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
  • 4823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 Q9Y9{T  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 {f@xA  
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, z/eU^2V  
FT|/ WZR  
9,iq"dQ  
eHF(,JI  
  class filler R` I8Ud4=  
  { C }h<ldlY  
public : # `N6<nb  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} q5?rp|7D  
} ; bWX[<rh'  
4%',scn  
~xlMHf  
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: +LQs.*  
hr~qt~Oi  
!T#8N7J>  
)$gsU@H -  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); %#S"~)  
?c=R"Yg$  
Pv{,aV\I}  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Z?.p%*>`T=  
*6sJ*lh  
0%A(dJA6  
Qq;m"M/  
二. 战前分析 :oon}_MdRd  
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。 U&Sbm~Qi  
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=!ZI/+ju  
2-c U -i4  
ReHd~G9  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); \V"P maP\  
  /* --------------------------------------------- */ 07T;IV3#C5  
vector < int *> vp( 10 ); <WHs  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); "a0u-}/D  
/* --------------------------------------------- */ SBN_>;$c5}  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); f}9PEpa,Z  
/* --------------------------------------------- */ H/^TXqQ8  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); w{:Oa7_A  
  /* --------------------------------------------- */ XoH[MJC  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); +}`O^#<qLX  
/* --------------------------------------------- */ <QkN}+B=  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); V~]'+A q>  
6'No4[F 4n  
T ,O<LFv  
!F7EAQn{(  
看了之后,我们可以思考一些问题: 9GtVI^]  
1._1, _2是什么? RIVL 0Ig  
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。 DiYJlD&  
2._1 = 1是在做什么? f)AW! /  
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。 }]39 iK`w  
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。 v8'`gY  
y3@x*_K8  
jOm&yX  
三. 动工 mP5d!+[8  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Ch \ed|u  
0ez i?Um  
aoakTi!}  
#8Id:56  
template < typename T > a' >$88tl  
class assignment +EiUAs~H  
  { [:R P9r}  
T value; q~g&hR}K  
public : FkxhEat8  
assignment( const T & v) : value(v) {} TReM8Vd  
template < typename T2 > T^(n+lv  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } Mc$v~|i6  
} ; \MFWK#W  
:)J~FVLy  
} ^GV(]K  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Z#TgFQ3u  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment }eDX8b8emA  
_OknP2E  
Z:B Y*#B  
q/w6sQx$  
  class holder T`w};]z^d2  
  { tO+%b=Z^  
public : 8O.:3%D~ t  
template < typename T > 21/a3Mlx#  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const '+q'H  
  { sw qky5_K  
  return assignment < T > (t); E/L?D  
} m)[wZP*e  
} ; h@>rjeY@  
5rHnU<H@y  
&J&w4"0N'  
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: '/yx_R K2?  
sNk>0 X[  
  static holder _1; eFXi )tl  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 HDW\S#  
1z};"A  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); :DX/r  
而不用手动写一个函数对象。 C1P t3  
` .sIZku  
[@. jL0>  
.k:&&sAz  
四. 问题分析 |Qt`p@W  
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。 O'& \-j 1  
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。 pqQdr-aR=  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 <>*''^  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ]-s`#  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 _9O }d  
i2ml[;*,N  
五. 问题1:一致性 sm&rR=b  
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?| JmJ,~_  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Aya;ycsgE  
/hEGk~  
struct holder BE2\?q-  
  { LN6JH!  
  // Mi/'4~0Y  
  template < typename T > D16;6K'{  
T &   operator ()( const T & r) const jf)JPa_  
  { !{~7)iq  
  return (T & )r; l& ^B   
} X"khuyT_  
} ; 8JFkeU%yO  
?xTeio44  
这样的话assignment也必须相应改动: >'1Q"$;  
k2tX$\E  
template < typename Left, typename Right > (zLIv9$  
class assignment q!oZ; $  
  { CD<u@l,1  
Left l; g-V\ s&}  
Right r; dBq,O%$oq  
public : @Kb|  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} e/% ;  
template < typename T2 > 1yRd10  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } W4rw;(\  
} ; cV!/  
% /4_|@<'  
同时,holder的operator=也需要改动: J%[N-  
T#^6u)  
template < typename T > }9Dv\"t5  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const  B3+WOf5W  
  { c%3 @J+z  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); fm:{&(  
} zUgkY`]:BJ  
0?L$)T-B  
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。 Xie dgy  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 n_Hn k4  
]aW.b_7<9  
return l(rhs) = r; [ MXXY  
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。 w*ktx{  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: &fy8,}  
x2&! PpM  
template < typename Tp > o-CJdOS  
class constant_t "N/K*  
  { 6=lQT 9u{  
  const Tp t; fu "z%h]   
public : ? A#z~;X@  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} :pjK\  
template < typename T > eD1MP<>h  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const hE#8_34%s  
  { x w83K  
  return t; 7<Js'\Z  
} <fxjj  
} ; J&Qy$itqg  
~u`! Gi  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 EkAqFcKLq  
下面就可以修改holder的operator=了 yrYaKh  
~t3?er& R  
template < typename T > ,H(vD,54g  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const RkV3_c  
  { Sm_:SF!<D6  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); ^A<.s_  
} g(r'Y#U  
^yZSCrPGI  
同时也要修改assignment的operator() jW$f(qAbm  
hgr ,v"  
template < typename T2 > qhf/B)  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } G}xBYc0b  
现在代码看起来就很一致了。 N)y;owgo  
xs`gN  
六. 问题2:链式操作 %7wzGtM]ps  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 2}Plr{s9  
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。 AX Jj"hN  
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。 *ik)>c_  
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。 W",jZ"7  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct >Ez}r(QQ^  
ghQsS|)p.  
template < typename T > M6Z`Pwv];  
struct result_1 acZ|H  
  { 95&sFT C  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; J 2~B<=V  
} ; 4i&!V9@:  
pR7G/]U$A  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: Z:gsguX  
AG%es0D[H  
template < typename T > +Ws}a  
struct   ref EMH}VigR  
  { yXl.Gq>]{  
typedef T & reference; s/^= WV  
} ; 3lgy X/?o  
template < typename T > h4xdE 0  
struct   ref < T &> 62'0)Cy^  
  { XxQ2g&USk  
typedef T & reference; =,Um;hU3r  
} ; Ds5&5&af  
^o<Nz8  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 8(K~QvE~  
B>L^XGq  
template < typename T > H t$%)j9  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 1fp&"K:yR  
  { jXva ?_  
  return l(t) = r(t); gz:c_HJ  
} mM~Q!`Nf.  
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。 n!orM5=:O  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 k)_#u;qmG  
LYKm2C*d  
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 t~#+--(  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Ps,w(k{d  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 t?&ajh  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 *g.,[a0  
最后的布局是: tXGcwoOB  
                Add ECfY~qK  
              /   \ Ok"wec+,  
            Divide   5 Nq1RAM  
            /   \ 8u23@?  
          _1     3 ]qQB+]WN  
似乎一切都解决了?不。 Fd0FG A&L  
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。 A[Xw|9  
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。 !LESRh?  
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: ~$ Yuxo  
p`C5jfI  
template < typename Right > 05DtU!3O  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const ]sIFK  
Right & rt) const ]z@]Fi33Y  
  { yrb%g~ELGn  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); I*t}gvUt9  
} _J`M>W)8  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 xk<0QYv   
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。 Jx,s.Z0@7,  
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。 S!bvU2d  
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。 p[I gnO  
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。 ]vG)lY.=  
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? ^ B]t4N2i  
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: R'_[RHFC  
}zLE*b,  
template < class Action > z}|'&O*.F  
class picker : public Action d@~)Wlje  
  { #-8/|_*  
public : +%^xz 1m  
picker( const Action & act) : Action(act) {} EkPSG&6RZ  
  // all the operator overloaded Xp@OIn  
} ; .- o,_eg1f  
p_5+L@%Gb  
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。 q9Wtu7/  
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: tp0*W _<4  
=Ih_[$1dw  
template < typename Right > x6]?}Q>>D  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const 8A qe'2IH=  
  { ^Y!`wp2vn  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); U$%w"k7^(  
} B.b)YE '  
$NSYQF%aO  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > O5"80z38[  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 &'j77tqOk  
;* Jd#O  
template < typename T >   struct picker_maker hy rJu{p  
  { m[rJFSpef  
typedef picker < constant_t < T >   > result; -A~<IyPt  
} ; "^%Il  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > 2^:nlM{u  
  { 5^i ^?  
typedef picker < T > result; P^r8JhDJ  
} ; :I8t}Wg  
1,,:4 *)  
下面总的结构就有了: p<NgT1"{  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 2I5@zm ea  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 gfHlY Q]  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 UHwrssX&3  
至此链式操作完美实现。 ?2a gU  
NjLd-v"2  
aeIR}'H|  
七. 问题3 x3 <Lx^;  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 G#>nOB  
ME"/%59r  
template < typename T1, typename T2 > HvU)GJ u b  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const yCVBG  
  { /6fsh7 \  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); hvwr!(|W  
} N~_gT Jr~P  
:8FH{sqR  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: z%z$'m  
j  jQ=  
template < typename T1, typename T2 > v}U;@3W8U  
struct result_2 ]](hwj  
  { .T2I]d  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; MH-,+-Eq  
} ; 7Udr~ 0_)  
>ZT3gp?E  
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? uFgw eOJ  
这个差事就留给了holder自己。 %$Uw]a  
    'DPSM?]fA  
G}g+2`  
template < int Order > C\Rd]P8\  
class holder; idQr^{  
template <> += QboUN  
class holder < 1 > u&:jQ:[  
  { c|XnPqo;f  
public : E^G=  
template < typename T > BRT2=}A  
  struct result_1 /T0|<r!c  
  { 5 X rn]  
  typedef T & result; DuaOi1Gw  
} ; Gvwel!6  
template < typename T1, typename T2 > H'0S;A+Y6  
  struct result_2 !nVuvsbv  
  { 00ho*p!E'  
  typedef T1 & result; @W8RAS~  
} ; YI/vt2  
template < typename T > 8GX@76o  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const  .*+ &>m7  
  { q0o6%c:gW  
  return (T & )r; 6 [IiJhVL  
} ]#;JPO#*  
template < typename T1, typename T2 > ;)*Drk*t,  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 4^ A\w  
  { H~&'`h1  
  return (T1 & )r1; !^%b|=[  
} :DEZ$gi  
} ; mOBS[M5*  
59|Tmf(dS;  
template <> MZ.Jkf(  
class holder < 2 > %q@@0qenv  
  { y~w$>7U.  
public : %~@}wHMB  
template < typename T > S&yCclM  
  struct result_1 YRl2e`&jt  
  { Xv6s,<#\  
  typedef T & result; 2KU [Yd  
} ; nX~sVG{Q  
template < typename T1, typename T2 > Y0DBkg  
  struct result_2 &( Z8G~h4  
  { |o`TRqs  
  typedef T2 & result; :%{8lanO  
} ; ;G ?_^ 0  
template < typename T > Z^b1i`v  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const R lv|DED$  
  { S;= D/)[mr  
  return (T & )r; |&7l*j(\  
} G'%mmA\  
template < typename T1, typename T2 > AO/R 2a(:  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +%0+  
  { 8ARpjYZP  
  return (T2 & )r2; Q~`n%uYg\{  
} Oo,<zS=ICk  
} ; Pp?J5HW  
$WDa} ~j~^  
Pm-@ZZ~  
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> >。 Gg_i:4F  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: TB9ukLG^<<  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: NVQ IRQ.  
r__uPyIMG/  
return l(i, j) = r(i, j); ?>e-6*.  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) lUDzf J}3  
0h* AtZv_  
  return ( int & )i; ,oR}0(^"\<  
  return ( int & )j; ,>)/y  
最后执行i = j; m}k rG  
可见,参数被正确的选择了。 Rh%x5RFFc  
P*_Q8I)Y  
C{4[7  
 RszqDm  
B?k75G  
八. 中期总结 \ ^_3Yw  
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: kZeb^Q+,  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 v~j21`  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 |]V0sgpoZ  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor \S _ycn  
"gYn$4|R7*  
zXB.)4T  
3(X"IoNQ  
">|fB&~A  
XB2[{XH,  
九. 简化 .(D-vkz'  
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。 $Z #  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 w18kTa!4@  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: zbrDDkZ1  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 0} uH  
  +-*/&|^等 R'He(x  
2. 返回引用。 GC.   
  =,各种复合赋值等 2!}5shB  
3. 返回固定类型。 |GLa `2q|  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) y<MXd,eE  
4. 原样返回。 oQAD 3a  
  operator, c&ymVB?G:1  
5. 返回解引用的类型。 b8(94t|;U  
  operator*(单目) sRqFsj}3e  
6. 返回地址。 bNi\+=v<Ys  
  operator&(单目) <a; <|Fm.  
7. 下表访问返回类型。 h",kA(+P  
  operator[] ><+wHb  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 S U04q+  
  operator<<和operator>> n1X7T0'  
2+50ezsId  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 !A qSG-  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: R]H/Jv\'  
}9=VhC%J  
template < typename Left > Bg {"{poy  
struct value_return -Z9e}$q$,  
  { =XuBan3B>  
template < typename T > !;>j(xc  
  struct result_1 Y<odXFIS  
  { M, f6UYo=  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; @-)jU!  
} ; 4@- 'p  
0@k)C z[0;  
template < typename T1, typename T2 > :@mb.' %*!  
  struct result_2 cyL"?vR*<  
  { R^4JM,v9x`  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; }N dknut,  
} ; ]hRCB=G  
} ; qXcHf6  
J sde+G,N  
-pvF~P?8U  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait llN#4D9s  
0e-M 24,C  
下面我们来剥离functor中的operator() 7M9Ey29f  
首先operator里面的代码全是下面的形式: j&~`H:=E  
=f4>vo}@k  
return l(t) op r(t) teIUSB[  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 8`M) r'5  
return op l(t) 2N B/&60<  
return op l(t1, t2) (= #EJB1(  
return l(t) op zT4SI'r?f  
return l(t1, t2) op ap,%)on^  
return l(t)[r(t)] 5 FKb7  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Z#+lwZD  
m`_s_#  
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: cgY + xd@  
单目: return f(l(t), r(t)); -*HR0:H  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); F/}(FG<'>I  
双目: return f(l(t)); WTK )SKa,.  
return f(l(t1, t2)); kyR=U`OW  
下面就是f的实现,以operator/为例 Mwm9{1{  
cHP~J%&L  
struct meta_divide <a_ytSoG1  
  { I54`}Npp  
template < typename T1, typename T2 > iW oe  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) |T3F:],`  
  { m%7T ~  
  return t1 / t2; I8M^]+c  
} 7 G37V"''  
} ; D[#6jJ Ab  
4b5'nu  
这个工作可以让宏来做: JlaT -j  
H.-VfROi2  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ cqXP}5  
template < typename T1, typename T2 > \ &RF*pU>  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; lfTDpKz3D  
以后可以直接用 x:dI:G  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) n3x< L:)  
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 BeFCt;  
(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。。。) -aSj-  
f~a]og5|G  
iTUOJ3V7i  
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 _e4%<!1  
Lgr(j60s  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ;fi H=_{us  
class unary_op : public Rettype 9IfeaoZZ4q  
  { so=Ux2  
    Left l; Cg#@JuwHa  
public : NRIp@PIF:"  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} Z @f4=  
,]FcWx \u  
template < typename T > U?/C>g%/PI  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \A#YL1hh  
      { Ah#bj8}  
      return FuncType::execute(l(t)); hsCts@R  
    } nI0TvB D  
zfGS=@e]G  
    template < typename T1, typename T2 > RZ +SOZs7H  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ip)gI&kN`z  
      { HnlCEW,^o  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); P80mK-Iyv_  
    } 4C]>{osv  
} ; V;@kWE>3  
qE:/~Q0  
8r{:d i*  
同样还可以申明一个binary_op =pa F6!AB  
R%EpF'[~[  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > <36z,[,kZ@  
class binary_op : public Rettype yUY* l@v]  
  { w%'8bH!  
    Left l; caH!(V}6  
Right r; Aq3.%,X2H  
public : zb_nU7Eg  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} T>P[0`*)  
rP%B#%;S"  
template < typename T > sR;^7(f!m  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Lkf}+aY  
      { _-6IB>  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); (Vz\02,K  
    } Thc"QIk&4  
!TwH;#U w  
    template < typename T1, typename T2 > xQKRUHDc  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -mfdngp3  
      { f?Am)  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); -5X*y4#  
    } a]]>(Txc  
} ; myq:~^L ;  
}} s.0Q  
oEJYAKN  
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 &\p=s.y?j  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 7iijATc  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) EEI !pi  
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。 SSrYFu"  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 8n2MZ9p]  
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。。。 u#bd*(  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 P;' xa^Y  
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) rfH'&k  
下面是修改过的unary_op .e Jt]K  
f=,(0ygt/  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > f%gdFtJ &  
class unary_op q'9}Hz  
  { 'h*^;3@*  
Left l; .5AyB9a%&  
  J{w[vcf  
public : xtq='s8e  
P \k5%  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} \:/~IZdzF  
rf\A[)<:  
template < typename T > UB9n7L(@c  
  struct result_1 Ms61FmA4  
  { ZvVrbj&  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; JlMD_pA  
} ; -F338J+J24  
5JvrQGvL  
template < typename T1, typename T2 > bf*VY&S- T  
  struct result_2 @gM>Lxj  
  { S`t@L}  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; z4B-fS]  
} ; 3;-P(G@  
@!np 0#  
template < typename T1, typename T2 > "j*{7FBqk  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const r@)_>(  
  { NW%u#MZ[h  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); .z6"(?~  
} bsosva+  
.?^a|]  
template < typename T > 9]]isE8r  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const CtO;_ ;eD'  
  { 0; PV gO;9  
  return OpClass::execute(lt(t)); vCe]iB  
} ^|kqy<<X  
yKb+bm&5:'  
} ; NpLO_-  
YEiQ`sYKG  
Lbwc2Q,.-  
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 TDY2 M  
好啦,现在才真正完美了。 QKVFH:"3  
现在在picker里面就可以这么添加了: (fUpj^E)p  
nMT"Rp  
template < typename Right > WUfPLY_c(  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const WJA0 `<~  
  { 1[U`,(C1  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ^V;h>X|  
} b,r{wrLe)  
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。 XUK!1}  
knb 9s`wR  
UD6:X&Un  
x(r~<a[  
PYhRP00}M  
十. bind 2M`:/shq  
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。 \#%1t  
先来分析一下一段例子 q y\Z2k  
W[4 V#&Z  
"MX9h }7  
int foo( int x, int y) { return x - y;} tA{B~>  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 8}_M1w6v  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 ymo].  
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。 +>*! 3x+sE  
我们来写个简单的。 J&w'0  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 1Vi3/JM @  
对于函数对象类的版本: D\CjR6DE  
u+_6V  
template < typename Func > 6aq=h`Y  
struct functor_trait [,?5}'we  
  { XtP5IN\S  
typedef typename Func::result_type result_type; *74VrAo  
} ; lD41+x 7  
对于无参数函数的版本: cy{ ado2  
QRFBMq}'  
template < typename Ret > .d?2Kc)SV\  
struct functor_trait < Ret ( * )() > @en*JxIM  
  { !QXPn}q^0  
typedef Ret result_type; {I^@BW-  
} ; WMk;-,S!)  
对于单参数函数的版本: `"RT(` m  
LEn+0^hX  
template < typename Ret, typename V1 > 2T&n6t$p  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > f:u3fL  
  { gF53[\w^v  
typedef Ret result_type; |g1~-  
} ; .tQeOZW'  
对于双参数函数的版本: T@P[jtH<d  
3-6Lbe9H  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > XFmTr@\M  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 40$- ]i  
  { vp2s)W8W  
typedef Ret result_type; ,SB5"  
} ; =,w(D~ps  
等等。。。 bZf}m=C!  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy W^"C|4G}  
1wTPT,k  
template < typename Func > u !@(u!Qz  
struct func_return yq<mE(hS?  
  { J)n^b  
template < typename T > n~Qo@%Jr  
  struct result_1 @F/yc  
  { mK_2VZj&  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; :ND e<6?u  
} ; dK d"2+fH  
kPvR ,  
template < typename T1, typename T2 > J<h! H  
  struct result_2 /c|X:F!;X#  
  { RTQtXv6mD  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; -F~"W@9r  
} ; 4uy:sCmu  
} ; 9ymx;  
W\1V`\gF  
4qvE2W}&  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ZgI?#e  
efX iZ  
template < typename Func, typename aPicker > #BhDC.CcW  
class binder_1 `:#IZ  
  { lNbAt4]}f(  
Func fn; \\9I:-j:p  
aPicker pk; /^rJ`M[;  
public : #Mm1yXNu  
/#-zI#iK  
template < typename T > pz0Q@n/X  
  struct result_1 peD7X:K\s  
  { ^SvGSx i  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; }O+`X) 9  
} ; oa<%R8T?@  
M"!{Dx~  
template < typename T1, typename T2 > o ~`KOe  
  struct result_2 .g?Ppma  
  { ~v|NC([(  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ?)V|L~/  
} ; M'5PPBSR  
6.6;oa4j  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} }/J<#}t  
GzEvp  
template < typename T > 6^NL>|?  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Lc! t  
  { cTa$t :K@  
  return fn(pk(t)); 6R#.AD\  
} PTP0 _|K  
template < typename T1, typename T2 > lEXI<b'2  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2e^6Od!Y?  
  { 0@>  
  return fn(pk(t1, t2)); JsK_q9]$e  
} Ev ]oPCeA  
} ; :3A^5}iz  
W'{o`O=GGr  
4)Ab]CdD  
一目了然不是么? E>isl"  
最后实现bind Zt ;u8O  
Vu5Djx'  
F#KUu3;B  
template < typename Func, typename aPicker > WGA"e   
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) Nz;f| 2h  
  { vn1*D-?  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); .kc{)d*0K  
} 5b$QXO  
z`:tl7  
2个以上参数的bind可以同理实现。 F~C7$  
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。 0lLg uBW@  
Fp~0 ^  
十一. phoenix /WMJ#IE  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: V\*J"ZP&  
PX >>h}%  
for_each(v.begin(), v.end(), ~9Cw5rwH<;  
( 99*QfC  
do_ >=K~*$&>  
[ (Qd@Q,@(s  
  cout << _1 <<   " , " <RCeY(1  
] hh8U/dVk*  
.while_( -- _1),  Q5 =  
cout << var( " \n " ) [PH56f  
) `N;O6 wZ  
); }e-D&U  
ffG1QvC|M  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: cpu|tK.t  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor q85 4k+C  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 b&P2VqYgl  
那么我们就照着这个思路来实现吧: @m+FAdA 0  
U-pBat.$'C  
UL0n>Wa5  
template < typename Cond, typename Actor > iJSyi;l|  
class do_while K`8$+JDP+  
  { eCwR }m?_  
Cond cd; {)wl`mw3  
Actor act; ?o`fX wE  
public : gr\vC  
template < typename T > RU+F~K<  
  struct result_1 Sh(XFUJ  
  { nVoP:FHH  
  typedef int result_type; xG:7AGZ$[  
} ; oH1]-Nl$  
[[ uZCKi  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} UUEbtZH;  
j"9Zaq_  
template < typename T > 1O+$"5H  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const EfqC_,J*3  
  { 4\y>pXML-U  
  do DAQozhP8  
    { [E;~Y_l  
  act(t); ;Swj`'7  
  } g-<[* nF  
  while (cd(t)); 5@EX,$h  
  return   0 ; wpa^]l  
} <4Ik]Uz^  
} ; u"-."_  
,B$e'KQ  
1i}p?sU  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). (|sqN8SbA  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 V"5LNtf  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 `o6T)49  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 q(Zu;ecBN  
下面就是产生这个functor的类: S#l)|c_~  
7l3Dx w/N  
D)bR-a_^  
template < typename Actor > ZU.f)94u  
class do_while_actor Idr|-s%l6'  
  { Qk8YR5 K   
Actor act; 8_{XrTw(  
public : X;d 1@G  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} vg\fBHzn  
oB%j3aAH  
template < typename Cond > wj9 Hh  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; `g'z6~c7n  
} ; 5Eu`1f?  
 EHda  
]]/p.#oD,  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 /OeOL3Y  
最后,是那个do_ tx]!|x" F  
M [6WcH0/T  
]?V2L`/  
class do_while_invoker PjkjUP  
  { cWp5pGIzfp  
public : FmhN*ZXr #  
template < typename Actor > z6'l" D'h  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const :PP!v!vk  
  { DHh30b$c  
  return do_while_actor < Actor > (act); ;k8U5=6a  
} X@Yl<9|i  
} do_; lQ|i Ws  
\<x{U3q5  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? {%QWv%|  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 g&d tOjM  
最后来说说怎么处理break和continue 2qPQ3-'  
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。 p/Ri|FD6  
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
温馨提示:欢迎交流讨论,请勿纯表情、纯引用!
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八