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
  • 7969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 e8k|%m<Sp  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Dp?lgw  
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, 3E!3kSh|  
pzT`.#N:M  
{wf5HA  
u/J1Z>0  
  class filler [*r=u[67F  
  { jN/snU2\0  
public : Xj<xen(  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} <ti,Wn.  
} ; e1ExB#  
<jh=W9.N_  
<9S5  
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: ;S'1fci6  
x}OJ~Yk]  
]ts^h~BZ$  
8>|<m'e^\r  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); $|I hO  
(XV+aQ\A  
qU ,{jD$  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 p &i+i  
!^Q4ZL,-  
;Ao`yC2(v  
l=<},_]{  
二. 战前分析 u&e?3qKX(  
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。 w3"%d~/[x  
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 }wC=p>zA  
Tz7|OV_W$  
i4)]lWnd  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); pV$A?b"?*  
  /* --------------------------------------------- */ 7s 0pH+  
vector < int *> vp( 10 ); -=qHwcId  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); O:#/To'  
/* --------------------------------------------- */ )gk tI!  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); gj4ONmY  
/* --------------------------------------------- */ %]o/p_<  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); &jh17y  
  /* --------------------------------------------- */ `_OB_F  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); 4XSq\.@G  
/* --------------------------------------------- */ {]O.?Yru?  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); U/-|hfh  
dlwOmO'Bm)  
:DFtH13qO  
[=>[2Ty  
看了之后,我们可以思考一些问题: 4H`B]Zt7  
1._1, _2是什么? HC| ]Au  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 w]US-7  
2._1 = 1是在做什么? ,8stEp9~h]  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 -9R.mG  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 e+y%M  
5IbCE.>iU  
'_" S/X +v  
三. 动工 <WL] (-9I:  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: _!%@V=  
A9z3SJ\vXl  
xiF}{25a  
vQ >8>V  
template < typename T > Lv *USN  
class assignment SGpe\P]k  
  { K~~LJU3  
T value; /pJr%}sc  
public : R4S))EHg  
assignment( const T & v) : value(v) {} UK .=Y9  
template < typename T2 > h3Nbgxa.  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } -$`q:j  
} ; 0"i QHi  
2nSK}q  
eH%i8a  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 y_T%xWK5  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment BfQ#5  
0,6! 6>BOT  
B. #-@  
>bg{  
  class holder hfs QAa  
  { ix 5\Y  
public : [!4V_yOb  
template < typename T > vX$|/74  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const y.a)M?3  
  { q0@b d2}  
  return assignment < T > (t); }{.V^;  
} \# 1p  
} ; e?;  
:d@RN+U  
y4Nam87;/?  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: VA%4ssy  
6. vwK3\>~  
  static holder _1; ULxgvq  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 l;h5Y<A%?  
*7),v+ET  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); GZ.KL!,R!  
而不用手动写一个函数对象。 [V0%=q+R  
+l<;?yk:;  
vSk1/  
DOq"=R+  
四. 问题分析 DK#Tr: 7  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 cgR8+o  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 t]xR`Rr;X  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 UhSaqq  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 }L>0}H  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Q1x=@lXR  
wLo<gA6;  
五. 问题1:一致性 IC-W[~  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| BuS[(  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 3*eS<n[uG  
Jv~^hN2  
struct holder s_U--y.2r(  
  { %\!@$]3q  
  // {Vf].l:kn  
  template < typename T > xxpzz(S ]A  
T &   operator ()( const T & r) const I1JF2" {c  
  { A9LVS&52  
  return (T & )r; mh#_lbe'  
} 7M$cIWe$  
} ; 'Ge8l%p  
"1hFx=W+\  
这样的话assignment也必须相应改动: 'w_Qs~6~{  
P@U2Q%\  
template < typename Left, typename Right > `=2p6<#z  
class assignment _: !7M ^IU  
  { D~ 7W  
Left l; FMC]KXSd  
Right r; {G{ >Qa|  
public : ] m #*4  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} v+'*.Iv:  
template < typename T2 > ubl)$jZ:Q  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } _Pn 1n  
} ; (ZQ?1Qxo  
2W;2._  
同时,holder的operator=也需要改动: c=p!2jJ1K~  
LVJn2t^  
template < typename T > VhU,("&pm  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const &,$N|$yK}|  
  { ra^"Vr  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); <BK?@Xy  
} Z5[g[Q  
Ce} m_  
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。 Uf~5Fc1d =  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 LB^xdMXi  
MZ>Q Rf  
return l(rhs) = r; jH37{S-  
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。 eCG{KCM~_Z  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 5)ooE   
a&B@F]+  
template < typename Tp > '>t'U?7w<  
class constant_t 5`q#~fJ2  
  { 1?,C d  
  const Tp t; p,7?rI\N  
public : ~\ v"xV  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} WpC9(AX5g  
template < typename T > q<4{&omUJ  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const }bnodb^.7  
  { 4TSkm`iR  
  return t; 8I0G%hD  
} ."ytBF  
} ; 1tlqw  
vZXdc+2l  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 @ 6H7  
下面就可以修改holder的operator=了 S]Aaf-X_  
br*PB]dU  
template < typename T > U"a7myB+jX  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const i_av_I-  
  { ]2MX7  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); Y.% Vvg4z3  
} _Zxo <}w}y  
ow#8oUf=  
同时也要修改assignment的operator() -cP1,>Ahv  
0+AMN-  
template < typename T2 > N\Ab0mDOV.  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } z</^qy  
现在代码看起来就很一致了。 0R}hAK+| 4  
FhQb9\g  
六. 问题2:链式操作 ul!q)cPb{  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 j? Vs"d|  
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。 ts r{-4V  
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。 o+Q2lO5  
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。 aTs9lr:  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct )*aAkM  
Bq tN=  
template < typename T > p:3w8#)MZ  
struct result_1 wcGv#J],  
  { n/YnISt  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 7yOBxb   
} ; sY?sQ'E2]  
Ho $+[K  
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: kH4m6p  
fr&p0)85>B  
template < typename T > j_S3<wEJ  
struct   ref  lHE+o;-  
  { i#PR Tbc  
typedef T & reference; 3V<c4'O\W  
} ; 2m9qg-W  
template < typename T > V OT9cP^6  
struct   ref < T &> -jVg {f!  
  { $_gv(&ZT  
typedef T & reference; iDYm4sY  
} ; M%s!qC+  
Bk5ft4v-  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: i*mI-l  
Q+Eqaz`  
template < typename T > AnpO?+\HF  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ,_K:DSiB  
  { =>7czw:S 1  
  return l(t) = r(t); /Z]hX*QR  
} 4G RHvA.  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 /bmkt@$-0  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 xM/WS':V  
P1<McQ  
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 c)c_Qv  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: u\km_e  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 U@:l~ xJ  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 OK2\2&G  
最后的布局是: hPUZ{#;n  
                Add 1[\I9dv2  
              /   \ 61*b|.sl'#  
            Divide   5 P@Vs\wAT  
            /   \ C#RueDa.  
          _1     3 Pd~z%VoO  
似乎一切都解决了?不。 U\>k>|Jr{  
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。 ".?y!VY  
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。 \U'*B}Sz  
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: u(JuU/U  
C}\kp0mz  
template < typename Right >  !>Q{co'  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const D2zqDo<+;  
Right & rt) const wd1>L) T  
  { [5Zi\'~UH)  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt);  nWUau:%  
} epcvwM/A  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 muO;g&  
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。 ^tVIPH.R  
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。 +y][s{A  
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。 S e(apQH  
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。 {fMo#`9=  
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? Z1wfy\9c8  
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: ;XXEvRk  
Uh^j;s\y  
template < class Action > WL3J>S_  
class picker : public Action 1"T&B0G3l  
  { B0^:nYko  
public : w<Iq:3  
picker( const Action & act) : Action(act) {} ?S.LGc  
  // all the operator overloaded ~xc0Ky?8  
} ; ~!_UDD  
'Y/8gD~.  
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。 .[Ny(X/]/}  
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: Gz7,g Y  
&+/$~@OK  
template < typename Right > Htep3Ol3  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const 1h`#H:  
  { fmFs  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); )7Oj  
} Z*'_/Grv?  
s+v$sF  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 9W j9=  
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。 %t$)sg]  
d%oHcn  
template < typename T >   struct picker_maker (>dL  
  { q'jInwY|x  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 2gnz=  
} ; Vb?_RE_H  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > lNv xt6@s  
  { B*fBb.Z  
typedef picker < T > result; wL&[Vi_j{  
} ; O\w-hk  
4n%|h-!8  
下面总的结构就有了: KCn#*[  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 6lwWFR+k  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 UO-,A j*wW  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 %gTY7LIe1z  
至此链式操作完美实现。 I!.-}]k  
UBx0Z0Y  
zZS,<Z  
七. 问题3 b+$-f:mj  
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。 "p&4Sn3T2?  
GA.cp*2 ~  
template < typename T1, typename T2 > 5=;'LWXCJ  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2F:X:f  
  { ^k!u  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Hlj3z3  
} q&,uJo  
; $UB@)7%  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: ,k m`-6.2?  
oSP^ .BJ$  
template < typename T1, typename T2 > ?q"9ZYX<  
struct result_2 KzB9 mMrO  
  { 5(y Q-/6C+  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ?#L5V'ZZ*  
} ; l{. XhB  
5NMju!/  
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? Vje LPbk)  
这个差事就留给了holder自己。 &l W~ot1,  
    7Y^2JlZu=  
xic&m5j m  
template < int Order > Q5;EQ .#  
class holder; #}8gHI-9%  
template <> gn[h:+H&  
class holder < 1 > N0fmC*1-  
  { >n>gX/S<C  
public : Ft8ii|-  
template < typename T > b>| d Q  
  struct result_1 dj3E20Ws  
  { a<Ps6'  
  typedef T & result; wodff_l  
} ; F/D/1w^ iR  
template < typename T1, typename T2 > 9>d~g!u=  
  struct result_2 I@q4D1g  
  { ae] hCWK  
  typedef T1 & result; \X;)Kt"  
} ; UujKgL4  
template < typename T > *)i+c{~  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const \p!mX|  
  { BR0P :h  
  return (T & )r; lAx8m't}6  
} w5mSoK b  
template < typename T1, typename T2 > ( z.\,M  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const R<ZyP~  
  { HuajdC~  
  return (T1 & )r1; 1!2,K ot  
} :UDe\zcd "  
} ; *l'5z)]  
)H<F([Jri  
template <> y;tX`5(fe  
class holder < 2 > A<cnIUW  
  { K<"Y4O#]  
public : 9 icy&'  
template < typename T > :4S~}}N  
  struct result_1 CS Isi]H  
  { !,;/JxfgVh  
  typedef T & result; aP +)  
} ; 3d>xg%?  
template < typename T1, typename T2 > S{)'1J_0  
  struct result_2 q6V\n:hKV  
  { q]z%<`.9*  
  typedef T2 & result; 19^B610  
} ; *AI?md  
template < typename T > s#V:! 7  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ~H`(zzk  
  { P!lTK   
  return (T & )r; |FZIUS{]  
} FQikFy(YY  
template < typename T1, typename T2 > )cxML<j'  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const BxGz4  
  { c`!8!R  
  return (T2 & )r2; [214b=  
} wTu=v  
} ; i^6g1"h  
<@H=XEn  
X:gE mcXc  
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> >。 AO^c=^  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: nV?e(}D  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: j*@EJ"Gm>  
O.wk*m!9  
return l(i, j) = r(i, j); -'::$ {  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) )Xd2qbi  
F5/,H:K\  
  return ( int & )i; kI#yW!  
  return ( int & )j; .k:Uj-&  
最后执行i = j; #6qLu  
可见,参数被正确的选择了。 2W=am_\0e.  
/mFa*~dj2  
K7gqF~5x~  
:X ~{,J  
#kL4Rm;  
八. 中期总结 B}2 JK9  
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: Km,:7#aV  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 St~a/L q6  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 `1)n2<B  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 7%Ii:5Bp  
he1W22  
)w!*6<  
FVS@z5A8<=  
D}:M0EBS  
nV+]jQ~o  
九. 简化 _.$g?E/(  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 @;H1s4OZ  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 P :D6w){  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: 5nJmabw3  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Xu#K<#V  
  +-*/&|^等 tD !$!\`O  
2. 返回引用。 ]h0K*{  
  =,各种复合赋值等 lhhp6-r  
3. 返回固定类型。 $4*k=+wS  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) z9[BQ(9t  
4. 原样返回。 qECta'b&  
  operator, z2.ZxL"*  
5. 返回解引用的类型。 dzwto;  
  operator*(单目) ~V<62"G  
6. 返回地址。 5Rec~&v  
  operator&(单目) Sej\Gt  
7. 下表访问返回类型。 E;C=V2#>[  
  operator[] /J0ctJ2k  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 +idp1SJ4  
  operator<<和operator>> 6N.+  
ti^msC8e  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 \LZVazXD  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: - d(RK_  
.|9o`mF7  
template < typename Left > !]z6?kUK  
struct value_return S`?cs^?  
  { gw);b)&mx  
template < typename T > 9Wi+7_)  
  struct result_1 jFMf=u&U  
  { +XN/ bT  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; b".e6zev  
} ; WF0[/Y  
F),wj8#~>-  
template < typename T1, typename T2 > 5W=jQ3 C  
  struct result_2 &fYV FRVkq  
  { -{'WIGm  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; wX*F'r"z  
} ; F-2&P:sjQ  
} ; ' Zmslijf  
b#[7A  
IHlTp0?  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait q-)Ynp4'  
c- {;P>L  
下面我们来剥离functor中的operator() `;fk,\8t%  
首先operator里面的代码全是下面的形式: =/jCDY  
|&]04  
return l(t) op r(t) my^2}>wi  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 5U+a{oA  
return op l(t) XKq}^M&gy  
return op l(t1, t2) d;9F2,k$w  
return l(t) op  E\! <=  
return l(t1, t2) op T=n)ea A  
return l(t)[r(t)] nd/.]"  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] dNMz(~A[Y  
rF8n z:8  
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: O A9G] 8k  
单目: return f(l(t), r(t)); *(sUz?t  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); }yW*vy6`  
双目: return f(l(t)); =`MU*Arcs[  
return f(l(t1, t2)); v{dvB:KP5X  
下面就是f的实现,以operator/为例 pl.K*9+  
rWo&I _{  
struct meta_divide J(JqusQd !  
  { ;jgJI~3l  
template < typename T1, typename T2 > =(Ll}V,  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) -h/KrB  
  { >^fkHbgNQ  
  return t1 / t2; eQvdi|6  
} S=bdue  
} ; ^Gs=U[**  
%[9d1F 3  
这个工作可以让宏来做: ~HH6=qjU)  
') -Rv]xe  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ )+ss)L EC  
template < typename T1, typename T2 > \ vtS [Tkk|A  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Os# V=P  
以后可以直接用 0=^A{V!m  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) $J] b+Bp  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 BCK0fk~  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) T+y3Ph--^  
5@xl/  
;%H/^b.c  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 @a{1vT9b  
N$i|[>`j  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > `>mT/Rmb@  
class unary_op : public Rettype LYv$U;*+  
  { hD5G\TR.  
    Left l; mSu1/?PS  
public : *&VqAc%qD  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} iEJY[P1  
(\=iKE4#  
template < typename T > OYsG#  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const v)a$;P%  
      { 2 Xt$KF,?  
      return FuncType::execute(l(t)); ;ESuj'*t  
    } C=z7Gk=  
X_0Ta_u?T  
    template < typename T1, typename T2 > UmRI! WQl  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const k}yUD 0Y  
      { uS%Y$v  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); C {GSf`D!T  
    } -`o22G3w  
} ; 8=#J:LeXj  
w9J^s<e  
RI q9wD}4(  
同样还可以申明一个binary_op [aK7v{Wu  
Ew|VDD(.  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > _m+64qG_8'  
class binary_op : public Rettype BrQXSN$i  
  { 6H\apgHm  
    Left l; ?u`TX_OsB  
Right r; IC6}s  
public : ; iK9'u  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} b:,S  
N<\U$\i  
template < typename T > ]ctlK'.  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *0 0K3  
      { ?1z." &  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); I<'wZJRRa  
    } Y GZX}-  
FD&"k=p+X  
    template < typename T1, typename T2 > l }i .  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7;UUS1  
      { G:]w UC\  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); jJN.(  
    } P1Z+XRWOM  
} ; L(yR"A{FsE  
UoLvc~n7  
O<1qU M  
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 V _&>0P{q  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 X$L9 kZ  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) \Ami-<T  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 MMpGI^x!-X  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! jo.Sg:7&  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。  !XvQm*1  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Myj 68_wf  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) 7>a-`"`O  
下面是修改过的unary_op J1?)z+t9~  
PN!NB.  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > lJfn3  
class unary_op 8}& O7zO?  
  { MMMuT^X  
Left l; jORU+g  
  Z>)(yi9+  
public : 5s >UM@})  
[ ET03 nZ  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} J~6-}z   
>&|C E2'  
template < typename T > _7AR2  
  struct result_1 BnLM;5 >  
  { 5/:BtlFx  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; VPB,8zb ]  
} ; bN6FhKg|  
cI9}YSk  
template < typename T1, typename T2 > +[MzF EE[  
  struct result_2 <mm. b  
  { ^MyuD?va  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; M>pcG.6V  
} ; !);kjXQS?  
]vJ] i <|b  
template < typename T1, typename T2 > J!$q"0G'WT  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ,~@Nhd~k  
  { 5$,dpLbL  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); R89 ;<,Ie  
} r*|#*"K"a  
rpk )i:k\  
template < typename T > U{2[n F  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const HMQi:s7%  
  { ):@XMECa  
  return OpClass::execute(lt(t)); o<*H!oyP\  
} m"{D}(TA  
CH6^;.  
} ; fa7I6 i  
pNN6PsLt  
n5Ad@Bg  
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 [MmOPm}@  
好啦,现在才真正完美了。 kxJ! #%w  
现在在picker里面就可以这么添加了: 6R%Ra  
RJ ,a}w[9  
template < typename Right > jt?937{  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const pXfg{2  
  { 2qY`*Y.2  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ,\ y)k}0lH  
} qRXb 9c  
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。 ]-Z="YPY  
_;] 3w  
;]* %wX  
H\OV7=8  
S H"e x,=  
十. bind Iv6(Z>pAB  
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。 ^f:oKKaAW;  
先来分析一下一段例子 qSRE)C=)  
(x{6N^J.t  
RR u1/nam  
int foo( int x, int y) { return x - y;} RT2%)5s  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 /bE=]nM  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 }H!l@  
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。 T}ZUw;}BL  
我们来写个简单的。 i1qhe?5  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 1}A1P&2>  
对于函数对象类的版本: Bn83W4M  
<P)vx  
template < typename Func > l.r i ]e  
struct functor_trait |[ymNG  
  { *_ 2db   
typedef typename Func::result_type result_type; D<=:9  
} ; nE!h&}(  
对于无参数函数的版本: |K(j}^1k  
sb"etc`w%-  
template < typename Ret > y^vB_[6l  
struct functor_trait < Ret ( * )() > -nbo[K  
  { J. ;9-  
typedef Ret result_type; :wn9bCom?M  
} ; f%Y'7~9bA  
对于单参数函数的版本: a?4'',~  
Nwu,:}T  
template < typename Ret, typename V1 > ={[s)G  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > VKcO]_W1  
  { Mqu>#lL  
typedef Ret result_type; q*,g  
} ; (Ev/R%Z  
对于双参数函数的版本: wAC*D=Qj  
bLrC_  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > o`hVI*D  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > iElE-g@Ws  
  { #7!P3j  
typedef Ret result_type; ?lg  
} ; w)A@  
等等。。。 r+T@WvS%W  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy |5o0N8!b[  
ZT>?[`Vgc  
template < typename Func > &F4khga`^:  
struct func_return V) #vvnq  
  { 1]wx Ru  
template < typename T > C5Fk>[fS  
  struct result_1 >k gL N  
  { |D `r o  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 4l0ON>W(  
} ;  xZJ r*  
8]!%mrS  
template < typename T1, typename T2 > r|U'2+vn  
  struct result_2 8`e75%f:2  
  { =+K2`=y;WF  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; zmV5k  
} ; VqzcTr]_  
} ; 1'q llkT  
2b|$z"97jj  
%d..L-`]ET  
最后一个单参数binder就很容易写出来了  >'>onAIL  
8cqH0{  
template < typename Func, typename aPicker > 3l?D%E]P  
class binder_1 7Sc._G{[%  
  { Lq#>N_72W0  
Func fn; g<,kV(_7  
aPicker pk; CAGaZ rx  
public : H-&Z+4 +Xs  
f9A^0A?c  
template < typename T > qd@x#"qT  
  struct result_1 %1E:rw@  
  { 0/".2(\}T  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; OGgP~hd  
} ; Tk[`kmb  
y6.Q\=  
template < typename T1, typename T2 > ?W  l=F/  
  struct result_2 >"^H"K/T  
  { %kM|Hk3d  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; [i7Ug.Oi"  
} ; L B:wo .X  
U#=Q`  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} $vlc@]~d`&  
_wa1R+`_  
template < typename T > }O+F#/6  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const %i!&Fr  
  { &&Sl0(6x[T  
  return fn(pk(t)); {VWX?Mm  
} #b[B$  
template < typename T1, typename T2 > ET ;=o+\d  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const d,r%LjNI  
  { {-28%  
  return fn(pk(t1, t2)); Q+d9D1b  
} pNY+E5  
} ; !{@!:m3w  
d|UK=B^x  
wYTF:Ou^5~  
一目了然不是么? 7O3\  
最后实现bind a78&<  
[I*BEJ;W'  
.Rq|F  
template < typename Func, typename aPicker > Jf<+VJ>t  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) L;a> J  
  { -]1F ] d  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); }@-4*5P3  
} B(<;]  
6qsT/  
2个以上参数的bind可以同理实现。 JJL#Y  
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。 FKU$HQw*  
^j1?LB  
十一. phoenix wyqXD.o f  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 3Lx]-0h  
S|U/m m  
for_each(v.begin(), v.end(), bL`O k  
( t/? x#X  
do_ VGLE5lP X  
[ (h NSzG\  
  cout << _1 <<   " , " _<?lP$Xr  
] <^}{sdOyu  
.while_( -- _1), VH&6Tm1  
cout << var( " \n " ) :Gyv%> .  
) $7q'Be@{  
); \IZfp=On  
pgK)  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: Xne{:!btw  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor KsZXdM/  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 @/6cEiC+r\  
那么我们就照着这个思路来实现吧: Go>_4)jy  
k(>hboR5n  
Q_<CG[,6D1  
template < typename Cond, typename Actor > X( m&  
class do_while !^ko"^p  
  { ZU%7m_zO  
Cond cd; :cv_G;?  
Actor act; C^]y iR-U  
public : 5;=,BWU  
template < typename T > a =LjFpv/]  
  struct result_1 rYI9?q  
  { ^:Vwblv(  
  typedef int result_type; tWkD@w`Lnn  
} ; cX$ Pq  
# [c`]v  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} ;IX3w:Aw  
SWujj,-[  
template < typename T > q.L0rY!  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]HoQ6R\E b  
  { Z_&6 <1,H  
  do /p| ]*={  
    { 0m?v@K' l  
  act(t); Vw7NLTE}`  
  } C!N&uNp@s  
  while (cd(t)); f]F]wg\_f  
  return   0 ; {5}UP@h  
} _aOisN{  
} ; Z{/0 P  
sMh3IL9(*  
N~H9|CX  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). r0=Aru5n  
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。 D0(QZrVa  
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。 q|)8VmVV  
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。 kJP fL s  
下面就是产生这个functor的类: ]Y!$HT7\  
Jt6~L5[_s  
X5kIM\  
template < typename Actor > ;5tSXgGw7  
class do_while_actor D@T>z;  
  { Q>s>@hw  
Actor act; oWGtKtDhH  
public : J[fjl 6p  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} FilHpnQCt  
B42.;4"T  
template < typename Cond > !$ikH,Bh  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; NNC@?A7  
} ; PE1F3u>O  
hz8Y2Ew  
>/;V_(  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 n m4+$GW   
最后,是那个do_ F-%wOn /  
l%h0x*?$  
;c"T#CH.  
class do_while_invoker eaQ)r?M  
  { Y2i:ZP  
public : o@[yF<  
template < typename Actor > aaf\%~  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const  ajF-T=5  
  { $<c0Z6f  
  return do_while_actor < Actor > (act); (xffU%C^  
} _uL{@(  
} do_; 9W$FX  
\`?l6'!  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? a5o&6_  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 0ts] iQ7  
最后来说说怎么处理break和continue R[>fT}Lo  
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。 !K;\{/8  
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
如果您提交过一次失败了,可以用”恢复数据”来恢复帖子内容
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五