fu;sR2y%:  
wgFAPZr  
29kR7[k  
看了之后,我们可以思考一些问题: w3Z;&sFd  
1._1, _2是什么? P{%R*hb]  
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。 )9s 6(Iu  
2._1 = 1是在做什么? kcio]@#  
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。 ,l7',@6Y  
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。 f,0,:)  
i[ 40p!~  
*G(ZRj@ 33  
三. 动工 ~%d*#Yxq  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: EB2 5N~7  
v/z~ j  
*7UDTgY  
-I*NS6  
template < typename T > %h "%G=:  
class assignment Y2>0Y3yM  
  { .XPPd?R  
T value; c(r8 F[4w  
public : eiwPp9[08  
assignment( const T & v) : value(v) {} *Vr;rk  
template < typename T2 > ) ={ H  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } -'~61=PD  
} ; 1YJ@9*l  
I_3{i`g  
Q5>]f/LD  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 k.Q4oyei  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment /\ u1q<  
_&}z+(Ug  
xn,I<dL39  
jrZH1dvE  
  class holder +hUz/G+3  
  { \Ws$@ J-M  
public : p$1y8Zbor  
template < typename T > H0?Vq8I?  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const BX-fV|  
  { {mmQv~|5q  
  return assignment < T > (t); NK$BF(HBi  
} %w#8t#[,6  
} ; c'&\[b(m  
#B &%Y6E5  
t>%+[7?6  
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: xay~fD  
X}G3>HcP  
  static holder _1; ,<O|Iis  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 b2G1@f.U  
Tv /?-`Y  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 8Q\ T,C  
而不用手动写一个函数对象。 K\y W{y1  
"d c- !  
pu,|_N[xq8  
ve@E.`  
四. 问题分析 Pe)SugCs  
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。 r>Cv@4/j  
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。 . E? a  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Fd1jElt  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 | rwx; +  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 9MUg/  
m`6=6(_p  
五. 问题1:一致性 3"p'WZ>  
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?| rkWiGiisM  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 :3.!?mOe2  
`i{p6-U3  
struct holder ]/c!;z  
  { 734<X6^1  
  // c);vl%  
  template < typename T > ,B,:$G<  
T &   operator ()( const T & r) const vG#,J&aW  
  { v#b(0G  
  return (T & )r; JE ''Th}  
} E4qQ  
} ; Twq,6X-  
`!lQd}W  
这样的话assignment也必须相应改动:  RR[1mM  
+~za6  
template < typename Left, typename Right > bo40s9"-*W  
class assignment rYPj3!#  
  { 0+6=ag%  
Left l; @\|Fd)  
Right r; %%qg<iO_  
public : Da&Brm   
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ]Pf!wv  
template < typename T2 > iKA}??5e  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } Z@6xu;O  
} ; "T1A$DKw+R  
;>r E+k%_  
同时,holder的operator=也需要改动: p}(pIoyUF  
BT* {&'\/  
template < typename T > %hN7K  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const Y20T$5{#  
  { ]qO*(m:}o  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); OSIf>1  
} t 4>\ ;  
*:8,w?Nt  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。  LXf *  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 0i~?^sT'  
mG.H=iw  
return l(rhs) = r; y!/:1BHlm  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 yyc4'j+  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: dlCmSCp%  
`{  ` W-C  
template < typename Tp > >\'gIIs  
class constant_t U)] }EgpF  
  { z4wG]]Kh*  
  const Tp t; iE,/x^&,&  
public :  7;$[s6$  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {}  %&pd`A/  
template < typename T > $<F9;Z  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const [BuAJ930#5  
  { Yk=2ld;;  
  return t; O[15x H,  
} KhZ\q|5  
} ; YWhp4`m  
8om)A0S  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 m*'87a9q0  
下面就可以修改holder的operator=了 &FY7 D<  
gIY]hC.  
template < typename T > 8DcIM(;Z  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const _`+2e-  
  { 67]!xy  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); a}V<CBi  
} x/uC)xm  
OpLUmn  
同时也要修改assignment的operator() ,nSapmg  
h=ben&m  
template < typename T2 > 9"f  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } gzEcdDD  
现在代码看起来就很一致了。 i^}ib RQbN  
"Zu>cbE  
六. 问题2:链式操作 Ug8>|wCE  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 9@wmngvM*Y  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 {;+9A}e  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 /dwj:g0y  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 >(C5&3^  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct H&uh$y@  
f J+  
template < typename T > lX/:e=  
struct result_1 wG X\ub#!  
  { Bj* M W  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result;  |Fe*t  
} ; :&BE-f  
F5%IsAH  
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: AYv7- !Yk  
n7pjj  
template < typename T > ]:.9:RmEV  
struct   ref x\5v^$  
  { pReSvF}}C  
typedef T & reference; M"5S  
} ; !NTt' 4/F{  
template < typename T > 2-beq<I  
struct   ref < T &> RSBk^  
  { yeIc Q%  
typedef T & reference; li9>zjz  
} ;  S)x5.vo^  
7.bPPr&  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: nTCwLnX(O  
qL~|bfN  
template < typename T > FQM9>l@6)>  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const jf=\\*64r4  
  { E(Zm6~  
  return l(t) = r(t); 'wVi>{?  
} t)hi j&wzu  
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。 wVkRrFJ  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 +Sak_*fq  
qKk|2ecTB5  
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 + I4s0  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: "=!sZO?3  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 F?XiP.`DR  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 q z8Jvgu?  
最后的布局是: a]@BS6  
                Add fr<V])  
              /   \ RL b o  
            Divide   5 ^1;Eq>u  
            /   \ A$-\Er+f  
          _1     3 e`zCz`R  
似乎一切都解决了?不。 l!j,9wz7  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 DeTLh($\  
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。 $lb$<  
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: yny1i9 y  
{9- n3j}  
template < typename Right > *{dMo,.eI  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const C=`MzZbJ  
Right & rt) const t(p}0}Pp  
  { V z-]H]MW,  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); [}`-KpV!;  
} -ju}I  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 U3BhoD#f\  
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。 @.} @K  
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。 m.Ki4NUm  
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。 lQ#='Jqfp  
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。 Zty9O8g  
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? 23/;W|   
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: naVbcY  
HM &"2c  
template < class Action > 3|=L1Pw#  
class picker : public Action @0-vf>e3-  
  { F"0=r  
public : 0}N"L ml  
picker( const Action & act) : Action(act) {} =)nJ'}x  
  // all the operator overloaded G{gc]7\=Cd  
} ; _FkIg>s  
f"t+r /d  
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~5Dx1  
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: 2*a5pFkb  
Fil6;R  
template < typename Right > ,1>n8f77]  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const fPq)Lx1'  
  { m^>v~Q~~  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Pxf/*z  
} dZCnQIS  
v (=E R%  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > $8`"  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 SE6c3  
7KN+ @6!x  
template < typename T >   struct picker_maker mX[J15  
  { ;),vUu,k  
typedef picker < constant_t < T >   > result; GQDW}b8  
} ; 5A+r^xN  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > d fSj= 4  
  { 1u~a*lO}  
typedef picker < T > result; OJD!Ar8Q  
} ; a?@lX>Z  
a(lmm@;V<  
下面总的结构就有了: X=V2^zrt  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 8=OpX,t(  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 :D~J(Y2  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 @.L/HXu-P  
至此链式操作完美实现。 !vq|*8  
'<xV]k|v  
%H4>k#b@$  
七. 问题3 p#6tKY;N  
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。 Hz j%G>  
+mC?.B2D  
template < typename T1, typename T2 > DA>TT~L  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const v {) 8QF]  
  { CI=M0  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ^.c<b_(=h  
} ~>XqR/v  
NRazI_Z  
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: (Ta(Y=!uq  
.0p'G}1  
template < typename T1, typename T2 > Ll, U>yo  
struct result_2 u>/Jb+  
  { +0) H~ qB\  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; yz=aJ v; H  
} ; /Ow@CB  
-PTfsQk  
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? } ^2'@y!(  
这个差事就留给了holder自己。 onl,R{,`0  
    a#a n+JY3  
5,?^SK|'x  
template < int Order > #fb &51  
class holder; "(Nt9K%P)  
template <> K94bM5O 1  
class holder < 1 > ij?Ww'p9>  
  { ]q/USVj{  
public : k:URP`w[X=  
template < typename T > (*9-Fa  
  struct result_1 3~?m?vj|Y  
  { n?"("Fiw  
  typedef T & result; J3$@: S'  
} ; tGF3Hw^mS  
template < typename T1, typename T2 > tac\Ki?  
  struct result_2 g]E3+:5dk  
  {  F |aLF{  
  typedef T1 & result; 9 dK`  
} ; !C ZFbz~:  
template < typename T > }=|plz}  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const /7x1Z*Hg  
  { gux?P2f  
  return (T & )r; Re*_Dt=r  
} d>V#?1$h  
template < typename T1, typename T2 > F?t;bV  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const e m  
  { bnJ4Edy  
  return (T1 & )r1; 7&u$^c S(  
} WEtPIHruyt  
} ; Nh\o39=  
f{2I2kJr  
template <> J?Oeuk~[D  
class holder < 2 > qG +PqK;  
  { J~C=o(r  
public : U$ ;UW3-  
template < typename T > -b|"%e<'  
  struct result_1 R2JPLvs  
  { J$lfI^^  
  typedef T & result; %M:$ML6b<  
} ; !+]KxB   
template < typename T1, typename T2 > eJeL{`NS  
  struct result_2 MG~bDM4  
  { rQosI:$  
  typedef T2 & result; 1iqgVby  
} ; ]CPF7Hf  
template < typename T > M3r;Pdj2r  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const e;2A{VsD8  
  { >`p? CE  
  return (T & )r; MGY0^6yK5  
} i!gS]?*DH  
template < typename T1, typename T2 > vM50H  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const [LO=k|&R  
  { L|B! ]}  
  return (T2 & )r2; Mmg~Fn  
} _!_1=|[  
} ; =2}V=E/85  
zRbY]dW  
z#1"0Ks&P  
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> >。 20}w . V  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: sPXjU5uq#  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: }9&dY!h +  
Vf<q-3q  
return l(i, j) = r(i, j); ;e< TEs  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) %NM={X|'  
ci/qm\JI<<  
  return ( int & )i; D$@2H>.-  
  return ( int & )j; D c;k)z=  
最后执行i = j; \0vs93>?  
可见,参数被正确的选择了。 jAU&h@  
hRMya#%-  
(4Nj3x o  
{e q378d  
CD%Cb53  
八. 中期总结 XMdCQ=  
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: .rS. >d^n  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 r=~K#:66  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 0a bQY  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 1 b 86@f   
{&UA6 0~6  
57=d;Yg e  
K:GEC-  
E@yo/S  
 g[bu9i  
九. 简化 :Z x|=  
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。 bE{Y K  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 T]nAz<l),  
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: >239SyC-,  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 lRNm &3:-  
  +-*/&|^等 iQS,@6  
2. 返回引用。 o OC&w0  
  =,各种复合赋值等 x/wgD'?  
3. 返回固定类型。 lfre-pS+  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) p|8ZHR+  
4. 原样返回。 *ra>Kl0   
  operator, vbd)L$$20+  
5. 返回解引用的类型。 /'5d0' ,M  
  operator*(单目) kD?@nx>  
6. 返回地址。 #9Ect@?N0  
  operator&(单目) V1pBKr)v  
7. 下表访问返回类型。 .g1x$cQ1<  
  operator[] L AH">E  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 &9|L Z9K  
  operator<<和operator>> S[zGA<}  
XH@(V4J(.  
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#uU. U=  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: kkWv#,qwU  
x^1d9Z  
template < typename Left > ar6+n^pi0]  
struct value_return <oV[[wl  
  { tfZ@4%'  
template < typename T > bX,#z,  
  struct result_1 (CY D]n  
  { +:4>4=  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 3ce$eZE  
} ; =QGmJ3  
Ff(};$/& W  
template < typename T1, typename T2 > NkO+ )=  
  struct result_2 m#Z&05^  
  { ; +(VO  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; {Dk!<w I)  
} ; d;]m wLB0  
} ; E #B$.K  
|R _rfJh  
Tjq1[Wq  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 3Ovx)qKxd  
,[zSz8R  
下面我们来剥离functor中的operator() ;Q^>F6+_m  
首先operator里面的代码全是下面的形式: BxjSo^n  
(RV#piM  
return l(t) op r(t) >}%#s`3W1_  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) AvB=/p@]  
return op l(t) bxtH`^  
return op l(t1, t2) [l3\0e6-/  
return l(t) op F8"J<VJ7  
return l(t1, t2) op iw3\`,5   
return l(t)[r(t)] =CJ`0yDQ>  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] }7(+#ISK6  
PfRA\  
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: *1{A'`.=\  
单目: return f(l(t), r(t)); v/9ZTd  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); GWWg3z.o"W  
双目: return f(l(t)); e15yDwvB  
return f(l(t1, t2)); z<%bNnSO  
下面就是f的实现,以operator/为例 c:u*-lYmK%  
eZqEFMBTm  
struct meta_divide ZY]$MZf5yo  
  { ^4+NPk  
template < typename T1, typename T2 > z k/`Uz  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 6PYt>r&TO  
  { cWZITT{A  
  return t1 / t2; tWTHyL  
} #Iv KI+"  
} ; GdI,&| /  
ye9GBAj /  
这个工作可以让宏来做: 2[ofz}k]r)  
%UrNPk  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ I`X!M!dB)  
template < typename T1, typename T2 > \ [`b,SX x  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ]tN)HRk1  
以后可以直接用 N6"sXw m  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) zGR, }v%%  
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 -d A9x~o  
(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。。。) R/Bjc}J'  
eyJWFJh  
W&)f#/M8  
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 DxNob-F r  
2Ax"X12{6  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Rw{' O]Q*  
class unary_op : public Rettype z+7V}aPM  
  { bE.<vF&  
    Left l; 4@3\Ihv  
public : c-(RjQ~M5  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} N,-C+r5}<4  
&gY578tU  
template < typename T > K~,!IU_QG  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const J<"K`|F  
      { 5>.ATfAsV  
      return FuncType::execute(l(t)); Ie/_gz^  
    } gfj_]  
(m:Q'4Ep  
    template < typename T1, typename T2 > ) hs&?: )  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \tYImh  
      { jq%<Z,rh  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); H\oxj,+N  
    } ]jxyaE&%4  
} ; ~*/ >8R(Y  
@i!+Z  
<Y7j'n  
同样还可以申明一个binary_op UX63BA  
@3KSoA"^  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > )VkVZf | S  
class binary_op : public Rettype 6Q7=6  
  { DdI%TU K,  
    Left l; (0q`eO2  
Right r; DSqA}r  
public : NMK$$0U  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} :JG5)H}j+  
`aAE4Ry?  
template < typename T > 0.x+ H9z  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const e8("G[P >  
      { Z,2?TT|p  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); \#]%S/_ A  
    } Mb2a;s  
,]wQ]fpt  
    template < typename T1, typename T2 > lwX9:[Z  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !9PAfi?  
      { .8^mA1fmX  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); z0 /+P  
    } Z40k>t D  
} ; nc:/GxP  
0SYJ*7lPX  
S?JCi =  
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 /kG?I_z  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 rtz-kQ38R  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) X,l7>>L{g  
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。 xbhHP2F |  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 8A&N+sT  
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。。。 i*N2@Z[  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Lm=EN%*#9  
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) ]^>Inh!  
下面是修改过的unary_op |OF3O,5z  
W vB]Rs  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > }C_g;7*  
class unary_op GBb8 }lx  
  { 2QbKh)   
Left l; eR5q3E/;G  
  eC"e v5v  
public : 9_5>MmiB  
6jc5B#  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} b}Gm{;s!  
rhPv{6Z|7  
template < typename T > +BtLd+)R  
  struct result_1 jc_k\  
  { /r'Fq =z  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; >$rH,Er  
} ; c!6v-2ykv  
]l fufjj  
template < typename T1, typename T2 > H if| z[0$  
  struct result_2 (Ud"+a  
  { PU.j(0  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; &2  Yo  
} ; H4 O"^#5  
jbS@6 * _  
template < typename T1, typename T2 > h/\ Zq  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const OXM=@B<"  
  { S;Sy.Lp  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); s-Gd{=%/q  
} ;q9Y%*  
{= &&J@:  
template < typename T > -FZNk}  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1VFCK&  
  { #]c_ 2V  
  return OpClass::execute(lt(t)); :* |WE29U  
} =3'B$PY  
1N$OXLu  
} ; { /!ryOA65  
d1g7:s9$0  
^E \4`  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug a] c03$fK  
好啦,现在才真正完美了。 ,/p+#|>C=  
现在在picker里面就可以这么添加了: Ou4hAm91s  
$> QJ%v9+  
template < typename Right > {wSz >,  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const .R` _"7  
  { /PaS <"<P@  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Z:h'kgG&  
} %u9 Q`  
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。 Mj>Q V(L8t  
e/ g9r  
6bj77CoB  
fI;nVRf p  
aj1g9 y  
十. bind "kcix!}&  
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。 [Y`E"1f2  
先来分析一下一段例子 lQ^"-zO4  
*N ~'0"#  
=jm\8sl~~  
int foo( int x, int y) { return x - y;} /<T{g0s  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 w]xr ~D+  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 #lMIs4i.  
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。 8v/,< eARJ  
我们来写个简单的。 MX#LtCG#V  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ZZkc) @  
对于函数对象类的版本: DS4y@,/)'  
GKWsJO5 n  
template < typename Func > Q1kM 4Up  
struct functor_trait Qo3Enwap=  
  { GE] QRKf  
typedef typename Func::result_type result_type; N\]-/$z  
} ; 9Ut eD@*  
对于无参数函数的版本: <6.`(isph  
X^&--@l}T!  
template < typename Ret > R>Ox(MG  
struct functor_trait < Ret ( * )() > um/F:rp  
  { 6:QlHuy0nH  
typedef Ret result_type; t; #@t/`  
} ; - 8"K|ev  
对于单参数函数的版本: *7*cWO=  
*=O3kUoL  
template < typename Ret, typename V1 > UnVa`@P^:G  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ib> ~3s;  
  { TT;ls<(Lg  
typedef Ret result_type; 9k9}57m.i  
} ; 'HV@i)h0%V  
对于双参数函数的版本: fbdpDVmpU  
PS!or!m  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > vY4}vHH2  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > \O~/^ Y3U!  
  { #d<"Ub  
typedef Ret result_type; pR2U&OA  
} ; wLI1qoDM  
等等。。。 %'. x vC  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy NuF?:L[  
7nxH>.,Q>  
template < typename Func > -e"kJd&V  
struct func_return xp^Jp  
  { 4;32 f`  
template < typename T > @+Nf@LJ  
  struct result_1 fY =:geB  
  { h c]p^/H  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; T_wh)B4xW  
} ; )iC@n8f7o  
m%;LJ~R  
template < typename T1, typename T2 > 7&jq  =  
  struct result_2 3TV4|&W;  
  { * _usVg  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 8qfXc ^6  
} ; 6e.l# c!1}  
} ; 7z\ #"~(.  
|G/)<1P  
mss.\  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 =?]S8cth  
][//G|9  
template < typename Func, typename aPicker > hH05p!2  
class binder_1 &Vpr[S@:{  
  { C^_m>H3b  
Func fn; L"c.15\  
aPicker pk; e^;:iJS  
public : b ettOg  
&N/dxKZcc  
template < typename T > Xyz/CZPi  
  struct result_1 Zv mkb%8  
  { ;5T}@4m|r  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; yP` K [/  
} ; FH%: NO  
 Ks^wX  
template < typename T1, typename T2 > nHF~a?|FT  
  struct result_2 `|92!Ej  
  { ;1_3E2E$  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Fwvc+ a  
} ; Tk 'Pv  
;>5]KNj  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Bz%wV-  
m9 c`"!  
template < typename T > $Dv5TUKw  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Y>8JHoV  
  { 8090+ ( U  
  return fn(pk(t)); IZQ*D)  
} n8\88d  
template < typename T1, typename T2 > |,H 2ge  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @a=jSB#B  
  { qrZ3`@C4k  
  return fn(pk(t1, t2)); d|W=_7 z  
} ,E%O_:}R  
} ; {C8IYBm  
*].qm g%  
j]-_kjt  
一目了然不是么? P_p\OK*l]o  
最后实现bind  -V"W  
|v#D}E  
!N][W#:  
template < typename Func, typename aPicker > UbIUc}ge  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) =jxy4`oF  
  { @li/Y6Wh  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); R7h3O0@!  
} /74h+.amg  
ru1^. (W2  
2个以上参数的bind可以同理实现。 [P}mDX  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 v7hw%9(=  
m9D Tz$S.  
十一. phoenix v<(+ l)Ln  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: $|[N3  
PAC=LQn&  
for_each(v.begin(), v.end(), #2Vq"Zn  
( p)m5|GH24  
do_ >b:5&s\9  
[ *c$UIg  
  cout << _1 <<   " , " ,S`F xJcE  
] AG;KXL[V  
.while_( -- _1), eZhF<<Y  
cout << var( " \n " ) B:cQsaty  
) H,7!"!?@N  
); (_3'nFg  
JnqP`kYbTE  
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: LZ&I<ID`-  
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 udc9KuR@  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 Oc.8d<  
那么我们就照着这个思路来实现吧: \;Q!}_ K  
6rCUq  
*]Cyc<  
template < typename Cond, typename Actor > Rz&}e@stl  
class do_while ,Qo:]Mj  
  { :v$)Z~  
Cond cd; xwHE,ykE  
Actor act; c7WOcy@M  
public : ,":_CY4(  
template < typename T > t56PzT'M  
  struct result_1 {%&04yq+  
  { S<i. O  
  typedef int result_type; 2#/sIu-L  
} ; X(8LhsP  
iO18FfM_  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} nYvkeT  
Lm1JiP s d  
template < typename T > eIf-7S]m  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,[dvs&-*  
  { Dk2Zl  
  do ~,8#\]xR  
    { q@ wX=  
  act(t); kK:Wr&X0H  
  } &t!f dti  
  while (cd(t)); . _Jypk8  
  return   0 ; cbzS7q<)  
} C}L2'l,  
} ; *&+zI$u(  
W(-son~I  
0&\71txrzg  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). a^[s[j#^,  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 h\~!!F  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 +;oR_]l  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 }6{00er  
下面就是产生这个functor的类: 8f%OPcr&  
WOeLn[  
1L?W+zMO  
template < typename Actor > 8A-*MU`+  
class do_while_actor v v5rA 6+  
  { J^PFhu  
Actor act;  R; &k/v  
public : hD,|CQ  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} D+q z`  
Z^WI~B0nt  
template < typename Cond > YzEOfHL,  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; r5$!41   
} ; VOg'_#I  
-?IF'5z  
``{GU}n  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 x>A[~s"|N  
最后,是那个do_ xnw'&E  
(VHPcoL  
WV p6/HS  
class do_while_invoker ]zIIi%  
  { NMrf I0tbG  
public : "st+2#{  
template < typename Actor > txX>zR*)  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const R-mn8N&  
  { ^i3!1cS  
  return do_while_actor < Actor > (act); aJ1{9 5ea  
} 4gmlK,a  
} do_; g2u\gR5  
yKm6 8n^  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? I58$N+#  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 IfI:|w}:"r  
最后来说说怎么处理break和continue 8&qtF.i-6  
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。 *Z2Ko5&Y2  
具体实现手法这里就不罗嗦了。
[ 此贴被ヾ1.嗰rёn在2006-06-11 23:23重新编辑 ]
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
描述
快速回复

您目前还是游客,请 登录注册
如果您提交过一次失败了,可以用”恢复数据”来恢复帖子内容
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五