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
  • 6102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 ") 8l'^Mq2  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 | >}CoR7  
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, i?^L",[  
g:uVl;>  
+xuv+mo  
FKL4`GEm  
  class filler `:'ciY|%b  
  { Nd(3q]{  
public : [w}-)&c  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} w!UF^~  
} ; )i /w:g>  
+aOevkY]  
tHzgZo Bz  
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: e,C c.T\o  
*Y8 5ev q  
ksq4t  
7mS Nz.  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); bR3Crz(9G  
(?A c`H  
yoGG[l2k>s  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ]$#bNt/p  
>4@w|7lS  
5voL@w>  
1Z0Qkd(  
二. 战前分析 2RZa}  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 .+(ED  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 .S:(O+#Gm  
{_tq6ja-<  
wYe;xk`>  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); !{,2uQXe  
  /* --------------------------------------------- */ Qz=e'H  
vector < int *> vp( 10 ); !>'A2V~F  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); H6Zo|n  
/* --------------------------------------------- */ Qu#[PDhb  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 6 JI8l`S  
/* --------------------------------------------- */ AxEdQRGk  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); w nBvJb]4l  
  /* --------------------------------------------- */ i~E0p ,  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); gb!0%*   
/* --------------------------------------------- */  !'!\>x$  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); v~x`a0  
p+ReQ.5|  
cRs\()W  
s5v}S'uO{  
看了之后,我们可以思考一些问题: x _kT Wq  
1._1, _2是什么? uo?R;fX26  
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。 +P+h$gQ  
2._1 = 1是在做什么? mb`h  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ]2ab~ gr  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 f/z]kfgw  
@-0mE_$[  
ltrti.&  
三. 动工 ts@w9|  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: >B``+ Z^2  
mYfHBW:  
-1hCi !  
OZz/ip-!lc  
template < typename T > s(Wys^[g  
class assignment @:Ft+*2  
  { YHY*dk*|C  
T value; 3A0Qjj=  
public : d%L/[.&  
assignment( const T & v) : value(v) {} Pxkh;:agD  
template < typename T2 > N/#x  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } <Vt"%C  
} ; Gh6U<;V?*  
.i )n1  
wmX(%5vY^  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 !]fSS)\H  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment (i\{hq/  
dEI!r1~n  
,* \s  
f`rI]v|@  
  class holder f6\4 ,()  
  { s^.tj41Gx}  
public : B@z ng2[  
template < typename T > Hj1?c,mo4  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const n``9H 91  
  { JSylQ201  
  return assignment < T > (t); 0k_3]Li=(  
} ;gAL_/_  
} ; M(C$SB>  
{wk#n.c  
B+jh|@-  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: <Voct  
b?!S$Sxz  
  static holder _1;  > T:0  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 p)z#%BY56  
u(hJyo}  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); {KK/mAp{  
而不用手动写一个函数对象。 7hLh}  
C7AD1rl  
0DnOO0Nc  
/<-=1XJI  
四. 问题分析 fo~*Bp()-E  
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。 (F3R!n  
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。 +M#}(hK  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 1D!MXYgm1b  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 !&.-{ _$  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 H?ug-7k/  
^wwS`vPb  
五. 问题1:一致性 R>5Xv%R  
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?| 0S&J=2D!  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 cF EO}  
-eD]gm  
struct holder _I3v"d  
  { mH\2XG8nV  
  // =[Z3]#h  
  template < typename T > ;|$oz{Ll  
T &   operator ()( const T & r) const oIj -Y`92!  
  { , )TnIByM  
  return (T & )r; Aeo=m}C;  
} {Xr 9]g`  
} ; H;q[$EUNb  
m],.w M8  
这样的话assignment也必须相应改动: L.JL4;U P  
i\DU<lD5VN  
template < typename Left, typename Right > GDiyFTr  
class assignment L8Z@Dk7Y  
  { ^j10 f$B  
Left l; JBZ1DZAWC  
Right r; a0PU&o1EF  
public : -okq= 9  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} <$a-.C5  
template < typename T2 > $A/?evJi8R  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } Dbq/t^  
} ; X8R:9q_  
8$Zwk7 w8A  
同时,holder的operator=也需要改动: f|F=)tJO  
OA} r*Wz  
template < typename T > <%rm?;PBl  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const ~Je40vO[  
  { A;&YPHB  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); c9c3o{(6Y  
} !#*#jixo  
9 HlWoHuC  
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。 D/;[x{;E  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 B%k C>J  
]w$cqUhM  
return l(rhs) = r; <r>Sj /w<D  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 .)p%|A#^  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: kCoE;)y$  
fOdqr  
template < typename Tp > n6M#Xc'JA  
class constant_t V[WL S?-)  
  { VZ">vIRyi|  
  const Tp t; G]EI!-y  
public : +uTl Lu;MT  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Qnt9x,1m_  
template < typename T > h+Yd \k  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const -Lb7=98  
  { 'O.f}m SS  
  return t; .jC5 y&  
} [F;\NJp6?^  
} ; ?E}gm>  
'Nuy/\[{\  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 %;= ?r*]  
下面就可以修改holder的operator=了 >}2 ,2  
\&ZEIAe  
template < typename T > J|^z>gP(  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const j{2 0  
  { _5(1T%K)  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); F7nwV Dc*  
} C]l)Pz$  
KK4e'[Wf  
同时也要修改assignment的operator() 7 b(  
(NDC9Lls  
template < typename T2 > b!Nr  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } 8bs'Ek{'o  
现在代码看起来就很一致了。 ?z6K/'?  
K IR3m )  
六. 问题2:链式操作 m,62'  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 .J&89I]U  
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{ql'm  
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。 55UPd#E'  
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。 ` "-P g5  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct rnp; R  
~Cw7.NA{3  
template < typename T > j!oX\Y-:&  
struct result_1 m|x_++3  
  { + @|u8+  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 5L~lF8  
} ; I>vU;xV\m  
v6Y[_1  
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: }R5EuR m\  
X&5N 89  
template < typename T > &y|PseH"  
struct   ref I@O9bxR?  
  { 9IrCu?n9b  
typedef T & reference; F9r/ M"5  
} ; "lC>_A  
template < typename T > x?u@ j7[  
struct   ref < T &> J(maJuY  
  { f}4A ,%:1  
typedef T & reference; bj 8pqw|;  
} ; &`vThs[x  
4}cxSl]jf!  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ydY 7 :D  
?$tD  
template < typename T > t l7:L>  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const c9Cc%EK  
  { 1q5S"=+W[  
  return l(t) = r(t); Lc[TIX  
} i^Jw`eAmT  
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。 ,O-_Pv  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Q)M-f;O  
&b*v7c=o  
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 Ygkf}n  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: *<SXzJ(  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 iyr8*L\  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 fO^s4gWTg  
最后的布局是: 1|ddG010  
                Add f? GoBh<  
              /   \ 'NfsAE  
            Divide   5 &2 *  
            /   \ 9,\AAISi  
          _1     3 !;[cJbqnh  
似乎一切都解决了?不。 $^czqA-&  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 J&JZYuuf  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 "-MB U  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: ,D(Bg9C  
4!xRA''  
template < typename Right > Lyn{Uag  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const #r?[@aJ  
Right & rt) const Y$c7uA:4  
  { F:jtzy"  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); C\ Yf]J  
} 0]MD ?6-  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 c~OPH 0,  
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。 T@#?{eA  
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。 hy%5LV<(  
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。 F]>+pU  
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。 i1KjQ1\a+  
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? ,g*3u  
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: ZPq.|6&  
8Exky^OT|  
template < class Action > t>*(v#WeZ  
class picker : public Action 2|B@s3a  
  { /%p ~  
public : D/4]r@M2c  
picker( const Action & act) : Action(act) {} ;XjXv'  
  // all the operator overloaded <6,,:=#  
} ; Pw7uxN`  
P(Zj}tGN  
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。 ?P>4H0@I+  
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: d^!3&y&  
ru`U/6 n  
template < typename Right > 9h)8Mq+M  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const /Qef[$!(  
  { B <qsa QG  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ~@X3qja  
} DS7L}]  
-m>3@"q  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > " Qyi/r41  
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。 \QF0(*!!  
; 8eGf'  
template < typename T >   struct picker_maker <&#]|HGc  
  { A8ef=ljM?  
typedef picker < constant_t < T >   > result; jAy2C&aP  
} ; cTRtMk%^  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > } snS~kx  
  { >BK/HuS  
typedef picker < T > result; vZ57 S13  
} ; ZUS5z+o  
.7LQ l ?  
下面总的结构就有了: =2NrmwWZs  
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。 En\q. 3 5  
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。 .oTS7rYw  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 d8+@K&z|  
至此链式操作完美实现。 5jwv!L<n  
M l@F  
9rT^rTV  
七. 问题3 =&9c5"V&  
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。 r7R.dD /.  
6oZHSjC*  
template < typename T1, typename T2 > 2cIKph  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const U:3O E97  
  { q+p}U}L= k  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); S^p^) fAmF  
} Y3(MKq  
V rx,'/IS8  
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: t6mv  
.QZjJ9pvK  
template < typename T1, typename T2 > 9Oq(` 4  
struct result_2 j%w^8}U>G  
  { q 165S  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; WcY_w`*L  
} ; $\/^O94-l  
La '6k  
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;x_0iY4  
这个差事就留给了holder自己。 Cc%{e9e*  
    + WMXd.iN,  
v@q&B|0  
template < int Order > ` V [4  
class holder; \O;/wf0Hg  
template <> ){'<67dK  
class holder < 1 > } eHxw+.  
  { 'bSWJ/;p)  
public : }+pwSjsno  
template < typename T > 2PRiiL@  
  struct result_1 H&p:  
  { kV T |(Y  
  typedef T & result; 8IxIW0  
} ; DC1.f(cdR  
template < typename T1, typename T2 > !u8IZpf  
  struct result_2 Xa#.GrH6  
  { ob2_=hQnC  
  typedef T1 & result; fpC":EX@r  
} ; rEC  
template < typename T > &S 66M2  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const lMu-,Z="  
  { kBrA ?   
  return (T & )r; z\ONw Ml  
} p_&B+ <z  
template < typename T1, typename T2 > >bQOpGy}l  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 7.ein:M|CB  
  { N '&>bO?@`  
  return (T1 & )r1; $|J+  
} LA lX |b  
} ; % 33O)<?  
V?"U)Y@Y  
template <> Al8Dw)uG{  
class holder < 2 > O-W[^r2e  
  { $b{8 $<;9  
public : iV?8'^  
template < typename T > $!9/s S?  
  struct result_1 >yP> ]r+  
  { 5EI"5&`*  
  typedef T & result; c!wRq4  
} ; a*D<J}xe  
template < typename T1, typename T2 > j #P4&  
  struct result_2 |ZifrkD=  
  { \#w8~+`Gq  
  typedef T2 & result; @}!?}QU  
} ; ^q/^.Gf  
template < typename T > Gsy>"T{CY  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const W=293mME  
  { MoEh25U.  
  return (T & )r; .6 0yQ[aE  
} >d]-X]  
template < typename T1, typename T2 > w~crj$UM  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 4 Sk@ v  
  { K,|3?CjS  
  return (T2 & )r2; bDh4p]lm  
} e@Ev']  
} ; u^E0u^  
\eQPv kx2  
9IG<9uj  
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> >。 . a @7  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: x$TL j  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: d$+0 ;D4E  
%Y'/_ esH2  
return l(i, j) = r(i, j); b3%a4Gg&  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) @zi0:3`#0\  
PlA#xnq#  
  return ( int & )i; /=9dX; #  
  return ( int & )j; z4(\yx  
最后执行i = j; 7^! zT  
可见,参数被正确的选择了。 M3]eqxLC  
9 lG a*f)  
iS.gN&\z^  
$[MAm)c:]{  
]K>bSK^TX  
八. 中期总结 Q7v1xBM  
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: _G<Wq`0w)  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 `uusUw-Gf  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 D^F=:-l m  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 2Y[n  
$;=?[Cn  
oPbziB8  
L5KcI  
]qq2VO<b  
FS @55mQ  
九. 简化 =<aFkBX-  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 ,`a8@  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 *tR'K#:&g!  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: \fI05GZ  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 z`\KQx  
  +-*/&|^等 |{ZdAr.;  
2. 返回引用。 mOTA  
  =,各种复合赋值等 e!w2_6?3  
3. 返回固定类型。 N,VI55J:y>  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) la 0:jO5  
4. 原样返回。 {]m/15/$C  
  operator, KZAF9   
5. 返回解引用的类型。 @/$i -?E  
  operator*(单目) p g_H'0R  
6. 返回地址。 ? }`mQ<~  
  operator&(单目) ]E DC s?,  
7. 下表访问返回类型。 b~YIaD[Z  
  operator[] 368 g> /#'  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 w&VDe(:~  
  operator<<和operator>> itiSZL,  
4,Uqcw?!F'  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 <~_XT>`y  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 4N7|LxNNl_  
@"^7ASd%  
template < typename Left >  OmfHr lA  
struct value_return -GB,g=Dk  
  { U^)`_\/;?  
template < typename T > Ja/  
  struct result_1 T;PLUjp}  
  { plJUQk  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; q68m*1?y  
} ; ,zK E$  
{L.uLr_?e  
template < typename T1, typename T2 > @*UV|$~(Q  
  struct result_2 &=:3/;c  
  { vO/3bu}  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; #Oq.}x?i  
} ; n:1Ijh 1  
} ; H(M{hfa|  
pDvznpQ  
G!%8DX5  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait )_4()#3  
JB.U&  
下面我们来剥离functor中的operator() [9MbNJt 8~  
首先operator里面的代码全是下面的形式: 1_Av_X  
-g|ji.  
return l(t) op r(t) :IfwhI)  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) rQU6*f  
return op l(t) $P%cdJT0  
return op l(t1, t2) |z:4T%ES  
return l(t) op difX7)\  
return l(t1, t2) op `c-omNu  
return l(t)[r(t)] =1,1}OucP  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] u-mD"  
n%4/@M  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: h@(+(fVHrp  
单目: return f(l(t), r(t)); >V]9<*c  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); #5'& |<  
双目: return f(l(t)); #V#!@@c;?  
return f(l(t1, t2)); FC+h \  
下面就是f的实现,以operator/为例 u3pFH(  
ha 2=O  
struct meta_divide {B6ywTK\ `  
  { zZ<*  
template < typename T1, typename T2 > r`h".=oD  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) DL!%Np?`  
  { ~{vB2  
  return t1 / t2; ={N1j<%fh  
} ^M;#x$Y?  
} ; v=cQ`nou  
',LC!^:~Nw  
这个工作可以让宏来做: ZrZDyXL  
4i^WE;|s  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ j:/Z_v'  
template < typename T1, typename T2 > \ D>HbJCG4^  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; o; U!{G(X  
以后可以直接用 =6Gn? /{  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) .uxM&|0H  
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 t4/ye>P &  
(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。。。) _nxH;Za  
uN>5Eh&=Pf  
W\;|mEEu  
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 ftl?x'P%  
d%-/U!z?  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ]t`SCsoo  
class unary_op : public Rettype \hBzP^*"n  
  { |g!d[ct]  
    Left l; )7o? }"I  
public : nb<oo:^  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} i.`n^R;N  
kV4Oq.E  
template < typename T > NRp  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 7Zd g314  
      { U,;796h  
      return FuncType::execute(l(t)); ,uPcQ  
    } ubOXEkZ8N  
gkA_<,38  
    template < typename T1, typename T2 > #9!7-!4pW  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [w|Klq5  
      { xy"'8uRi  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); g,]m8%GHE  
    } WQ% O/  
} ; #u8#< ,w  
^7YNM<_%@  
dpylJ2  
同样还可以申明一个binary_op z8JW iRn  
,I x>.^|  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > VwPoQ9pIS  
class binary_op : public Rettype S)j( %g  
  { 8(L2w|+B<  
    Left l; QDJ "X  
Right r; 6uFw+Ya#  
public : +,LWyvc'  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} [X!w@d= i  
OoH-E.lp  
template < typename T > Q!V:=d  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *K;) ~@n  
      { 5:f!EMb  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); 2HN*j~>i~  
    } yxp,)os:  
EGQgrwY5  
    template < typename T1, typename T2 > /3~L#jS  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const d8w3Oz54  
      { ~nfOV*  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); pa+'0Y]71  
    } 'kcR:5B  
} ; 4Zwbu  
A?!RF7v  
7)r]h?  
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 ; /K6U  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 _r{H)}9  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) A`f"<W-m  
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。 qfE0J;e   
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! $$1t4=Pz  
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。。。 ~at@3j}W  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 2WFZ6  
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) 3rH}/`d4  
下面是修改过的unary_op NOXP}M  
jL"V0M]c  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > bN zb#P#hP  
class unary_op goIv m:?  
  { bAZoi0LR  
Left l; (!5Ta7X  
  ya8p 4N{_  
public : [-_{3qq<e  
<Q9l'u]3$c  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} .F 6US<]  
W{"sB:E  
template < typename T > <lf692.3  
  struct result_1 D0FX"BY7  
  { .s*N1 U?h  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; W4^zKnH  
} ; g&xj(SMj-$  
& mOn]  
template < typename T1, typename T2 > fc*>ky.v  
  struct result_2 u NyN[U  
  { $lf/Mg_H  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; :kR>wX  
} ; vYm:V:7Y2  
^:{8z;w!(  
template < typename T1, typename T2 > {kk%_q  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const l'EO@D/M  
  { l&+O*=#Hh  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); {wz)^A sy  
} e+lun -  
A r]*?:4y[  
template < typename T > ]{6/6jl  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const h$'6."I  
  { M=Ze)X\E*'  
  return OpClass::execute(lt(t)); O3o ^%0  
} '/u|32  
^^"zjl*^  
} ; p6<JpW5@_  
j J{F0o  
{O2=K#J  
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 /&Oo)OB;  
好啦,现在才真正完美了。 Z8$BgP  
现在在picker里面就可以这么添加了: Nz2 VaZ  
/Y y)=~t{  
template < typename Right > #s~;ss ,  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const 5VTVx1P[8  
  { =l43RawAmu  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); #4bT8kq  
} ; R+>}6  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 2]mV9B   
=6dAF"b)  
]%A> swCpn  
%JE>Z]  
Nj4CkMM[3  
十. bind <4Gy~?  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 i4|R0>b  
先来分析一下一段例子 GFdbwn5B  
y{@\8B]  
\:J=tAC  
int foo( int x, int y) { return x - y;} X+]>pA  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 x9 Z89Gwi  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 Qz[^J  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 {jO+N+Ez9  
我们来写个简单的。 zE/l  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: b~vV++ou_  
对于函数对象类的版本: YYn8!FIe  
N5*Q nb8  
template < typename Func > ,kJ7c;:i  
struct functor_trait I*N"_uKU  
  { kC.!cPd  
typedef typename Func::result_type result_type; 0fewMS*  
} ; ! eZls  
对于无参数函数的版本: ~".@mubt1$  
:u,.(INB  
template < typename Ret > 32 i6j  
struct functor_trait < Ret ( * )() > *eoH"UFYQ#  
  { sg7h&<Xx  
typedef Ret result_type; 3l<qcKKc  
} ; |` :cB  
对于单参数函数的版本: >Y08/OAI.2  
E'a OHSAg  
template < typename Ret, typename V1 > `w 6Qsah  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Ts !g=F  
  { L-w3A:jk  
typedef Ret result_type; >"2jCR$/  
} ; A6=Z2i0w>X  
对于双参数函数的版本: "BSY1?k{  
h,Hr0^?  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > Cw(e7K7&  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 8s6[-F5  
  { ,pD sU@  
typedef Ret result_type; eV*QUjS~  
} ; >;4q  
等等。。。 )<V!lsUx'-  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy U*a#{C7"  
ltuV2.$  
template < typename Func >  <)TIj6  
struct func_return tAN!LI+w  
  { }oZ8esZU2  
template < typename T > #` 3Q4  
  struct result_1 [nxYfER7  
  { n' mrLZw  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; I]eeV+U8W  
} ; i[KXkjr  
G{: B'08  
template < typename T1, typename T2 > # QwX|x{  
  struct result_2 1!^BcrG.  
  { ywp_,j9F  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; aaU4Jl?L  
} ; VvW4!1Dl  
} ; ?-c|c_|$  
:(XyiF<Ud  
:0y-n.-{  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ^rfR<Q`  
sX6\AYF1M  
template < typename Func, typename aPicker > *N$XQ{o  
class binder_1 $EY[CA E  
  { l\ dPfJ  
Func fn; I?D=Q $s  
aPicker pk; K{_~W yRF  
public : U=JK  
WILa8"M  
template < typename T > 'G65zz  
  struct result_1 KOe]JDU  
  { O;4S<N  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; =b$g_+  
} ; &5K3AL  
lB _9b_|2  
template < typename T1, typename T2 > @VP/kut  
  struct result_2 Gs"lmX-{$j  
  { (+v':KH3_  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; UZt3Ua&J  
} ; TkTGYh  
<9>L^GgXA  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} `Zuo`GP*1  
mH;t)dT  
template < typename T > \68bXY.  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1 sza\pR<  
  { prO&"t >  
  return fn(pk(t)); A?HDY_u  
} '2l[~T$*  
template < typename T1, typename T2 > ]z7pa^  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Z .`+IN(>E  
  { v89tV9O)  
  return fn(pk(t1, t2)); pDP* 3  
} r9}(FL /)b  
} ; :Hitx  
>Heuf"V  
" ?aE3$/  
一目了然不是么? U{EcV%C2  
最后实现bind .vmCKZ  
ii`,cJl  
6G4~-_  
template < typename Func, typename aPicker > T: '<:*pD  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) E\4ZUGy0  
  { ?jO<<@*2S  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); %A `9[icy  
} _JpTHpqu  
mtFC H  
2个以上参数的bind可以同理实现。 }nM+"(}  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 g>ke;SH%KY  
A\/DAVnI  
十一. phoenix 3KD:JKn^  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: Tpnwwx[]:|  
)MN6\v  
for_each(v.begin(), v.end(), pTQ7woj}  
( yYJ +vs  
do_ +A 6kw%"  
[ A{{rNbCK  
  cout << _1 <<   " , " OpOR!  
] z5^Se!`5  
.while_( -- _1), V-%jSe<  
cout << var( " \n " ) l0!`>Xx[b  
) F%ukT6xp  
); v{SYz<(  
M1DV9~S  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: <aMihT)dd  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor wXeJjE%j:3  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 }z-)!8vF  
那么我们就照着这个思路来实现吧: &fxyY (  
KmF+3g~#s  
BYI13jMH+Y  
template < typename Cond, typename Actor > I7#+B1t  
class do_while K]U8y$^  
  { nzi)4"3O  
Cond cd; x5yZ+`Gc  
Actor act; <ot%>\C  
public : t2-bw6U  
template < typename T > IrP6Rxh  
  struct result_1 #0M,g  
  { `t #I e *  
  typedef int result_type; HX:^:pF}  
} ; f;W>:`'  
`ucr;P  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} \xtmd[7lb<  
A$'rT|>se  
template < typename T > A.S:eQvS%  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1'J|yq  
  { HuL9' M  
  do ld23 ^r  
    { 7G8M+i3q/  
  act(t); _i&awm/U  
  } -}<W|r  
  while (cd(t)); CbRl/ 68HY  
  return   0 ; aSNTm8SYX  
} .SSj=q4?  
} ; L sMS`o6  
sJ/?R:  
LMte,zs>  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). R*psL&N  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 >/F,Z%! &q  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 !xh.S#B  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 M&O .7B1}  
下面就是产生这个functor的类: ,n?oNU  
A ptzBs/  
 ^'c[HVJ  
template < typename Actor > I_@XHhyVZ  
class do_while_actor N)Z,/w 9  
  { (f|3(u'e?  
Actor act; /\M3O  
public : s4c2  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} j_*#"}Lcp  
y"SVZ} ;|  
template < typename Cond > '|i<?]U  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; hpJi,4r.d  
} ; LHz-/0 [  
sP5\R#  
[SJ*ks,]  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 >*%mJX/F  
最后,是那个do_ J0M7f]  
`PR)7}/<  
ca1A9fvo  
class do_while_invoker X4U$#uI{  
  { 1x#Z}XG  
public : BK8)'9/  
template < typename Actor > Jtxwt[  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 14p <0BG  
  { U_HOfix  
  return do_while_actor < Actor > (act); =FXZcP>h  
} i`R}IP?71  
} do_; 'e;]\< 0z  
A~6:eappH  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? h$EH|9HAb  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 0;j)rmt  
最后来说说怎么处理break和continue i5sNCt  
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。 ~e5hfZv|w  
具体实现手法这里就不罗嗦了。
[ 此贴被ヾ1.嗰rёn在2006-06-11 23:23重新编辑 ]
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
描述
快速回复

您目前还是游客,请 登录注册
批量上传需要先选择文件,再选择上传
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八