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
  • 3672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 $Vh82Id^  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 L x&ZWF$  
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, 2sH5<5G'  
.`9KB3  
Mf"B!WU>]B  
G@2M&0'  
  class filler 1:8: yFV  
  { 9IMcp~zX  
public : X88Zd M'  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} )k Uw,F=6  
} ; FB`HwE<  
Ek6W:Q:@  
lw{|~m5`  
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: c+c^F/  
Uyh#g^r  
fAi113q!  
d29HEu  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); A |B](MW%O  
u""= 9>0  
|ouk;r24V  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Uw!v=n3#!  
TgLlmU*qMU  
 8j k*N  
J\BdC];  
二. 战前分析 |iI`p-L9  
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。 _!ed.h.r:  
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 ;K!Or  
pY@+.V`a  
hb{(r@[WHv  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); bB["Qd}Q  
  /* --------------------------------------------- */ |9h[Q[m  
vector < int *> vp( 10 ); "Y+`U  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); kW9STN  
/* --------------------------------------------- */ bYfcn]N  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); B(5g&+{Lq~  
/* --------------------------------------------- */ h2nyP  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); |qD<h  
  /* --------------------------------------------- */ KK}&4^q  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); B5hGzplS  
/* --------------------------------------------- */ bPEAG=l"-  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); Fei$94 a  
"x)W3C%*S  
$A ,=z  
ZJqmD  
看了之后,我们可以思考一些问题: (~~=<0S  
1._1, _2是什么? //(c 1/s  
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。 >8##~ZuF+  
2._1 = 1是在做什么? v3B ^d}+.  
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。 h?b{{  
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。 \[BnAgsF  
E4Sp^,  
AMr9rBd  
三. 动工 RB!g,u  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Gu-Sv!4p  
!Kis,e  
DbDpdC;  
S/4k fsN  
template < typename T > !PgYn  
class assignment oUqNA|l T  
  { k`d  
T value; Wd7*sa3T  
public : udB}`<Q  
assignment( const T & v) : value(v) {} VC@o]t5  
template < typename T2 > 4d#W[  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } "](~VF[J8  
} ; o7 kGZ  
g!8-yri  
+hfl.OBy  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 $_ y"P  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment #S"=)BZ8L  
a?;{0I:Ln  
V\_ &2',t  
/#a$4 }2L  
  class holder n1QO/1} :  
  { >\e11OU0Gy  
public : C-(&zwj?!  
template < typename T > b(yY.L=K  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const T M+7>a$  
  { 8L#sg^1V  
  return assignment < T > (t); 5o,82 Kti  
} sG3%~  
} ; ~9{.!7KPc  
qnOAIP:0  
0wx`y$~R  
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: 4x:fOhtP  
?h {&  
  static holder _1; g {00i  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ;y"DEFs,u  
t((0]j^  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); vm(% u!_P  
而不用手动写一个函数对象。 X/Ae-1!  
:G!Kaa,r  
js{ RaR=  
c9Cp!.#*E  
四. 问题分析 &0 @2JS/!  
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。 `0L!F"W  
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。 DV. m({?  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 @~"0|,6VC  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 /as1  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 P^ a$?  
yJ^}uw  
五. 问题1:一致性 Q$3%aR-2  
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%1s6fjU  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5n_<)Ycj  
BUtXHD  
struct holder YcIk{_N3  
  { /t816,i  
  // LB>!%Vx  
  template < typename T > NEX\+dtE~0  
T &   operator ()( const T & r) const ]1klfp,`  
  { hE>Mo$Q(  
  return (T & )r; |[*b[O 1W  
} GSk;~^l  
} ; -G{}8GM  
O%)w!0  
这样的话assignment也必须相应改动: K\uR=L7  
FsD}N k=m~  
template < typename Left, typename Right > !4|7U\;  
class assignment HH>]"mv  
  { "]sr4Jg=  
Left l; zgLm~  
Right r; .7oz  
public : Mq$e5&/  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} BsxQW`>^y  
template < typename T2 > nH;^$b'LZ  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } `S%p D.g,2  
} ; f@Db._ E  
-\>Xtix^-c  
同时,holder的operator=也需要改动: 4B) prQ3  
~}uTC36C\  
template < typename T > }v`5  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const BwbvZfV|  
  { GR/ p%Y(  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); t; "o,T  
} {4 *ob@w*  
B&"fPi  
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。 'y@0P5[se  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 6%:N^B=%}  
g,\<fY+ 4  
return l(rhs) = r; m,'u_yK  
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。 Z x3m$.8  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: w!h!%r  
[$B  
template < typename Tp > @zE_fL  
class constant_t k kY*OA  
  { A!SHt7ysJ  
  const Tp t; tlc&Wx  
public : !tN]OQ)'  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Tf` ~=fg%  
template < typename T > o[_ {\  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const ?!b}Ir<1j  
  { s<n5^Vxy  
  return t; [5>0om5  
} e)O6k7U$  
} ; gwNv ;g  
hV_0f_Og  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Y*J,9  
下面就可以修改holder的operator=了 ,myl9s  
\=1k29O  
template < typename T > =Bl#CE)X  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const H~fZA)W 4Y  
  { 5X'[{'i,  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); #k*e>d$  
} &vo]l~.  
;4%^4<+3  
同时也要修改assignment的operator() 0Bb amU  
N_h)L`  
template < typename T2 > H+t^eg88  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } "|(+~8[  
现在代码看起来就很一致了。 n hS=t8H  
ur"cku G!9  
六. 问题2:链式操作 d.sxB}_O  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 )~s(7 4`}  
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。 os"o0?  
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。 xrp%b1Sy  
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。 Vf,t=$.[Q  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ~#N^@a  
MYDAS-  
template < typename T > M{1't  
struct result_1 ]=7}Y%6  
  { x%5n&B  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; aOETmsw  
} ; mK fT4t  
nz~3o  
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: = T!iM2  
U8;k6WT|  
template < typename T > C([TolZ  
struct   ref >^{}Hjt  
  { |s+y]3-_  
typedef T & reference; C&D!TR!K  
} ; RKx" }<#+  
template < typename T > YOd 0dKe  
struct   ref < T &> Yc&yv  
  { ['Hl$2 j  
typedef T & reference; 0PjWfM8%  
} ; \GEFhM4)  
-$>R;L  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: LY-fp+  
QQj)"XJ29  
template < typename T > ?v \A&d  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const K]1A,Q  
  { mY+J ju1  
  return l(t) = r(t);  km|;T!  
} q{nNWvL  
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。 /q0[T{Wz$  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 M|w;7P}  
P|Dw +lQj  
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 (3C::B=  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: S=*rWh8)%<  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 7LbBS:@3z_  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 hQv~C4Wfrf  
最后的布局是: OTY9Q  
                Add Usx8  U  
              /   \ xrs?"]M[  
            Divide   5 :<r.n "  
            /   \ IQAV`~_G  
          _1     3 ;`p+Vs8C  
似乎一切都解决了?不。 v[E*K@6f  
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"nb>tA  
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。 p Wa'Fd  
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: Z%E;*R2+:>  
4V@raI-  
template < typename Right > n6Je5fE  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const i 3?=up!  
Right & rt) const d kVF  
  { dDK4I3a  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); #N.W8mq  
} /zJDQ'k0  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 US[{ Q  
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。 l 8qCg/ew  
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。 O~?H\2S  
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。 1tw>C\  
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。 QpxRYv  
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? % put=I  
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: |`B*\\1  
hd0d gc  
template < class Action > 4jbqV  
class picker : public Action M=:!d$c  
  { Ta8;   
public : -.<fGhmU  
picker( const Action & act) : Action(act) {} ce7$r*@!  
  // all the operator overloaded E!nEB(FD  
} ; va 7I_J   
j} t"M|`  
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。 33IJbg  
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: -}#=L@  
 `S$zwot  
template < typename Right > W6%\Zwav?)  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const ur7sf$  
  { ?-C=_eZJ  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); g?&_5)&  
} =;A p+}  
s&&8~ )H  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > z=%&?V  
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。 :59fb"^$  
;\-f7!s  
template < typename T >   struct picker_maker Hj(ay4 8  
  { Lu?MRF f  
typedef picker < constant_t < T >   > result; }x!=F<Q!r  
} ; ]z3!hgTj  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > >n3w'b  
  { rH Y SS0*3  
typedef picker < T > result; G8AT] =  
} ; iXLODuI  
1 1Sflj  
下面总的结构就有了: [.:SV|AF#  
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。 $.HZz  
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。 T1$=0VSEa+  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 } V  *  
至此链式操作完美实现。 .Z?@;2<l  
0APh=Alq  
^i+ d3  
七. 问题3 p6S{OUiG  
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。 |y%pJdPk=  
GO&~)Vh&7  
template < typename T1, typename T2 > .kwz$b+h  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >I*)0tE  
  { ={g.Fn(_  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); nUb0R~wr$G  
} w1 ;:B%!H  
f wE b  
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: z3-A2#c  
<e&88{jJ  
template < typename T1, typename T2 > ''D\E6c\  
struct result_2 yBKEw(1  
  { AUk-[i  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ~V34j:  
} ; py|ORVN(Z  
z3Id8G&>  
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? @~p;.=1]F  
这个差事就留给了holder自己。 y-#{v.|L  
    S2+X/YeB  
ke\gzP/  
template < int Order > n1XJ uc~  
class holder; mH`K~8pRg  
template <> 1PGY/c  
class holder < 1 > 5z/*/F=X  
  { 9!XXuMWU<  
public : 4e`GMtp  
template < typename T > :<}1as! eo  
  struct result_1 "kb[}r4?  
  {  {^8->V  
  typedef T & result; WR|n>i@m  
} ; , B90r7K:  
template < typename T1, typename T2 > kz!CxI (  
  struct result_2 9Gh:s6  
  { +4 W6{`  
  typedef T1 & result; 3bsuE^,.@  
} ; vQH 6CB"  
template < typename T >  C\`*_t  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const |(eRv?Qy@  
  { simD<&p  
  return (T & )r; ob. Br:x  
} &0`[R*S  
template < typename T1, typename T2 > [LF<aR5  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 3*(w=;y  
  { MA`.&MA.  
  return (T1 & )r1; }+@GgipyO.  
} #jqcUno  
} ; e0Jz|?d=  
`*Ju0)g1  
template <> 1Zo"Xb  
class holder < 2 > [z[<onFIq  
  { /LK,:6  
public : 2%Mgg,/~  
template < typename T > $-w&<U$E  
  struct result_1 "7z1V{ ;Y  
  { /_(q7:<ZF  
  typedef T & result; e)M)q!nG  
} ; alp}p  
template < typename T1, typename T2 > P:OI]x4  
  struct result_2 q?##S'  
  { ;h~v,h  
  typedef T2 & result; ^]zC~LfG  
} ; ']&rPv kL  
template < typename T > zz m[sX}  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const x{_3/4  
  { q)f-z\  
  return (T & )r; Y=5}u&\   
} WU +OS(  
template < typename T1, typename T2 > |& Pa`=sp  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const BcaX:C?f  
  { 4\Q pS  
  return (T2 & )r2; ix+sT|>  
} 0ZAT;eaB  
} ; ]EWEW*'j  
SJ8CBxA  
HU1ZQkf  
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> >。 bu:%"l  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: WKvG|YRDq  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: zL@FN sYVM  
"i^< H  
return l(i, j) = r(i, j); `^mY*Cb e  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) BM>'w,$KL  
dWi:V 7t+  
  return ( int & )i; $6DA<v^=z  
  return ( int & )j; &YOks.k  
最后执行i = j; 7#[8td  
可见,参数被正确的选择了。 *l.tsICmbP  
@,Kl"i;  
xH4Qv[k Q7  
aovw'O\Q  
L ]Y6/Q   
八. 中期总结 g4f:K=5:  
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: o,gH*  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 8`B]UcL)  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 *Sw1b7l  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor jU2 vnGw_  
p0sq{d~  
o>jM4sk$  
Ad)::9K?J  
6 k+4R<  
"CY#_)  
九. 简化 Wi2Tg^  
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。 > }fw7X  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 Bm$(4  
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: _^MkC} 8  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 FQe82tfV+  
  +-*/&|^等 1+ib(MJ<:#  
2. 返回引用。 hM "6-60  
  =,各种复合赋值等 AI,Jy%62/  
3. 返回固定类型。 U-ADdO h"q  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) zI{~;`tzN  
4. 原样返回。 vE{L`,\ q  
  operator, PC)aVr?@@  
5. 返回解引用的类型。 c`O(||UZT  
  operator*(单目) krMO<(x+  
6. 返回地址。 Ba#wW E  
  operator&(单目) chakp!S=  
7. 下表访问返回类型。 k];NTALOG  
  operator[] )cV*cDL1j  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 sLze/D_M*  
  operator<<和operator>> @<ILF69b  
?F" mZu  
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。 BN%;AQV  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: [Ol~}@gV  
,GUOq!z  
template < typename Left > /Bs42uJ3  
struct value_return N 9cCfB\`  
  { U["-`:>jfp  
template < typename T > q+{$"s9v  
  struct result_1 B&rw R/d  
  { YT~h1<se  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; $!v:@vNMs  
} ; 11YpC;[o  
L+D9ZE]  
template < typename T1, typename T2 > b <z)4  
  struct result_2 h/pm$9A  
  { >m+Fm=  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type;  /C   
} ; `'G1"CX  
} ; 1"wZ [.  
8)bqN$*h  
UUR+PfY  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait u3vM!  
9p4=iXfR  
下面我们来剥离functor中的operator() Xj5oHHwn  
首先operator里面的代码全是下面的形式: %$[#/H7=W  
.D{He9  
return l(t) op r(t) <?FkwW\ ?  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) brEA-xNWQ  
return op l(t) u"gtv  
return op l(t1, t2) A-f, &TO  
return l(t) op 9A,ok[J  
return l(t1, t2) op h>"j!|#!s  
return l(t)[r(t)] 2Y~nU(  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] EE5mVC&  
:r4o:@N'  
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: -]Y@_T.C  
单目: return f(l(t), r(t)); 3eERY[  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 2(AuhZ>  
双目: return f(l(t)); XiO~^=J  
return f(l(t1, t2)); +SNjU"x  
下面就是f的实现,以operator/为例 g\]~H%2 ,  
{ RC&Ub>  
struct meta_divide :5[1Iepdn  
  { @! {Y9k2  
template < typename T1, typename T2 > v3b+Ddp  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Tfp^h~&u  
  { 7S2"e[-x  
  return t1 / t2; ;6M [d  
} UY (\T8  
} ; n7/>+V+  
#QNa| f#=  
这个工作可以让宏来做: "1Y'VpKm(~  
"\+.S]~  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Mp?L9  
template < typename T1, typename T2 > \ B  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Z;y(D_;_  
以后可以直接用 IictX"3lh  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ckYT69U  
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 u N4e n,  
(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。。。) VWK%6Ye0  
?$#P =VK  
&%`WXe-`R  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 _< KUa\  
:-Ml?:0_X  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > :%>)S  
class unary_op : public Rettype d7S?"JpV  
  { u|cP&^S  
    Left l; [\qclW;L  
public : > f'aW  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} %j@@J\G!  
K /$-H#;N  
template < typename T > YQcaWd(  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [1nUq!uTm  
      { ,KCxNdg^#-  
      return FuncType::execute(l(t)); IN75zn*%  
    } h[mJ=LIrg  
<eZ*LK?  
    template < typename T1, typename T2 > c\;_ jg  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const _2Mpzv  
      { cn Oh j  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); \CX6~  
    } c:[ ZknnCe  
} ; ( k,?)  
]!j%Ad  
KP&xk1 3)  
同样还可以申明一个binary_op 3l"8_zLP  
gD2P)7:  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > s (K SN/  
class binary_op : public Rettype N=\weuED  
  { c]n"1YNm  
    Left l; 9s1^hW2%Q  
Right r; D^gS.X^  
public : fm L8n<1  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 0*_E'0L8e  
0U~*uDU  
template < typename T > ]6F\a= J  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const B$n1 k 45  
      { H~^)^6)^T  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); 9VanR ::XX  
    } ~oJ"si  
[2Zl '+  
    template < typename T1, typename T2 > \Hdsy="Dnh  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const uaz!ze+  
      { 4Us_Z{.  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); L ^r & .N\  
    } @mmnr?_w  
} ; Bhv$   
Rw|'LaW  
S8Y\@C?5  
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 Le:(;:eL>t  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 #y[U2s Se  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Sg4{IU  
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。 \ H~zN]3^  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! :m(DRD  
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。。。 IrMB=pWo  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 6i2%EC9  
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) .r2*tB).  
下面是修改过的unary_op |Fi5/$S.  
R|v'+bv  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > |q58XwU `  
class unary_op eZaSV>27  
  { Fs].Fa  
Left l; y)U ?.@  
  g;v;xlY`N  
public : Pc_aEBq  
TS#[[^!S  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 8! rdqI   
I#&r5Q  
template < typename T > u8]FJQ*\6+  
  struct result_1 i'7+ ?YL  
  { #{vC =m73  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; dH!z<~  
} ; _$ivN!k  
xEp?|Q$  
template < typename T1, typename T2 > G[A3H> >  
  struct result_2 Zym6btc  
  { XTo7fbW*  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; |Ha#2pt{bc  
} ; +a3E=GJ  
iN[x *A|h  
template < typename T1, typename T2 > dF\#:[B  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const BtZ]~S}v  
  { 1^4:l!0D  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); viG,z4Zf  
} !: ^q_q4  
kIVQ2hmv  
template < typename T > {]< G=]'  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const jYFJk&c  
  { M'PZ{6;  
  return OpClass::execute(lt(t)); U}RBgPX!  
} W n'a'  
bI55G#1G  
} ; y%SxQA +\  
f9W:-00QD  
G aV&y  
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 d )O^(y1r  
好啦,现在才真正完美了。 (4T0U5jgT  
现在在picker里面就可以这么添加了: 6 Rl[M+Q  
1)56ec<c  
template < typename Right > YV<y-,Io  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const }IyF |[  
  { Uj):}xgi'  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); X.eOw>.  
} V4n~Z+k  
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。 QQM:[1;RT  
iT>u&0B-  
dU$VRgP/  
 Y~WdN<g  
)l7XZ_gw'  
十. bind *nCA6i  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 >fH0>W+!  
先来分析一下一段例子 n m-  
bj pruJ`=  
;xZ+1 zmL0  
int foo( int x, int y) { return x - y;} 2R[v*i^S  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 >}+{;d  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 N1a]y/  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 gQy%T]  
我们来写个简单的。 m,k 0 h%  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: yQ$irS?  
对于函数对象类的版本: D&G6^ME  
{821e&r  
template < typename Func > ~"#0rPT  
struct functor_trait 'J,UKK\5  
  { oY)eN?c  
typedef typename Func::result_type result_type; ~#r>@C  
} ; A2|Bbqd  
对于无参数函数的版本: 79T_9}M  
~}.C*;J  
template < typename Ret > &C9IR,&  
struct functor_trait < Ret ( * )() > |_;kQ(,  
  { A{ +/$7vek  
typedef Ret result_type; q+?&w'8  
} ; <= 4$.2ym  
对于单参数函数的版本: 16iTE-J_  
4uXGp sL  
template < typename Ret, typename V1 > y%TqH\RKv  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > &FXf]9 _X  
  { aTvyz r1  
typedef Ret result_type; !>sA.L&=  
} ; =XfvPBA  
对于双参数函数的版本: QVT0.GzR  
@]Jq28  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > uw+nll*W%  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Z",0 $Gxu  
  { G_F_TNO  
typedef Ret result_type; opfnIkCe  
} ; '.v;/[0  
等等。。。 iJ{axa &  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy V%R]jbHZ#  
{"p ~M7  
template < typename Func > `oxBIn*BD  
struct func_return D?KLV _Op  
  { fbApE  
template < typename T > 6()Jx%  
  struct result_1 h% -=8l,  
  { *).  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; AROHe  
} ; >!fTWdD^  
lMgguu~qg  
template < typename T1, typename T2 > +Z"Wa0wA  
  struct result_2 #VhdYDbW  
  { Y1 Ql_  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; !!.@F;]W  
} ; \#[DZOI~  
} ; Mc?_2<u-  
Jq^[^  
#?Ix6 {R  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 )a^&7  
L 0Ckw},,  
template < typename Func, typename aPicker > Y$OE[nGi%X  
class binder_1 LuRCkKJ  
  { O]I AIM  
Func fn; 'l<#;{  
aPicker pk; ^C K!=oO  
public : BD"Dzq  
Q%6zr9  
template < typename T > ?<J~SF Tt  
  struct result_1 N!7?D'y   
  { ",~ZO<P  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; OTYkJEC8\N  
} ; Lq3<&$  
F*G]Na@6D  
template < typename T1, typename T2 > "y8W5R5kL4  
  struct result_2 hGKQK ^bn  
  { \6AM?}v  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 7jw+o*;  
} ; C#[P<=v  
g8/ ,E-u  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} &am<_Tn*3  
/{j._4c  
template < typename T > 2(uh7#Q  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const BuvnY  
  { 6# bTlmcg  
  return fn(pk(t)); ,]t_9B QK  
} _k}Qe ;  
template < typename T1, typename T2 > |Fx *,91  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {*;K>%r\o  
  { 6lpJ+A57#  
  return fn(pk(t1, t2)); \hBzQ%0  
} 0OlT^  
} ; InL_JobE8r  
;P' 5RCqj  
C`ZU.|R  
一目了然不是么? ]?V:+>t=  
最后实现bind ~zZOogM<  
2asRJ97qES  
]*MVC/R,  
template < typename Func, typename aPicker > Pc?"H!Hkn  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 3;jx Io$,  
  { oumbJ7X=L  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); h}tC +_"D  
} w3VgGc~  
*oLDy1<  
2个以上参数的bind可以同理实现。 ` ,SNqi  
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。 ,yp#!gE~  
.p Mwa  
十一. phoenix #Mk3cp^Yl  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 5MYdLAjV  
UvU@3[fw  
for_each(v.begin(), v.end(), +tt!xfy  
( @#^Y# rxb  
do_ yIr0D 6L  
[ s;l"'6:_  
  cout << _1 <<   " , " HNc/p4z  
] "\vQVZd-E  
.while_( -- _1),  2rC&  
cout << var( " \n " ) }%c>Hh  
) I5QtPqB>  
); = [: E  
Z0v?3v}9^  
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: qnQ".  
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 __+8wC  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 -da: j-_  
那么我们就照着这个思路来实现吧: mJ(ElDG  
R-<8j`[0  
wKpb%3  
template < typename Cond, typename Actor > B#`'h~(7  
class do_while - q(a~Ge  
  { W2v'2qAs  
Cond cd; ShlTMTgS  
Actor act; +Q"~2_q5/;  
public : T.')XKP)1N  
template < typename T > 3*\Q]|SI!  
  struct result_1 KJ S-{ed  
  { >z/.8!#Q  
  typedef int result_type; br TP}A  
} ; j+dQI_']x  
] >w@@A  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} ,uNJz-B8  
m]}U!XT  
template < typename T > tcRJ1:d  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const KXl!VD,#`=  
  { SO STtuT  
  do dHg[r|xC  
    { Y-st2r[,  
  act(t); Qm*ZOz'i  
  } |*b-m k  
  while (cd(t)); E`@Z9k1 `  
  return   0 ; C4gES"T  
} \o72VHG66  
} ; 7TI6EKr  
v.4G>00^  
W#^.)V  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). @x743}Y\  
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。 7hu7rWY`E  
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。 RjgJIVm(  
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。 -])=\n!=  
下面就是产生这个functor的类: YAeF*vP  
.L"IG=Uh#  
W[j, QU  
template < typename Actor > P7Qel,  
class do_while_actor v[8+fd)}S  
  { Ok\X%avq  
Actor act; 3Z me?o*bY  
public : U1lqg?KO  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} R?9x!@BV  
9 6#]P  
template < typename Cond > fn5-Tnsq*  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; g3{UP]Z71  
} ; 1 JIU5u)  
XQfmD;U  
mK"s*tD  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 7:b.c  
最后,是那个do_ )$df6sq  
|KS,k|).  
`JPkho  
class do_while_invoker )7 8T+7Kq  
  { NV9JMB{q  
public : g|$;jQ\_  
template < typename Actor > MpZ\ j  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const ez*QP|F*9  
  { a@q c?  
  return do_while_actor < Actor > (act); ^i!6z2/  
} p)?6#~9$  
} do_; &{+0a[rN  
sO 6=w%l^  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? E0&d*BI2  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 %Pt){9b  
最后来说说怎么处理break和continue 3z2 OW@zL$  
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。 xb9+-{<J  
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