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
  • 5182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 M' d ,TV[  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 0+]ol:i  
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, y@'m D*z  
e{"r3*  
o'8`>rb  
<^APq8>  
  class filler AP8YY8,  
  { QX]~|?q  
public : /kLG/ry8l:  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} {|;5P.,l  
} ; j6NK 7Li  
f`dQ $Kh  
$T)EJe  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: F"k.1.  
2th>+M~A  
jC;^ 2e  
NZ}DbA+g;|  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); e95x,|.-_  
m|}};8  
2,nVo^13}  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 M+mO4q6  
nsRZy0@$t  
=%}++7#  
Oc|`<^m  
二. 战前分析 /Lf+*u>"  
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。 ?G48GxJ  
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 UY)e6 Zd  
YL$#6d  
km)5?  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); w;RG*rv  
  /* --------------------------------------------- */ HR/"Nwr  
vector < int *> vp( 10 ); 5L'bF2SI  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); HH\6gs]u  
/* --------------------------------------------- */ S-M| 6fv  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); rM sd)  
/* --------------------------------------------- */ Kn WjP21  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); \5]${vs&s  
  /* --------------------------------------------- */ !OVTs3}  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); ~s :M l  
/* --------------------------------------------- */ &m>yY{ be  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); Y55Yo5<j/+  
*$t<H-U-  
^^ Q'AE  
yEaim~  
看了之后,我们可以思考一些问题: 63J_u-o  
1._1, _2是什么? !zhg3B# p  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 =`8%qh  
2._1 = 1是在做什么? #hA]r.  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 0X`sQNx  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 f`8]4ms"  
; W/K7}  
Tn$/9<Q  
三. 动工 iK#5nY].  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: .=j]PckJO  
i.|zKjF'  
jLANv{"  
rRTAWAs%T  
template < typename T > A,tmy',d"  
class assignment nX@lR~g%F  
  { SMMV$;O{9  
T value; <.DFa/G   
public : ,?OV39h  
assignment( const T & v) : value(v) {} ,[64$=R8  
template < typename T2 > x1gfo!BN  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } o3_dHbdI  
} ; 9]ga\>v  
ewo1^&#>  
X=:|v<E   
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 gUfLw  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment xq?9w$  
tD G[}j  
H nKO  
E3pnu.;U:_  
  class holder EFb1Y{u^\!  
  { %gF; A*  
public : B74L/h  
template < typename T > b(hnouS  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const B.wRZDEvc  
  { o\_@4hXf  
  return assignment < T > (t); X*Ibk-PUM  
} So ?ScX\lG  
} ; o%!8t_1mR  
+ _=&7  
&h(>jY7b;  
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: *&WkorByW  
HGuU6@~hu  
  static holder _1; ?hqHTH:PU  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 20 <$f  
vNMndo!  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ^$8@B]*  
而不用手动写一个函数对象。 -s?f<f{  
kF%EJuu  
#xUX1(  
d:Y!!LV-@L  
四. 问题分析 4LG[i}u.N  
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。 K|i:tHF]@  
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。 oRf.34  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 hv)>HU&  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 k|C~qe3E  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 9v\x&h  
~lBb%M  
五. 问题1:一致性 U2v;[>=]  
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?| $|kq{@<  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 [&_7w\m  
2C6o?*RjyY  
struct holder 968<yO]  
  { s$%t*T2J>  
  // / .wO<l=  
  template < typename T > +8<|P&fH  
T &   operator ()( const T & r) const ;jgk53lo  
  { KT5amct  
  return (T & )r; 0+-"9pED>E  
} hgYi ,e  
} ; OC?a[^hB^)  
ro&/  
这样的话assignment也必须相应改动: x;^DlyyYU  
'CQ~ZV5  
template < typename Left, typename Right > <{ER#}b:O  
class assignment 1K* `i(  
  { k.."_ 4  
Left l; _i3?;Fds  
Right r; dd+hX$,  
public : I cJy$+  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ^Z |WD!>`  
template < typename T2 > CXQ+h  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } c-jE1y<  
} ; !W\za0p  
Cs!z3QU  
同时,holder的operator=也需要改动: Y>J$OA:  
&@v&5EXOw  
template < typename T > HXeX !  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const Exb?eHO  
  { (]@yDb4  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); qjm6\ii:)  
} e,?qwZK:y  
vE~>9  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 .OM^@V~T  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 o?{-K-'B$  
J16t&Ha`  
return l(rhs) = r; B>;`$-  
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。 nk*T x  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ykS-5E`  
tLE7s_^  
template < typename Tp > qo*%S  
class constant_t [mcER4]}  
  { L eu93f2  
  const Tp t; qNuBK6E#4  
public : 20,}T)}Tm  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Q)/oU\  
template < typename T > b Y2:g )  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const CJYpgSr  
  { u2E}DhV  
  return t; $=9g,39  
} 9dO. ,U*`  
} ; 5M&<tj/[a0  
{9XN\v=$"*  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 BhzcimC)  
下面就可以修改holder的operator=了 4T>d%Tt+)  
["H2H rI2  
template < typename T > Z]SUr`Z  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const v.6K;TY.  
  { ="('  #o  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); @@z5v bs'{  
} w }=LC#le  
%BwvA_T'Q  
同时也要修改assignment的operator() Rn$TYCO  
szs.B|3X@*  
template < typename T2 > (:>Sh0.  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } 3rj7]:Vr  
现在代码看起来就很一致了。 j a'_syn  
"=Cjm`9~j  
六. 问题2:链式操作 Ly-}HW(  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 j" 5 +"j  
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。 qQwf#&  
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。 cB6LJ}R  
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。 $ vBFs]h  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct {%D4%X<  
P]0/S  
template < typename T > > ofWHl[-  
struct result_1 #2dH2k\F  
  { MmQk@~  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ,R}9n@JI^Y  
} ; g!;a5p6  
S@ @#L  
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: }2''}-Nc  
f&I5bPS7}  
template < typename T > r-AD*h@QZ  
struct   ref VQI[ J  
  { @5h(bLEP  
typedef T & reference; /],9N  
} ; {ceY:49  
template < typename T > BUUc9&f3o  
struct   ref < T &> w7~cY=  
  { !l$k6,WJi  
typedef T & reference; 0D/7X9xg9+  
} ; LaYd7Oyf]  
bh+m_$X~  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: u =lsH  
EGzlRSgO  
template < typename T > ~Kt2g\BSok  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const O jH"qi  
  {  V*W H  
  return l(t) = r(t); `(xzCRX  
} @CS%=tE}U  
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。 qb$M.-\ne  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 \s6 VOR/  
&hJQHlyJM0  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 |#sY(1  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ]4B&8n!  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 _FkH;MGWS  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 C6qGCzlG`  
最后的布局是: _adW>-wQ!d  
                Add =vsvx{o?  
              /   \ XrJLlH>R4  
            Divide   5 q}C;~nMD  
            /   \ hVNT  
          _1     3 ^fP5@T*f  
似乎一切都解决了?不。 I7+yu>  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 0 *]ZC'pm  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 Pk&$ #J_  
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: ri49r*_1  
sC_doh_M  
template < typename Right > *9US>mVy  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const F.AP)`6+*  
Right & rt) const }?*$AVs2q  
  { t')%; N  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ,"5xKF+cS  
} CYdYa|  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Pu(kCH{  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 s14 ot80)  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 D2f~*!vEnA  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 u17 9!  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 |P-kyY34  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? HE-ErEtGB  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 2+yti,s+/  
6%MM)Vj+u  
template < class Action > #e[igxwi  
class picker : public Action [j?<&^SW  
  { gR wRhA/  
public : s6!! ty;Y  
picker( const Action & act) : Action(act) {} L$?YbQo7  
  // all the operator overloaded vofBS   
} ; Zbf~E {  
M&KJZ  
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。 OG^#e+  
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: :/6u*HwZh  
[x0*x~1B  
template < typename Right > 6%&DJBU!  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const a[J_H$6H!  
  { _xM3c&VeG  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); A",R2d  
} B %  
5:T}C@  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > &<# ,J4  
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。 <-HWs@8#  
n66b(6"mO2  
template < typename T >   struct picker_maker G%T<wKD<  
  { c LfPSA  
typedef picker < constant_t < T >   > result; G;]zX<2^3  
} ; -Zqw[2Q4  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > rfOrh^  
  { \cQ+9e)  
typedef picker < T > result; {<Xl57w-Q  
} ; c#a>> V  
Q7_#k66gb7  
下面总的结构就有了: A s8IjGNs{  
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。 ;W3c|5CE  
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。 ~zFwSF  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 alyA#zao|  
至此链式操作完美实现。 CL5t6D9Qi  
}sM_^&e4X  
nr%P11U\c  
七. 问题3 NYPjN9L  
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。 21hTun"W  
j#9n.i %h  
template < typename T1, typename T2 > e*39/B0S  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -uB*E1|Q  
  { MaP-   
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); fjHd"!)3  
} p+Fh9N<F9  
*-@@t+3  
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: hmv*IF.  
Sv[+~co<l  
template < typename T1, typename T2 > L]=LY  
struct result_2 1Ch0O__2L  
  { l'?(4 N  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; I}\`l+  
} ; 1+Bj` ACP  
^NrC8,p  
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? hlHle\[ds  
这个差事就留给了holder自己。 XZxzw*Y1J  
    (~^KXJ{->  
]Waa7)}DM  
template < int Order > M1XzA `*  
class holder; A )xfO-  
template <> ksQw|>K  
class holder < 1 > O_&Km[  
  { x-SYfvYY  
public : 8&v%>wxR@  
template < typename T > \`YV)"y" ~  
  struct result_1 p;LF-R  
  { Wp//SV  
  typedef T & result; @;{iCVW  
} ; E1>zKENN;  
template < typename T1, typename T2 > X1GM\*BE  
  struct result_2 f/g-b]0  
  { k E-+#p  
  typedef T1 & result; kSO:xS0 _N  
} ; TuzH'F  
template < typename T > ?yAjxoE~?  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const E=l^&[dIl  
  { >2K:O\&  
  return (T & )r; +<n8O~h  
} x$24Nc1a'  
template < typename T1, typename T2 > 8[H)t Kf8  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const PYW>  
  { p}h9>R  
  return (T1 & )r1; ,%,.c^-  
} ;r3|EA35  
} ; KgEfhO$W  
xu* dPG)v  
template <> @'FOM  
class holder < 2 > SgY\h{{sP  
  { Bc51 0I$c  
public : TXK82qTdf  
template < typename T > XN~r d,MZ%  
  struct result_1 4$8\IJ7G  
  { };]f 3  
  typedef T & result; aKC3v R0  
} ; U,GY']J  
template < typename T1, typename T2 > jW_FaPW(p  
  struct result_2 kB ;!EuL  
  { nWv6I&  
  typedef T2 & result; xi"Ug41)  
} ; s@5r}6?M  
template < typename T > N1u2=puJY  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const [7gwJiK  
  { y7Y g$)sL  
  return (T & )r; v6+<F;G3y>  
} bGa "r  
template < typename T1, typename T2 > 2^=.jML[  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Fx'E"d  
  { a1# 'uS9W  
  return (T2 & )r2; o|7 h  
} 2~2j?\AEd.  
} ; BH`GUIk  
uM('R;<^  
b0R{cj=<[  
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> >。 ]eIV'lP,j/  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: /a:L"7z  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ^ ]CQd   
RT+_e  
return l(i, j) = r(i, j); gPg2Ve0Qy  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) -[.A6W  
bdkxCt  
  return ( int & )i;  L\("  
  return ( int & )j; uQtwh08i  
最后执行i = j; 'K|tgsvgme  
可见,参数被正确的选择了。 keL!;q|r-)  
7c.LyvM  
~Y'j8W  
_=RK  
9V( esveq  
八. 中期总结 Gmp`3  
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: &%`Y>\@f  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 b[_${in:  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 9x40  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor +)gXU Vwd  
g2'Q)w  
Pqm)OZE?  
?dcR!-3  
c&JYbq  
WDdp(<  
九. 简化 >7^+ag~&  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 GXE6=BO  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 [Ifhh2  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: "=BO,see9  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 :9Vd=M6,  
  +-*/&|^等 g}]EIv{  
2. 返回引用。 \O7Vo<B&D  
  =,各种复合赋值等 t9Nu4yl  
3. 返回固定类型。 VI (;8  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) o-D,K dY  
4. 原样返回。 23;e/Qr  
  operator, WZ<kk T  
5. 返回解引用的类型。 <?I s~[2  
  operator*(单目) +L$,jZqS  
6. 返回地址。 E(&GZ QE  
  operator&(单目) /<s $Am  
7. 下表访问返回类型。 (3=(g  
  operator[] Bw[jrK  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 XFg.Z+ #  
  operator<<和operator>> %ycCNS  
$qx&\@O  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 ;Q]j"1c  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: dLSnhZ  
iZy`5  
template < typename Left >  yq ?_#r  
struct value_return u%7a&1c  
  { ` tkd1M  
template < typename T > p ]zYj >e  
  struct result_1 m7XJe[O  
  { x\Y%/C[Kc  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; |m%M$^sZ}  
} ; P'Fy,fNg  
Ohm>^N;  
template < typename T1, typename T2 > sX&M+'h  
  struct result_2 !k&~|_$0@  
  { rI:KZ}GZ  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; Hr$oT=x[  
} ; Zw5\{Z0  
} ; bmAgB}Ior  
f$E66yG  
xX'Uq_ Jv  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait xrT_ro8  
r<oI4px  
下面我们来剥离functor中的operator() I`%=&l[v_5  
首先operator里面的代码全是下面的形式: $p4aNC  
W RAW%?$  
return l(t) op r(t) sQ^>.yG  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) `~(C\+gUp  
return op l(t) ~zz|U!TG  
return op l(t1, t2) LoG@(g&)  
return l(t) op 13Z6dhZu  
return l(t1, t2) op 33kI#45s  
return l(t)[r(t)] Z"gllpDr$  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] e76@-fg  
{K'SOh H4?  
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: (Df<QC`0v  
单目: return f(l(t), r(t)); ^c]Sl  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); JMOP/]%D  
双目: return f(l(t)); dW7dMx  
return f(l(t1, t2)); P:k(=CzZ@J  
下面就是f的实现,以operator/为例 g]xZ^M+  
x#0C+cU  
struct meta_divide FbM5Bqv  
  { ke>\.|HT}  
template < typename T1, typename T2 > ]@J}f}Mjo  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 8{+~3@T  
  { A2&&iL=j/  
  return t1 / t2; _3p:q.  
} 1MJ]Gh]5  
} ; ~+7yi4(i  
dr6 dK  
这个工作可以让宏来做: [/uKo13  
,H[AC}z2X  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ @@|E1'c7  
template < typename T1, typename T2 > \ *A\NjXJl~  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; J-PzIFWd  
以后可以直接用 )Q xv9:X  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) rF0zGNH  
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 Y0B*.H Ae  
(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。。。) o m_&|9B)  
Sw1]]-Es  
['km'5uZ^  
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 ~POeFZ  
P)ZSxU  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > S ,(@Q~  
class unary_op : public Rettype .;KupQ;*  
  { qk,cp},2K  
    Left l; ') 1sw%[2  
public : hTG d Uw]  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} _SP u`=~K  
h5F'eur  
template < typename T > @$+[IiP  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1M;)$m:  
      { :s'%IGy>:  
      return FuncType::execute(l(t)); Na~_=3+a  
    } iz^wBQ  
j=AJs<  
    template < typename T1, typename T2 > 2mlE;.}8  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const mW-@-5Wda  
      { Awh"SU Oh0  
      return FuncType::execute(l(t1, t2));  <aHt6s'  
    } {H+?DMh  
} ; nIi_4=Z  
8S02 3  
0&nF Vsz  
同样还可以申明一个binary_op wKeqR$  
kTk?[BK  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > &V:dcJ^Q  
class binary_op : public Rettype _(z"l"l=$  
  { ibuI/VDF  
    Left l; W_ 6Jl5]  
Right r; rOD KM-7+  
public : qJ/C*Wqic  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} _N:h&uw  
>ATW/9r  
template < typename T > OX`n`+^D  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *=7[Ip< X  
      { $F-XXBp  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); "QF083$  
    } Na6z,TW  
@ubz?5  
    template < typename T1, typename T2 >  j%}Jl  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0 \#Q;Z2  
      { 0&\Aw'21  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ( 7?%Hg  
    } qC4-J)8 Wk  
} ; 9vbh5xX   
.;:xx~G_Q  
>" .qFn g  
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 R,\ r{@yrz  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 CN=&Je%I  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 1 ~7_!  
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。 Ax0,7,8y  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! @,MdvR+a  
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。。。 2 QmUg  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 8[C6LG  
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) 5G<CDgl^!  
下面是修改过的unary_op S>,I&`yi  
RF)B4D-W  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > C' ._}\nX  
class unary_op &XsLp&Do2  
  { cWc)sb  
Left l; ]K7  64}  
  [!&k?.*;<  
public : 0'hxw3#  
M: "ci;*$  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} I{zE73  
i'wF>EBz  
template < typename T > fqb$_>3Ol  
  struct result_1 }BJ1#<  
  { k Ml<  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; / D ]B  
} ; gJ.6m&+  
pU ]{Z(  
template < typename T1, typename T2 > 5uo(z,WLR  
  struct result_2 > bF!Y]H  
  { Yd;r8rN  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ~It+|X=Kx  
} ; UWp8I)p!\O  
 _)E8XyzF  
template < typename T1, typename T2 > p^rX.?X  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {,FeNf46  
  { z8|9WZ:  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 1ckw[0d  
} G=cH61  
kA<r:/  
template < typename T > !>y}Xq{bm3  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )m8>w6"  
  { oRThJB  
  return OpClass::execute(lt(t)); a{HgIQg_>R  
} FRt/{(jro  
$Q?G*@y  
} ; ^Cn]+0G#C8  
~cBc&u:"  
!7`=rT&  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug &NjZD4m`=  
好啦,现在才真正完美了。 DG*o w^  
现在在picker里面就可以这么添加了: sLa)~To  
!VX_'GyK  
template < typename Right > 7Y|>xx=v  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const |ak C  
  { D 2:a  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); pt%~,M _  
} (vsk^3R[6  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 BMWeD  
3ZL7N$N}7  
Z*(! `,.bB  
0 ,Qj:  
G\>\VA  
十. bind p5;,/ |Ft  
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。 <Mn7`i  
先来分析一下一段例子 x]><}! \<&  
K: o|kd  
#X@<U <R  
int foo( int x, int y) { return x - y;} #1dTM-  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 7R<u=U  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 EXW 6yXLV  
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。 ZYR,8y  
我们来写个简单的。 [^d6cMEOlc  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: {iIg 4PzrU  
对于函数对象类的版本: aRO_,n9  
aU.0dsq  
template < typename Func > oj(A`[  
struct functor_trait _h=< _Z  
  { S5E,f?l  
typedef typename Func::result_type result_type; S,Wl)\  
} ; ?fa,[r|G  
对于无参数函数的版本: OwiWnS<  
<W=[ sWJ  
template < typename Ret > @t; O"q'|  
struct functor_trait < Ret ( * )() > F {*9[jY  
  { z^!A/a[[!  
typedef Ret result_type; GkGC4*n  
} ; ??zABV  
对于单参数函数的版本: fv j5[Q  
Ro'4/{}+  
template < typename Ret, typename V1 > M,_^hm7  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ;sck+FP7w  
  { Sp`fh7d.(  
typedef Ret result_type; z@%/r~?|  
} ; *@G(3 n  
对于双参数函数的版本: Q9eYF-+  
zN)|g  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > jWv3O&+?X  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > {b-0_  
  { @u"kX2>Eq  
typedef Ret result_type; +6#%P  
} ; 8!&ds~?  
等等。。。 3vRL g b  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy J]|6l/i  
>Oi2gPA  
template < typename Func > C6D=>%uY  
struct func_return > G4HZE  
  { 0+n&BkS'  
template < typename T > VM<oUKh_3  
  struct result_1 , Y g5X  
  { s`Be#v  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; l?@MUsg+  
} ; 6cQeL$,SQ  
y?Hj %,  
template < typename T1, typename T2 > j:v~MrQ7|  
  struct result_2 wcdW72   
  { y?*[}S  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; >ggk>s|  
} ; ~ F?G5cN5  
} ; KD%xo/Z.  
cYq']$]  
J3lG"Ww  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 _gPVmGG  
Cz=A{< ^g  
template < typename Func, typename aPicker > ^(dGO)/  
class binder_1 kwDh|K  
  { C;d|\[7Z  
Func fn; }sTH.%  
aPicker pk; BGlGpl  
public : #51 4a(6  
HsjELbH  
template < typename T > ]= ?X*,'  
  struct result_1 {(m+M  
  { {2}tPT[a(  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; R "/xne  
} ; Wz6]*P`qv  
B^8ZoF  
template < typename T1, typename T2 > >G-8FL  
  struct result_2 _XH4;uGg  
  { AkYupP2]v  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; z9k*1:  
} ; 2X qTyf<  
ShL1'Z} ^{  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} rQu  
1&X}1  
template < typename T > 38V $<w  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const d'N(w7-Y  
  { Ij;==f~G  
  return fn(pk(t)); rmY,v  
} 8BYIxHHz  
template < typename T1, typename T2 > m!HC-[<  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7.wR"1p#  
  { _-4n ~(  
  return fn(pk(t1, t2)); nwa\Lrh  
} uI%N?  
} ; V+qFT3?-  
;jRL3gAe)  
O{lIs_1.Z  
一目了然不是么? 6V'wQqJ  
最后实现bind /[\6oa  
@Ufa -h5"(  
e+NWmu{<_  
template < typename Func, typename aPicker > SL[rn<x|  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) lTa1pp Zw  
  { qg^(w fI  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); d4jVdOq2  
} AC 9{*K[  
4^ c!_K&&  
2个以上参数的bind可以同理实现。 Jn@Z8%B@Z  
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。 ^7i^ \w0  
7ZS>1  
十一. phoenix GLo\q:5A  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: `)rg|~#k  
$a`J(I  
for_each(v.begin(), v.end(), 9k+N3vA  
( J)-T:.i|0  
do_ \\Y,?x_0T  
[ s9uL<$,'  
  cout << _1 <<   " , " ^ H'hD  
] <\>+~p,  
.while_( -- _1), 9uuta4&uI  
cout << var( " \n " ) m,\i  
) J$1j-\KS  
); W\HLal  
TcR=GR*cJ  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: G1kDM.L  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor 6kP7   
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 l*$WX=h6n  
那么我们就照着这个思路来实现吧: K|`+C1!  
:9(3h"  
2>\b:  
template < typename Cond, typename Actor > \BLp-B1s  
class do_while 7*+Km'=M  
  { !A~d[</]m  
Cond cd; nHrP>zN  
Actor act; 66/Z\H^d  
public : [}{w  
template < typename T > tJff+n>  
  struct result_1 :M@Mmp Ph  
  { =.DTR5(_h  
  typedef int result_type; b2G2c L-(  
} ; UMT\Q6p  
:lNg:r$4  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} pfR"s:#  
s\6N }[s  
template < typename T > +Dd"41  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =D{B}=D\IM  
  { 6*sw,sU[y  
  do DUqJ y*F(  
    { Y=9qJ`q  
  act(t); oE$hqd s  
  } mU50pM~/i  
  while (cd(t)); hBjVe?{  
  return   0 ; WPtMds4  
} 4e}{$s$Xx  
} ; ,`y yR:F  
5qC:yI  
:"VujvFX  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). ^,+nef?=  
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。 l"kx r96  
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。 z9 O~W5-U  
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。 &2Q*1YXj  
下面就是产生这个functor的类: /oFc 03d  
bQ<b[  
0D<TF>M;pn  
template < typename Actor > W,DZ ;). %  
class do_while_actor +GYS26  
  { O"\nR:\  
Actor act; wDMjk2 YN  
public : %Z7%jma  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} {8 N=WZ  
jP+ pA e  
template < typename Cond > %MbyKz:X  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; vnTq6:f#M  
} ; ^Z#@3 =  
sXiv,  
#sZIDn J#  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 x~EKGoz3  
最后,是那个do_ 7-X/>v  
yc[(lq.^n  
K^aj@2K{  
class do_while_invoker >ukQ, CE~  
  { e=7W 7^"_  
public : /=T H08  
template < typename Actor > SRItE\"Xe  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const W^k,Pmopy  
  { qU-!7=}7  
  return do_while_actor < Actor > (act); 0cFn{q'u  
} tFiR!f)  
} do_; +xZQJeKb  
;%Q&hwj  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? m6i%DE  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 Oc~aW3*A(  
最后来说说怎么处理break和continue DvYwCgLR  
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。 w12}Rn8  
具体实现手法这里就不罗嗦了。
[ 此贴被ヾ1.嗰rёn在2006-06-11 23:23重新编辑 ]
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
描述
快速回复

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