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
  • 3949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 #Ogt(5Sd  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 G+"8l!dC?  
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, ,#'7)M D8  
;RN8\re  
m-1?\bs  
_MYx%Z  
  class filler ;?IT)sNY  
  { *+lsZ8'^C  
public : gs`^~iD]m  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} LxJ6M/".  
} ; Ff"gadRXd  
*M~.3$NN  
FWPW/oC  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: IlLn4Iw  
K5ZnS`c;  
K%{ad1$c  
"S(X[Y'  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); OM9 6`  
Ly (P=M>"y  
@R:#"  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 f\ "`7  
ZL%VOxYqi  
C ?H{CP  
V,QwN&  
二. 战前分析 WOndE=(V  
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。 2eok@1  
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 v@T'7?s.  
]b[,LwB\`~  
Q5E:|)G  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); BpT"~4oV5  
  /* --------------------------------------------- */ qj?2%mK`  
vector < int *> vp( 10 ); Sa]Ek*  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); rveVCTbC  
/* --------------------------------------------- */ zS% m_,t  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); Fu0.~w  
/* --------------------------------------------- */ Xt(! a  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); ySruAkw%  
  /* --------------------------------------------- */ I}:L]H{E  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); l L2-.!]R  
/* --------------------------------------------- */ l]vohLz 3!  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); |Is'-g!  
d7i#w #  
rycJyiw<-  
&X w`T9<  
看了之后,我们可以思考一些问题: %F$N#YG  
1._1, _2是什么? J%r7<y\  
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。 d)*(KhYie@  
2._1 = 1是在做什么? _'*DT=H'U  
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。 wr@GN8e`  
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。 x*mc -&N  
)y\BY8  
>Pkdu}xP3  
三. 动工 ku3D?D:V  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 3bH5C3(u  
sQ(1/"gb  
lS{4dvr?w  
lV7IHX1P  
template < typename T > 4 ?2g&B\  
class assignment <lx^aakk!  
  { X\G)81Q.S  
T value; U2&HSE|2J  
public : B007x{-L  
assignment( const T & v) : value(v) {} B/u*<k4  
template < typename T2 > T+W3_xISX  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } 8on[%Vk  
} ; JFJIls  
oQBiPN+v.3  
1,u{&%yL"w  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 B? TpBd  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment G"fdu(.@  
W%zmD Hk~  
[0{wA9g  
fB[\("+  
  class holder 1HXlHic  
  { :xN8R^(  
public : ;Bnr=' [  
template < typename T > x?>!UqgkY  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const Rf8:+d[Jj|  
  { o~}1 oN  
  return assignment < T > (t); oYg/*k7EDX  
} ^(m0M$Wk*  
} ; {*nEKPq(_*  
~"5C${~{  
 qV?sg  
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: 67ZYtA|t  
Z_jn27AC  
  static holder _1; .='3bQ(UZ4  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 hqWPf  
]g7HEB.Y  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); P[1m0!,B  
而不用手动写一个函数对象。 8+L7E-  
J2Y 3er  
xK=J.>h3  
IPkA7VhFF  
四. 问题分析 X#Ak'%J  
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。 ~ \-r  
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。 '@S,V/jy0z  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 HD~jU>}}  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 J,`_,T  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 e7hO;=?b'  
F42TKPN^uu  
五. 问题1:一致性 u,!4vKx  
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?| b e_C>v  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 @?j@yRe  
/W?z0tk`  
struct holder &KOO&,  
  { `L+ ~&M  
  // y 2cL2c$BT  
  template < typename T > u& AQl.u  
T &   operator ()( const T & r) const `J]<_0kX}%  
  { qU}lGf!dVn  
  return (T & )r; hQP6@KIe)  
} \&# p1K(H  
} ; {4o\S  
Y+OYoI  
这样的话assignment也必须相应改动: _u`B3iG  
6S2r  
template < typename Left, typename Right > K]%N-F>r  
class assignment #efqG=q  
  { q!9^#c  
Left l; @OBHAoz%/  
Right r; tu7+LwF7  
public : {rtM%%l  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} @-}D7?  
template < typename T2 > $8EV, 9^U  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } 91U^o8y  
} ; /kAwe *)  
A-X  
同时,holder的operator=也需要改动: )#)nBM2\  
;K>{_k f  
template < typename T > y4 dp1<t%  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const kT>r<`rt  
  { e!.7no  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); rL.<Z@ -  
} -MQZiq7H4  
B-B?Ff>  
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。 g"TPII$  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 :QxL 9&"  
+p8qsT#7  
return l(rhs) = r; T-hU+(+hg  
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。 g?w2J6Z.`J  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: M" xZz  
JTSq{NN  
template < typename Tp > 87&KQ_  
class constant_t ev)rOcOU  
  { (ra:?B  
  const Tp t; 3"HGEUqA  
public : D)f5pEq'  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} N)9pz?*V  
template < typename T > %"1` NT  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const bnA T,v{  
  { YJ &lB&xH  
  return t; i#CaKS  
} jc${.?m  
} ; ._8xY$l$  
dM$N1DB{U+  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 j|3g(_v4W  
下面就可以修改holder的operator=了 o+]Y=r2  
CpUI|Rs  
template < typename T > D{Hh#x8Y  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const ^zBjG/'7  
  { bE VO<x+  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); '*o7_Ez-{  
} bd@*vu}?}  
%s~NQ;Y  
同时也要修改assignment的operator() n25irCD`  
ORV}j, Ym  
template < typename T2 > EX+={U|ua$  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } x`};{oz;  
现在代码看起来就很一致了。 'd|Q4RE+W  
fcgDU *A%  
六. 问题2:链式操作 @Fm{6^  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 i6meY$l  
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。 N#<zEAB  
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。 2N8rM}?90  
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。 g:G%Ei~sF  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct gaLEhf^  
cq'}2pob  
template < typename T > [ HC8-N^.}  
struct result_1 6Tm Rc  
  { \;3B?8wbIl  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result;  ;'2`M  
} ; hLDch5J5~  
c+,7Zu!  
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: x>1iIpBv^  
wGov|[X  
template < typename T > dv1x 78xG>  
struct   ref +cPE4(d  
  { ,7n;|1`  
typedef T & reference; >z fq*_  
} ; 4yJ*85e]  
template < typename T > (T>?8 K _d  
struct   ref < T &> FUW(>0x?  
  { xA[Wb'  
typedef T & reference; reqfgNg  
} ; Wx']tFn"  
+d6Aw}*  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ,ZzB#\  
)vEHLp.  
template < typename T > a>&;K@  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const uQ)JC 7b\  
  { 4~m.#6MT  
  return l(t) = r(t); l0:e=q2Ax  
} EPE!V>  
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。 E3FW*UNg[y  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 L|C1C cP  
';;p8bv+  
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 p]1yd;Jt  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: xN{"%>Mx  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象  c{f:5 p  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 v -|P_O&z  
最后的布局是: o+"0.B  
                Add t?du+:  
              /   \ S|RpA'n  
            Divide   5 A4 A6F<  
            /   \ .b_0k<M!p  
          _1     3 ]<\;d B  
似乎一切都解决了?不。 *MnG-\{j  
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。 \GbHS*\+  
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。 oPBg+Bh*  
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: !TV_dKa  
`PQ?8z|  
template < typename Right > niBjq#bJi  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const V#-qKV  
Right & rt) const 9QX ~a X  
  { P*0nT  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); z'\}/k+  
} pjKl)q  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 m>*A0&??[  
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。 E.H,1 {  
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。 .@8m\  
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。 %X0NHta ~@  
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。 l~Ie#vak  
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? 1{hoO<CJ  
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: Wd^F%)(  
bCE7hutl  
template < class Action > M0Kh>u  
class picker : public Action fzkCI  
  { c`$`0}  
public : 8f{}ce'E*  
picker( const Action & act) : Action(act) {} quCWc2pXX  
  // all the operator overloaded >^a"Z[s[  
} ; bD-/ZZz  
j J`Zz  
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。 .5KC'?  
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: xM'S ;Sg  
guUr1Ij  
template < typename Right > xT=kxyu  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const eF8 aB?&"  
  { uJ)=+Exii  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); f9 l<$l  
} o {Xw Li  
|peMr#  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > VhH]n yi7D  
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。 aaf_3UH.B  
$cJN9|$6  
template < typename T >   struct picker_maker avxn}*:X.  
  { ^pQo`T6  
typedef picker < constant_t < T >   > result; k+q6U[ce  
} ; OnPy8mC  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > C)KtM YA,  
  { e??{&[  
typedef picker < T > result; /|u]Y/ *  
} ; f5=t*9_-[  
?D~SHcBaN  
下面总的结构就有了: io+7{B=u$  
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。 )QSt7g|OF  
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@W`  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Gs=a(0 0i?  
至此链式操作完美实现。 xv#j 593  
<zDw& s2  
NW4 s'roP  
七. 问题3 $R$c1C'oX  
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。 CI,`R&=xO  
evmEX<N  
template < typename T1, typename T2 > wD?=u\% &  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const #Z=)=  
  { U3 8wGSG  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); VG'(   
} ,m?UFRi  
?_Dnfa_  
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: d-N"mI-  
gh #w%g1g  
template < typename T1, typename T2 > y~A7pzBZ=  
struct result_2 l-^XW?CfL  
  { NKUI! [  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; $vGEY7,  
} ; iq^L~RW5e  
:UhFou_D4l  
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? 6kF uMtjc  
这个差事就留给了holder自己。 d Xo'#.  
    'G3OZj8  
$m: a-.I  
template < int Order > n8OdRv  
class holder; hPeKQwzC0  
template <> k>0cTBY&  
class holder < 1 > 55\X\> 0C7  
  { uQ%HLL-W/  
public : P7x?!71?L  
template < typename T > GY$?^&OO>  
  struct result_1 'y M:W cN  
  { ^Lfn3.M  
  typedef T & result; U_{JM`JY  
} ; CU>K  
template < typename T1, typename T2 > U)w|GrxX  
  struct result_2 >'|xQjLl  
  { /L|}Y242  
  typedef T1 & result; <9@]|  
} ; 5WNg+  
template < typename T > vBn=bb'W  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const -L'K  
  { rDx],O _  
  return (T & )r; f93X5hFnF  
} '5,,XhP  
template < typename T1, typename T2 > gAUQQ  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 1707  
  { 645C]l  
  return (T1 & )r1; y0&HXX#\  
} ] xLb )Z  
} ; >scS wT  
N evvA(M  
template <> XsN#<"f;i  
class holder < 2 > ccRk4xR  
  { 0l1]QD+Gc5  
public : :*Ggz|  
template < typename T > h7]]F{r5  
  struct result_1 @1ta`7#  
  { qCkg\)Ks5I  
  typedef T & result; So 6cm|{  
} ; Okg8Ve2  
template < typename T1, typename T2 > P_lcX;O  
  struct result_2 =i5:*J  
  { )B&<Bk+  
  typedef T2 & result; boOw K?  
} ; g~H? l3v  
template < typename T > ~m|?! ]n  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 0?Wf\7  
  { QRHm |f9_C  
  return (T & )r; 8v=47G  
} IC-xCzR  
template < typename T1, typename T2 > y{?jr$js<  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const FuiW\=^  
  { {uM{5GSL  
  return (T2 & )r2; ;_\  
} x7 1!r  
} ; e&4wwP"`<  
Qn3+bF4  
;,})VoC\!  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 %dU'$)  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: =+=|{l?F  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: RH4n0 =2  
"l,EcZRjTz  
return l(i, j) = r(i, j); Lm{ o=v  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ,$qs9b~  
H.[&gm}p>  
  return ( int & )i; F}.TT =((8  
  return ( int & )j; 2_\|>g|  
最后执行i = j; %` [`I>  
可见,参数被正确的选择了。 _w/N[E  
`LU,uz  
uv!qE1z@':  
~S>ba']  
![!b^:f  
八. 中期总结 *g41"Cl  
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: 5XUI7Q%  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ?HyioLO  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 e CUcE(  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ZWW8Hr  
$K5s)!  
{=4:Tgw  
q8bS@\i  
`oWjq6  
FH21mwV  
九. 简化 c@B%`6kF  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 RcM0VbR"EU  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 vm^# aoDB  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: "K!BJQ  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 . mrRv8>$  
  +-*/&|^等 "wC5hj]  
2. 返回引用。 f4I9H0d;!  
  =,各种复合赋值等 HbSx}bM_9  
3. 返回固定类型。 K$5P_~;QL  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) o5 XUDDi  
4. 原样返回。 uPv?Hq  
  operator, SfFR  
5. 返回解引用的类型。 F^G`Jf  
  operator*(单目) DmPsltpzQ  
6. 返回地址。 64X#:t+  
  operator&(单目) c qyh#uWe  
7. 下表访问返回类型。 [ =2In;  
  operator[] 7Ej#7\TB]  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 L5uI31  
  operator<<和operator>> x2wWp-Z  
XRz6Yf(/  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 ^ 6|"=+cO\  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: &D w~Jq|  
d$~b`  
template < typename Left > OBSJbDqT  
struct value_return 6yM dl~.  
  { EoCwS  
template < typename T > qM !q,Q  
  struct result_1 j5^b~F%  
  { G.e\#_RR?  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; .Awq(  
} ; !I/kz }N@  
v>!}cB/6  
template < typename T1, typename T2 > ClZyQ=UAD  
  struct result_2 ppP?1Il`kb  
  { "TJ^Z!  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; P`9A?aG.Z  
} ; {Dq51  
} ; L1 VTq9[3  
<!>}t a  
%~2m$#)  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ^v|!(h\ZC  
Hv*O9!cC  
下面我们来剥离functor中的operator() x,_Ucc.  
首先operator里面的代码全是下面的形式: |YFlJ2w  
uhLm yK  
return l(t) op r(t) bC-x`a@  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 2Hwf:S'  
return op l(t) a8aqcDs>O  
return op l(t1, t2) hI{Yg$H1  
return l(t) op UQPE)G  
return l(t1, t2) op Oh4WYDyT  
return l(t)[r(t)] F[Sat;Sll  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] dtl<  
,jcp"-5#j  
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: c?",kzo  
单目: return f(l(t), r(t)); }TvAjLIS6  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); QLG,r^  
双目: return f(l(t)); hDMp^^$  
return f(l(t1, t2)); =oDrN7`,B  
下面就是f的实现,以operator/为例 K_3ZJ  
-h`0v  
struct meta_divide .&.CbE8K[  
  { >E=a~ O  
template < typename T1, typename T2 > O8o18m8UH  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) &W!@3O{~.  
  { a<.@+sj{  
  return t1 / t2; iNSJOS  
} .r'.5RI A  
} ; \0*LfVr;P  
a $:N9&P  
这个工作可以让宏来做: c'R|Wyf  
^]gl#&"D  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ {'kL]qLg  
template < typename T1, typename T2 > \ pBkPn+@  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; =^vUb  
以后可以直接用 @7'gr>_E  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) B=|sLs`I  
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 'WCTjTob/  
(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。。。) GXVGU-br  
>.4Sx~VH2  
kzXW<V9  
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 R FiR)G ,  
|-D.  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > S~Q";C[&  
class unary_op : public Rettype =x>k:l~s  
  { S5TT  
    Left l; e?WR={  
public : u*`GIRfWT  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} 9t1_"{'N1  
74#@F{w  
template < typename T > wf1DvsJQl  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const DYK|"@  
      { ^XVa!s,d  
      return FuncType::execute(l(t)); $*R9LPpk+  
    } UxtZBNn8  
#cb6~AH  
    template < typename T1, typename T2 > yl%F<5  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const DmsloPB?_  
      { qW^l2Jff  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); &ii =$4"R  
    } ^pa).B.`T  
} ; =`H( `2  
jN0v<_PJED  
w2L)f,X  
同样还可以申明一个binary_op $h9!"f[|j  
"o^zOU  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > [~wcHE  
class binary_op : public Rettype ]3'd/v@fT  
  { ps{(UYM=b  
    Left l; qcF{Kex"  
Right r; `( Gk_VAa  
public : d+'+z %s%  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} *TkABUL  
NQ!F`  
template < typename T > u 36;;z  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const S\m]ze  
      { 9h8G2J o  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); /([aD~.  
    } x;Q2/YZ#  
uItKsu  
    template < typename T1, typename T2 > w5Xdq_e3  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <T]kpP<lC  
      { )FLpWE"e-  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ;r']"JmF,  
    } [>86i  
} ; {w++)N2sh  
RP9||PFS~~  
xj<SnrrC]u  
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 L  z  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Fz% n!d  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) XEI]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。 ( 9l|^w["  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! K]l) z* I  
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。。。 j>iM(8`t1  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 T5h[{J^  
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) =Sq7U^(>  
下面是修改过的unary_op y8@!2O4  
BJ5#!I%h  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ` g~-5Z~J  
class unary_op AXCJFqk;  
  { hGeRM4zVZZ  
Left l; eu =2a>  
  K2QD&!4/T2  
public : 'Vd>"ti  
?)&TewP  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} vKeK]  
?kSs7e>  
template < typename T > 21qhlkdc  
  struct result_1 92i# It}-/  
  { c LJCLKJ  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 'zaB5d~l  
} ; ;b^@o,=  
e_I 8Jj4  
template < typename T1, typename T2 > ]rS+v^@QH  
  struct result_2 C1J'. !  
  { -_3.]o/J  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; b%BwGS(z  
} ; :vjbuqN]  
{~SR>I3sv  
template < typename T1, typename T2 > y[cAU:P?  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >7 |37a  
  { kL-+V)Kl  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); -Da_#_F  
} Sv ,_G'  
*sTQ9 Kr  
template < typename T > ]:;gk&P  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ":Q^/;D}U  
  { gS%J`X$  
  return OpClass::execute(lt(t)); Z& %61jGK  
} waC%o%fD  
{f)p|)  
} ; f}apn=  
h4/rw fp^  
g5.Z B@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 ]WG\+1x9  
好啦,现在才真正完美了。 <Wd$6  
现在在picker里面就可以这么添加了: 4ZIXG,@mZJ  
&}]Wbk4:  
template < typename Right > )JPcSy*  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const Wg[`H=)Q  
  { t`?FSV  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Q7C'O @  
} S%4 K-I  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 8P .! q  
U;(&!Ei  
G`pI{_-e  
EQ28pAZ  
(8I0%n}.Zo  
十. bind <1y%ch;  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 UX?_IgJh<"  
先来分析一下一段例子 Ul=`]@]]  
Abl=Ev  
B 5?(gb"  
int foo( int x, int y) { return x - y;} ]OVjq ?  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 by {~gu  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 \rpu=*gt  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 mp#5V c  
我们来写个简单的。 +RbCa c  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: "x{S3v4Rb5  
对于函数对象类的版本: u*M*Wp Y  
sJ,zB[e8  
template < typename Func > Gqs8$[o  
struct functor_trait SbB5J> >7J  
  { Z'EZPuZ!'  
typedef typename Func::result_type result_type; rg`"m  
} ; R\<^A~(Gl  
对于无参数函数的版本: *"#>Ov>  
GB -=DC6  
template < typename Ret > lY~xoHT;[  
struct functor_trait < Ret ( * )() > ,Zdc  
  { t~Uqsa>n@'  
typedef Ret result_type; +h =lAHn&  
} ; Z#F2<*+Pe  
对于单参数函数的版本: FOZqN K  
^}WeBU  
template < typename Ret, typename V1 > @g{=f55  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > lU@ni(69d  
  { B *:6U+I  
typedef Ret result_type; ^x q%P2s0  
} ; 03,+uf  
对于双参数函数的版本: Q>.-u6(&  
pd|c7D!6U,  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > X 6>Pq  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > <_NF  
  { <'/+E4m  
typedef Ret result_type; f[.]JC+,  
} ; UZ<!(g.  
等等。。。 _uRgKoiy  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 4Q$\hO3b  
F Hv|6zUX  
template < typename Func > `T-(g1:9  
struct func_return @A)gsDt9A  
  { [p]Ayo$~  
template < typename T > 7c+u+Yet  
  struct result_1 %3q@\:s  
  { RY*6TYX!  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; I3SLR  
} ; gSP|;Gy  
xbIxtZm  
template < typename T1, typename T2 > 2lGq6Au:  
  struct result_2 }C)   
  { s|q B;  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ^*iZN =\  
} ; ^7(zoUn:  
} ; aeSXHd?+(  
4Jw0m#UN1  
t.]oLG22r  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 qD%Jf4.0j  
#j@Su )+  
template < typename Func, typename aPicker > 0|d%@  
class binder_1 qwnC{  
  { 9#1lxT4%  
Func fn; cP(/+ /9  
aPicker pk; BM:je(*p  
public : o\2#o5#  
];IUiS1  
template < typename T > s7=]!7QGS!  
  struct result_1 -FJ 5N}R  
  { 65MR(+3  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; {+Eq{8m`  
} ; NC0x!tJ#7  
bGDV9su  
template < typename T1, typename T2 > x3)qK6,\  
  struct result_2 hMi[MB7~  
  { xHI>CNC,  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; _w(SHWh2  
} ; (zUERw\a X  
0E bs-kP  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} VN*^pAzlF  
#S QFI;zj  
template < typename T > T#T!a0  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [t,7H  
  { (/c9v8Pr(7  
  return fn(pk(t)); 3q<\ \8Y*  
} aWW|.#L  
template < typename T1, typename T2 > rlW  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const )V+ ;7j<"D  
  { >?I[dYzut  
  return fn(pk(t1, t2)); g,9o'fs`x  
} J8(v65  
} ; U2!9Tl9".  
3TO$J  
!x|Ok'izDL  
一目了然不是么? *y7^4I-J  
最后实现bind h@l5MH=|%  
O7:JG[tR*  
Haiuf)a  
template < typename Func, typename aPicker > #m|AQr|  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 6f0 WN  
  { NO"=\Zn6  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); %KRAcCa7  
} ]*Zg(YA  
jF{zcYU  
2个以上参数的bind可以同理实现。 Z&YW9de@  
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。 u|APx8?"o  
N }Z"$4  
十一. phoenix A{Pp`*l  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: $5|/X&"O)/  
D24@lZ`g~  
for_each(v.begin(), v.end(), YWjw`,EA(  
( $Y 7q2  
do_ 8D)2/$NsY}  
[ #\o VbVq  
  cout << _1 <<   " , " 3-srt^>w*  
] r0}Z&>]66N  
.while_( -- _1), %6HDLG6@^}  
cout << var( " \n " ) 6 C;??Y>b  
) ]Z2;sA  
); $ !ka8) ~  
z`5d,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: nO2-fW:9]  
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 ~ 8RN  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 A)&OR]0[  
那么我们就照着这个思路来实现吧: [{- Oy#T<  
}n oI2.-#  
U C3?XoT\  
template < typename Cond, typename Actor > WTZP}p1  
class do_while j;)U5X  
  { %jim] ]<S[  
Cond cd; Fz~-m#Ts  
Actor act; R"VmN2  
public : H5{d;L1[  
template < typename T > SX$v&L<  
  struct result_1 c{7!:hi`x  
  { p.n+m[  
  typedef int result_type; {w1sv=$+  
} ; j[v<xo  
>y &9!G  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} k7W7S`H  
X~G!{TT_x6  
template < typename T > ]8<;,}#  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const $-EbJ  
  { _T7tq  
  do wZ5 + H%x  
    { |#Z:v1]"  
  act(t); '/J}T -,Z  
  } ,?P@ :S<8  
  while (cd(t)); %70sS].@  
  return   0 ; )E'iC  
}  _p<s!  
} ; ;3-5U&Axt  
Re0ma%~LP  
*am.NH\  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). F$N"&<[c  
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。 Wf +j/RxTi  
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。 bO^#RVH  
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。 5VDqx@(  
下面就是产生这个functor的类: pc J5UJY  
pZ}4'GnZI  
eR4%4gW)  
template < typename Actor > i"p)%q~ z  
class do_while_actor HY4X;^hF  
  { ML^c-xY(  
Actor act; T XWi5f[  
public : 6Xu8~%i  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} uhz:G~x!  
b)tvXiO1>  
template < typename Cond > 3i/$YX5@  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; <b~KR8  
} ; PF+v[h;,  
" qY Pi  
G'{$$+U^K  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 mp:%k\cF|  
最后,是那个do_ 7y1J69IK  
*tC]Z&5  
&.,ZU\`zT  
class do_while_invoker >jD,%yG  
  {  |W];8  
public : o$8v8="p  
template < typename Actor > :UGc6  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const q$(@  
  { 7aUk?Hf  
  return do_while_actor < Actor > (act); l*T> 9yC  
} *,A?lX,9A  
} do_; E5(\/;[*`  
q{gt2OWqX  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? mf ^=tZ  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 B`3RyM"J@  
最后来说说怎么处理break和continue :Y`cgi0vkd  
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。 ![YLY&}s  
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:
10+5=?,请输入中文答案:十五