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
  • 8404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  R~u0!  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 K|$Dnma^n  
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, v w$VR PW  
UEmNT9V  
.Lz\/ OS  
O)C y4[  
  class filler fhqc[@Y[  
  { rQT@:$ )  
public : .lrI|BH?z  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} {'dpRq{c|  
} ; WHxq-&=  
'T@K$xL8  
B6r~4=w_  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: X}b%gblx  
Q`ERI5b6  
c]jK Y<  
y05(/NH>  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); pUby0)}t  
m#Rgelhk.  
h,B ]5Of  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 `btw*{.[  
vH_QSx;C#  
D-*`b&i48  
d K|6p_  
二. 战前分析 !J ")TP=  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 H <1g  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 Gy0zh|me  
3Gi#WV4$  
$/ ;:Xb=q  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); g[fCvWm#d  
  /* --------------------------------------------- */ [.;$6C/?  
vector < int *> vp( 10 ); f h05*]r  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); IT& U%hw  
/* --------------------------------------------- */ n1K"VjZk  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); {M: Fsay>p  
/* --------------------------------------------- */ cl4`FU  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); 5]cmDk  
  /* --------------------------------------------- */ n[4F\I>  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); }R5>ja0  
/* --------------------------------------------- */ *qKPZb~  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); <)c/PI[j  
{U8Sl.  
9ui_/[K  
QXx<Hi^ /  
看了之后,我们可以思考一些问题: nTO,d$!Kp  
1._1, _2是什么? HN,E+ dQ  
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。 -1t"(v  
2._1 = 1是在做什么? xZAc~~9tD  
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。 B0I(/ 7  
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。 6wH]W+A  
O o9 ePw7  
=N,9#o6^  
三. 动工 mKY}+21!Q  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: vfAR^*7e  
>0kn&pe7#T  
y7aBF13Kl  
HHa XK  
template < typename T > cn (-{dCXM  
class assignment 2Jo'!|]  
  { Cv{>|g#  
T value; 0g% `L_e_  
public : tqyR~  
assignment( const T & v) : value(v) {} ^qXc%hjg  
template < typename T2 > '5zolp%St  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } IB#L5yN r  
} ; fR<_4L  
>?K@zsv}  
F VBuCi?W  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ("UcjB^62  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment "w ] Bq0  
R,[ dEP  
$%!'c# F  
-'btKz*9  
  class holder In)8AK(Hw  
  { } MBxfZ4I  
public : FbB^$ ]*  
template < typename T > h-u63b1"?  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const [#$:X+lw  
  { 7Pspx'u  
  return assignment < T > (t); JK:i-  
} Lqy]bnY  
} ; ?EF[OyE  
T+p ?VngF  
s0,c4y  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: t|q@~B :  
^g/    
  static holder _1; 4'JuK{/ A7  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 _bB:1l?V  
(VeX[*}I  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); b 'p0T1K(  
而不用手动写一个函数对象。 4PG]L`J{  
xgV. <^  
Z,AF^,H[  
X5i?B b.  
四. 问题分析 kGm-jh  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 *'D( j#&  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 guJS;VC6U  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 "w}}q>P+sA  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ?pq#|PI)  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ?HT+| !4p  
\x D.rBbt  
五. 问题1:一致性 \IB@*_G  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?|  ,r\  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 O ;,BzA-n  
:%ms6j/B&V  
struct holder * S4IMfp  
  { 1fwjW0t  
  // ]6)^+(zU  
  template < typename T > @jb -u S  
T &   operator ()( const T & r) const pC<~\RR  
  { 1FC'DH!  
  return (T & )r; ,S(^r1R   
} eZpyDw C{  
} ; OxGKtnAjf  
( )K,~  
这样的话assignment也必须相应改动: 1#LXy%^tO  
:^~I@)"ov  
template < typename Left, typename Right > +[386  
class assignment ~)Z{ Yj9)S  
  { ia#Z$I6  
Left l; tKtKW5n~  
Right r; H +Dv-*i  
public : 3ZRi@=kWz  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} B->3/dp2c'  
template < typename T2 > )BI6nU  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } rH@ {[~p  
} ; m~`d<RM/  
rqJ'm?>cr  
同时,holder的operator=也需要改动: N]gJ( g  
hgt@Mb   
template < typename T > }6zo1"  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const G Y??q8  
  { N<&"_jzm  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); >fG=(1"  
} -3-*T)  
?U+^ctwv7  
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。 {C+blzh6  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Wtl/xA_  
Zj,1)ii  
return l(rhs) = r; >TZ 'V,  
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。 iveJh2!#<  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: (C{l4  
xz!b@5DR'%  
template < typename Tp > 1+wmR4o  
class constant_t KVQ^-^  
  { }4'5R  
  const Tp t; 8%C7!l q  
public : S#km`N`  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} @ \{L%y%a0  
template < typename T > ybsQ[9_36  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const @E Srj[  
  { aU&p7y4C@  
  return t; 3$<u3Zi6  
}  AT@m_d  
} ; 7X+SK&PX  
SZVNu*G!H  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 K&T[F!  
下面就可以修改holder的operator=了 wm1`<r^M.  
*`D}voU  
template < typename T > pxf(C<y6_  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const Bi}uL)~rD  
  { M8_f{|!&  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); ;U+4!N  
} QT\||0V~p  
Ag[Zs%X  
同时也要修改assignment的operator() $7J9Yzp?L  
2HA-q),6  
template < typename T2 > uJxT)m!/  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } dJYsn+  
现在代码看起来就很一致了。 "AN*2)e4  
h2k"iO }  
六. 问题2:链式操作 6}z-X*  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 aCxF{>n  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 +pcGxje\  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 ^"lVTDsU  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 (^_j,4  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct f\p#3IwwH  
Sj=x.Tr\  
template < typename T > g|STegg  
struct result_1 sd5%Szx  
  { *A<vrkHz  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; \zCw&#D0Z  
} ; _E\Cm  
V{A_\  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: E`0mn7.t  
:mYVHLmea  
template < typename T > c{"=p8F_  
struct   ref {J&[JA\   
  { ?nf!s J'm  
typedef T & reference; =6.4  
} ; JxP&znng  
template < typename T > dG8_3T}i  
struct   ref < T &> ww? AGd  
  { ,J*C'#sW  
typedef T & reference; l & A8P  
} ; nYFM^56>_  
LE@<)}Au^  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: }}?,({T|n  
zf4\V F  
template < typename T > /Z~} dWI  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const \\R$C  
  { p<Oz"6_/~  
  return l(t) = r(t); ax)>rP,V  
} Q9G\T:^ury  
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。 ?)-#\z=6G  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 |Eyn0\OA  
#fGI#]SG?  
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 {s7 3(B"  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: `erKHZ]S  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 C@o8C%o  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 #Sc9&DfX  
最后的布局是:  i)!2DXn  
                Add z=FOymv C  
              /   \ mb\"qD5  
            Divide   5 I4"(4u@P  
            /   \  `1`Qu!  
          _1     3 969Y[XQ  
似乎一切都解决了?不。 {P {h|+;  
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。 Tr@|QNu  
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。 GQH15_  
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: .&i_~?1[N  
@sdHB ./  
template < typename Right > v\Y8+dD  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const zJ*(G_H  
Right & rt) const 9$q35e  
  { ''Y'ZsQ;  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); `R!%k]$  
} L*#W?WMM v  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 VbI$#;:[7  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 |Cm6RH$(  
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#K*-jOfiH  
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。 ,{C hHnJ%#  
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。 <B&vfKO^h  
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? Nsf>b8O  
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: ~K/_51O'  
`B$rr4_  
template < class Action > `s8o2"12  
class picker : public Action }vX iqT  
  { Tlm::S   
public : Fks #Y1rI  
picker( const Action & act) : Action(act) {} JP,yRb\  
  // all the operator overloaded }?)U`zF)7}  
} ; p]eVby"  
@|PUet_pb  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 cj\?vX\V  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: Ul<:Yt&nI  
Y|!m  
template < typename Right > koa-sy)#L  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const yz<$?Gblz  
  { =5;tB  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); =E w<s5C@  
} Qv W vS9]  
Q?2Gw N  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 8-"D.b4  
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。 HcQ)XJPK  
QJy1j~9x  
template < typename T >   struct picker_maker 2,6~;R  
  { $%6.lQ  
typedef picker < constant_t < T >   > result; yvWM]A  
} ; 9RPZj>ezjA  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > Q~f mVWq  
  { Ge`PVwn  
typedef picker < T > result; oZ_,WwnE  
} ; LzQOzl@z  
5AK@e|G$w  
下面总的结构就有了: 8ZF!}kb0F  
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。 }nRTw2-z  
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。 }X/>WiGh:  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 D>-srzw  
至此链式操作完美实现。 7 <ZGNxZ~  
gHtflS  
c'INmc I|  
七. 问题3 MCAWn H  
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。 `>- 56 %  
D<g d)  
template < typename T1, typename T2 > J=J!)\m  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &u!MI  
  { -asjBSo*D  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); skYHPwJdW  
} tM|/OJ7  
t)5.m}  
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: if?X^j0  
S6<#] 6 Z  
template < typename T1, typename T2 > =h70!) Z5  
struct result_2 DYF(O-hJK  
  {  {DD #&B  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; "%YVAaN  
} ; kX2Z@ w`  
;@*<M\O  
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? {%\@Z-9%q,  
这个差事就留给了holder自己。 *nK4XgD  
    lA` qB1x  
V aoqI  
template < int Order > ,A5}HRW%  
class holder; ?kK3%uJy&  
template <> {9FL}Jrt  
class holder < 1 > R7 rO7M !  
  { =M6{{lI/  
public : "A*;V  
template < typename T > {"2Hv;x  
  struct result_1 Mh2Zj  
  { {oS/Xa  
  typedef T & result; r~G  amjS  
} ; h$#PboLd  
template < typename T1, typename T2 > 1En:QQ4/  
  struct result_2 UIkO_/}  
  { &;bey4_J  
  typedef T1 & result; ,9M2'6=  
} ; h1)ny1;  
template < typename T > -zUBK  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const p"6ydXn%  
  { g~2=he\C  
  return (T & )r; ma xpR>7`j  
} nIZsKbnw  
template < typename T1, typename T2 > E[i#8_  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const QnJLTBv  
  { kRr/x-"  
  return (T1 & )r1; eE_$ADEf  
} O6,2M[a  
} ; _kc}:  
&7,:: $cu  
template <> [Op^l%BC  
class holder < 2 > KF1Zy;  
  { } lXor~_i  
public : DS9-i2  
template < typename T > 2r!- zEV  
  struct result_1 qnb/zr)p  
  { hE E1i  
  typedef T & result; oJ tmd}  
} ; ;<*%BtD?  
template < typename T1, typename T2 > j rxq558  
  struct result_2 wA"d?x  
  { 3kT?Y7<fv  
  typedef T2 & result; >X*G6p  
} ; 505ejO|  
template < typename T > YhzDw8f  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const iUFG!,+d  
  { x:Q$1&3N  
  return (T & )r; 3ZbqZ"rE  
} &JYkh >  
template < typename T1, typename T2 > N{}8Zh4op  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const (J?_~(,`"  
  { U%0|LQk5  
  return (T2 & )r2; Xy./1`X  
} i&p6UU  
} ; !xBJJ/K+|  
Y78DYbU.  
} ,^p{J/  
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> >。 t>OEzUd9  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: vL;>A]oM2  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: VT-%o7%N  
Dc* H:x;  
return l(i, j) = r(i, j); b@Dt]6_ UL  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) cml~Oepf  
k'*vG6!  
  return ( int & )i; ri-D#F)}  
  return ( int & )j; ]rSg,Q >E  
最后执行i = j; YNl".c  
可见,参数被正确的选择了。 ll[&O4.F  
cq5^7.  
yJ `{\7Uqg  
y>:U&P^  
`A5n6*A7  
八. 中期总结 CbXSJDs  
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: [c -|`d^  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 s(ap~UCOw  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 `Kn+d~S4  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 86 9sS  
>6[d&SM6  
$-|$4lrS  
{2QP6XsJ  
[$ uKI,l  
B'mUDW8\D  
九. 简化 :>0,MO.^~K  
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。 MBLDx sZ-  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 6tjV^sjs  
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: }#; .b'`  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 K<r5jb  
  +-*/&|^等 !Eb|AHa  
2. 返回引用。 $iMLT8U  
  =,各种复合赋值等 Qg]A^{.1  
3. 返回固定类型。 !G6h~`[  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) ._t1eb`m{  
4. 原样返回。 4\nG Wi{2  
  operator, `8tstWYa]Y  
5. 返回解引用的类型。 `KE]RTq  
  operator*(单目) I<XYLe[_S  
6. 返回地址。 I-1NZgv  
  operator&(单目) SjY|aW+wAL  
7. 下表访问返回类型。 )m[<lJ bw  
  operator[] QoZZXCU  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 s&'FaqE  
  operator<<和operator>> L Ee{fc?{  
3TZ:  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 !! )W`  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: mhOgv\?  
Ud2Tn*QmI  
template < typename Left > : bi(mX7t  
struct value_return Ml;` *;  
  { ?=^\kXc[  
template < typename T > q9PjQ%  
  struct result_1 l!KPgRw  
  { kj.9\  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ?FUK_]  
} ; +]z Rn  
6`G8UDK>F  
template < typename T1, typename T2 > XN>bv|*q  
  struct result_2 BjsTHS&  
  { fL d2{jI,  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; &cJ?mSI  
} ; 7&OJ8B/  
} ; {IvA 5^  
NQ;$V:s)  
)''V}Zn.X  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait EaHJl  
uFb 9Ic]`  
下面我们来剥离functor中的operator() g]c6_DMfb1  
首先operator里面的代码全是下面的形式: $o;c:Kh$$  
hQ!59  
return l(t) op r(t) j_~mP>el)  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) i7v =o#  
return op l(t) '?Q"[e  
return op l(t1, t2) &['x+vL9  
return l(t) op I}5e{jBB  
return l(t1, t2) op ](8F]J ,  
return l(t)[r(t)] 1|!)*!hu  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] %l#X6jkt  
P,a9B2  
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: Q4/BpKL  
单目: return f(l(t), r(t)); ;Zj(**#H  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); _Gaem"k|  
双目: return f(l(t)); S-ZN}N{,6  
return f(l(t1, t2)); w)RedJnf  
下面就是f的实现,以operator/为例 _Y/*e<bU  
HZ}Igw.Z  
struct meta_divide =J]EVD   
  { A+frKoi  
template < typename T1, typename T2 > ZZHzC+O#^  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Iz'Et'w8!  
  { sKsMF:|OT  
  return t1 / t2; @iXBy:@  
} a j$& 9][  
} ; Q-F$Ryj^  
*h=>*t?I2  
这个工作可以让宏来做: q86}'dFw{  
vD:J!|hs(  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ nf<I  
template < typename T1, typename T2 > \ 98O]tL+k/u  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; GCiG50Z=  
以后可以直接用 u*W! !(P/  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) *]h"J]  
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 2<p@G#(  
(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。。。) k9<UDg_ Y  
_x3=i\O,  
^);M}~  
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 %n8CK->  
6OAEAIh  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > B:0oT  
class unary_op : public Rettype aPK:k$.  
  { :8@eon}  
    Left l; j}s/)}n|  
public : <?}pCX/O  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} +:=FcsY  
a~a:mM > p  
template < typename T > L-S5@;"  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {X{S[(|  
      { m&D I2he  
      return FuncType::execute(l(t)); x{zZ%_F  
    } YcclO  
0'.z|Jg=  
    template < typename T1, typename T2 > jF j'6LT9/  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /]j{P4  
      { gPc1oc(  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); :4Nv6X61  
    } p8@8b "  
} ; <uJ {>~  
}!>\Ja<\  
S9 $t9o  
同样还可以申明一个binary_op `GY3H3B  
Scm45"wB+  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > +!px+*)bW  
class binary_op : public Rettype o<Mcc j  
  { K@xMPB8in  
    Left l; X=Ar"Dx}}s  
Right r; UBM#~~sM  
public : rw3tU0j  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} pc@mQI  
y7CO%SA  
template < typename T > 4F0w+w JD  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 7UG c2J  
      { 77sG;8HE  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); W94u7a  
    } cJ@fJ|  
rr\9HA  
    template < typename T1, typename T2 > <ta{)}IN^  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +v5f-CBu  
      { skan1wQ  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); RMpiwO^  
    } :<{ 15:1  
} ; qxAh8RR;/  
*{k{  
<T)0I1S  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 E'D16Rhp  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 &{glwVKV  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Qbjm,>H/^  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 1y6<gptx  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! htL1aQ.  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 )4s7,R  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 !v=/f_6  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) @&&} J  
下面是修改过的unary_op !\d~9H%`B  
^>!&]@  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > *S}CiwW>/  
class unary_op )m8Gbkj<  
  { ar,v/l>d4N  
Left l; SFtcO  
  qNHI$r'  
public : l<4P">M!.  
N}NKQ]=  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} a?GXVQ  
tWzBQx   
template < typename T > $uFvZ?w&  
  struct result_1 cr ]b #z  
  { l/B+k  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; dMsS OP0E  
} ; Bsg^[~jWJu  
F:#5Edo}A  
template < typename T1, typename T2 > 8(y%]#n  
  struct result_2 x0{B7/FN  
  { zh=0zJ  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; @6+_0^  
} ; 'U ZzH$h  
8au Gz ,"  
template < typename T1, typename T2 > mOHOv61  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const pCo3%(  
  { 6'e^np  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); z)v o  
} nHDKe )V  
~8(Xn2  
template < typename T > ;8K> ]T)  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 'q~<ZO  
  { 40`Qsv0#  
  return OpClass::execute(lt(t)); aJjUy%  
} Akc |E!V  
LH+Bu%s  
} ; RyukQY~<W  
3]lq#p:  
RdyKd_0`Q  
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 0F_hXy@K  
好啦,现在才真正完美了。 sKKc_H3YSH  
现在在picker里面就可以这么添加了: V9Mr&8{S4  
+_*NY~  
template < typename Right > ;~$Q;m 1  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const M[O22wFs  
  { fJ _MuAv  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); R<Mp$K^b  
} cmU0=js.  
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。 BQ[R)o  
`W_&^>yl  
tl*v(ZW  
T|h!06   
}S')!3[G  
十. bind *>zOWocxD  
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。 |&-*&)iD|w  
先来分析一下一段例子 eY?OUS  
ZBx,'ph}4  
F 2zUz[  
int foo( int x, int y) { return x - y;} X6$Cd]MN  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 HOH5_E>d  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 Lk$Mfm5"M  
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。 KQ6][2-  
我们来写个简单的。 et/l7+/'  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: A['(@Bz#7~  
对于函数对象类的版本: ThW9=kzQW  
mAW(j@5sp  
template < typename Func > lf KV%  
struct functor_trait XVfUr\=,T  
  { 9 ;uw3vI%  
typedef typename Func::result_type result_type; BdU .;_K  
} ; ?G~rYETvw  
对于无参数函数的版本: bf1$:09  
0LzS #J+  
template < typename Ret > tBZ?UAe;  
struct functor_trait < Ret ( * )() > lFIaC}  
  { =HIKn6C<  
typedef Ret result_type; K%/\XnCY  
} ; gN(kRhp  
对于单参数函数的版本: F g):>];<9  
N.]~%)K:{  
template < typename Ret, typename V1 > %" mki>  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > lWJYT <kt  
  { x30|0EHYl[  
typedef Ret result_type; A0;{$/  
} ; fU%Ys9:wU  
对于双参数函数的版本: };"_Ku4#-  
QZ7W:%r(4  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 7.2!g}E  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Zs3xoIW7Ai  
  { ;QCGl$8A  
typedef Ret result_type; =u0a/2u|  
} ; VJW8%s[  
等等。。。 @V1FBw9S!@  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Ygg(qB1q  
+"WNG  
template < typename Func > A(BjU:D(Oj  
struct func_return ?aBAmyxm  
  { [5-Ik T0  
template < typename T > g26_#4 P  
  struct result_1 pBBKfv  
  { ;Z"Iv  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; iGj,B =35  
} ; rAW7Zp~KK  
;H71A[M T  
template < typename T1, typename T2 > |FlB#  
  struct result_2 RhF< {U.  
  { mKV31wvK}  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Pjvb}q=  
} ; eL)m(  
} ; iny/K/5bf  
Y4,p_6aKJ]  
_Fv6S}~Q  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 4z~;4   
[rAi9LSO"  
template < typename Func, typename aPicker > J?Q@f  
class binder_1 @{3_7  
  { GvA4.s,  
Func fn; )G]J@36  
aPicker pk; Xf{p>-+DL  
public : /L! =##  
"iK'O =M  
template < typename T > 0lYP!\J3]%  
  struct result_1 |rhB@k  
  { i^ILo,Q  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; &,l7wK  
} ; )M[FPJP}  
3w[uc~f  
template < typename T1, typename T2 > |@R/JGB^  
  struct result_2 &lzCRRnvt  
  { tN.BI1nB  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ,5t_}d|3C=  
} ; @ZV>Cl@%2  
-\ew,y  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Qch'C0u  
m)6-D-&7  
template < typename T > &js$qgY  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9nlj{(  
  { $}YN`:{  
  return fn(pk(t)); ]:?hU^H]<  
} ?=kH}'igq  
template < typename T1, typename T2 > 7Ot&]M  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -,mV~y  
  { [,~;n@jz  
  return fn(pk(t1, t2)); J]48th0,  
} t0:~BYXu  
} ; L/bvM?B^  
es+ZPX>Y  
L!ms{0rJ  
一目了然不是么? * "?,.  
最后实现bind OMYbCy^  
NW21{}=4  
m,w^,)  
template < typename Func, typename aPicker > }>YEtA  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ^QHgc_oDm  
  { pMUUF5  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); y=SpIbn{  
} Y~lOkH[z  
UK@hnQU8`  
2个以上参数的bind可以同理实现。 EW]8k@&g  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 `VglE?M  
?$/W3Xn0%  
十一. phoenix w0<1=;_%  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: i5*/ZA_  
!g~u'r'1  
for_each(v.begin(), v.end(), #Wv8+&n  
( uBM%E OE  
do_ 4QNwu7TeR  
[ 4!'4 l=jO  
  cout << _1 <<   " , " kO/;lrwC  
] AVc|(~V  
.while_( -- _1), /" &Jf}r  
cout << var( " \n " ) hrfSe$8  
) &&96kg3  
); '0qKb*  
S^i<_?nwg  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: v:9Vp{)  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor MP Q?Q]'  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 L N'})CI8m  
那么我们就照着这个思路来实现吧: WO+>W+|N  
cI <T/~P  
c+1<3)Q<  
template < typename Cond, typename Actor > eE0nW+i  
class do_while g9=O<u#  
  { #'y^@90R  
Cond cd; N\hHu6  
Actor act; h>|IA@;|f  
public : P>*`<$FR  
template < typename T > `DP4u\6_  
  struct result_1 dW|S\S'&  
  { 5 ^tetDz}  
  typedef int result_type; H|;BT  
} ; 3J^'x  
jrYA5>=>#  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 0IbR>zFg.  
oi^pU  
template < typename T > @CCDe`R*  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [;7$ 'lr%D  
  { :&O6Y-/B  
  do ::Di  
    { P"+K'B7K3  
  act(t); S%Z2J)H"  
  } z }P1+Pm  
  while (cd(t)); `u;4Z2Lr0  
  return   0 ; dJmr!bN\;  
} Z&J.8A]L  
} ; 8d>>r69$pa  
Aq&H-g]s  
j sw0"d(  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). D}pN sQ  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 gBy7 q09r  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 ;J?zD9  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 .+`Z:{:BC&  
下面就是产生这个functor的类: >=L<3W1  
a0B,[i  
p+{*&Hm5  
template < typename Actor > hKQg:30<  
class do_while_actor *Cx3bg*Gan  
  { tWI4x3 &2  
Actor act; 9,A HC2kn%  
public : 8lT2qqlr  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} ,N2|P:x  
>iWw i'T=  
template < typename Cond > u-X P `  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; _R|8_#yM  
} ; _/a8X:[(  
Ap%tm)@1  
@-jI<g  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 E&2mFg  
最后,是那个do_ FZJ sZeO  
"]1|%j  
2c8e:Xgv  
class do_while_invoker P&8QKX3 j^  
  { #,\qjY  
public : c_.4~>qw  
template < typename Actor > fGDjX!3-S  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const *Zk$P.]  
  { H=>;M j  
  return do_while_actor < Actor > (act); Xx=c'j<  
} :|E-Dx4F6H  
} do_; G\o *j |  
eTY" "EWU  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? 2z=aP!9]  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 0HS"Oxx'  
最后来说说怎么处理break和continue >=3ay^(Y2D  
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。 CB%O8d #  
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 或 注册
批量上传需要先选择文件,再选择上传
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五