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
  • 4607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 Y<l{DmrsA  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 uk16  
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, k/Z}nz   
!ce:S!P  
El ,p}Bi.  
T0i_X(_  
  class filler t\X5B]EZ  
  { L9(fa+$+#  
public : |oa 9 g2  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} .xS}/^8iD  
} ; a8''t_Dp  
zxY  
p\1-.  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 0@vSl%I+  
__OD^?qa  
h5>JBLawQP  
"*a^_tsT?i  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); YQLp#  
v<$a .I(  
=otJf~  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 8V?O=3<a  
+Ccj @#M;  
G<U MZg  
$5Jo %K%  
二. 战前分析 n]jZ2{g+   
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 D=i)AZqMPp  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 %i:Sf  
 ,SNN[a  
PQDW Y  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); { <f]6  
  /* --------------------------------------------- */ x8+W9i0[1  
vector < int *> vp( 10 ); :_X9x{  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); v!JQ;OX  
/* --------------------------------------------- */ B_$hi=?TTd  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); bS[;d5  
/* --------------------------------------------- */ E]/` JI'%  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); >,wm-4&E  
  /* --------------------------------------------- */ *z&m=G\  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); }}y~\TB~}  
/* --------------------------------------------- */ b ;A(6^V  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); ~\<aj(m(|  
z]:{ruvH  
] ;" blB  
ziPE(B  
看了之后,我们可以思考一些问题: .sCi9d WR  
1._1, _2是什么? H=,0p  
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。 ]n _OQ)VO  
2._1 = 1是在做什么? ]rU$0)VN  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 9O1#%  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 !(QDhnx}9c  
g?-HAk6  
T$)N2]FE  
三. 动工 vy&q7EX<i  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: %an"cQ ]  
ZxW4 i  
)4u6{-|A  
%+0 7>/  
template < typename T > 8Evon&G59  
class assignment ~ A?  
  { gK7bP'S8H  
T value; b8o}bm{s  
public : vK@t=d  
assignment( const T & v) : value(v) {} l.gt+e  
template < typename T2 > EdgcdSb7  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } o$ disJ  
} ; afE`GG-  
Vm+e%  
^6c=[N$aW  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 }fzv9$]$  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment c:>&iB-Yu  
xweV8k/  
"lU%Pm]>  
|^ K"#K  
  class holder [,_4#Zz  
  { X%1j-;Wr@  
public : AiMD"7 )c  
template < typename T > LY> -kz]  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const ^dc~hD  
  { -^a?]`3_v  
  return assignment < T > (t); =6o,{taZ.~  
} &}N=a  
} ; ctqXzM `  
CY{`IZ  
%(72+B70R  
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: =[X..<bW9:  
/d<"{\o  
  static holder _1; YbX3_N&  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 zzq7?]D  
XnBpL6"T`  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 1K<4Kz~  
而不用手动写一个函数对象。 eYJ6&).F  
7x,c)QES`  
S w<V/t  
~KtA0BtC  
四. 问题分析 X^pxu6nm-  
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。 ^g[,}t:/d  
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。 jSY&P/[ xb  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ^4D7sS;~3  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 1O<Gg<<,e  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 A>SXc%K  
$m$tfa-  
五. 问题1:一致性 mQVc ZV  
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?| JjH#,@'.  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 >o\s'i[  
IYJS>G%*  
struct holder q;Y9_5S  
  { 8(GH.)I+0  
  // yS*s[vT  
  template < typename T > F0 cde  
T &   operator ()( const T & r) const cy R K&J  
  { caK<;bmu-  
  return (T & )r; `vkNp8|  
} [gZz'q&[)  
} ; XET'XJWF%  
vY+{zGF  
这样的话assignment也必须相应改动: TB=KT j  
vrS)VJg`  
template < typename Left, typename Right > H<^*V8J 'w  
class assignment tcovMn '  
  { yQ^k%hHa  
Left l;  |7ga9  
Right r; @ y{i.G  
public : 994   
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} uVO*@Kj+  
template < typename T2 > Jd].e=]pN  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } Rnl 4  
} ; ! 11x&Db  
6SYQRK  
同时,holder的operator=也需要改动: mLa0BIP  
/EJwO3MW  
template < typename T > o6H\JCne  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const  QuJ~h}k  
  { F vJJpPS  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); GCw <jHw  
} <tT*.nM\  
3f 1@<7*  
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。 9u3~s <  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 6 (:^>@  
SvlS 4C  
return l(rhs) = r; os\"(*dix  
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。 /+FZDRf!r  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: nm[ yp3B  
R~z@voM*<  
template < typename Tp > u )'l|Y  
class constant_t lX)RG*FlTC  
  { Tum9Xa  
  const Tp t; ,n')3r   
public : fO!S^<9,-  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} y1P KoN|K  
template < typename T > HVG9 C$  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const 8d.5D&  
  { qXmkeidb&W  
  return t; z;`o>Ja2  
} gd3~R+Kd  
} ; Qm86!(eZ-  
gE8p**LT+  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 v#i,pBj  
下面就可以修改holder的operator=了 jeM %XI  
\5.36Se  
template < typename T > !uoU 8Ki9  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 7A@GN A  
  { *ZP$dQ  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); o#Q0J17i?  
} :/'2@M  
hhQLld4  
同时也要修改assignment的operator() Stqlp<xy  
*k$&U3=  
template < typename T2 > G/T oiUY  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } Y(QLlJ*)/  
现在代码看起来就很一致了。 &t1?=F,]  
?h)Z ;,}  
六. 问题2:链式操作 p%A s6.  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 M]PH1 2Ob  
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。 b,U"N-6  
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。 J WaI[n}  
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?sq i9#  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct )`5k fj  
GZgu1YR  
template < typename T > ht _fbh(l  
struct result_1 O!#yP Sq?  
  { Eshc"U  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; It.G-(  
} ; 9AQMB1D*v4  
,{=pFs2  
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: 9Qja|;  
Q _Yl:c  
template < typename T > $|~YXH~O  
struct   ref \%Wu`SlDp9  
  { % \OG#36  
typedef T & reference; )Zx;Z[  
} ; D=*3Xd  
template < typename T > *h59Vaoc  
struct   ref < T &> 26n+v(re  
  { a(>oQG8F  
typedef T & reference; VB x,q3.  
} ; nk8jXZ"w  
D*!p8J8Ku  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下:   -58  
%-C   
template < typename T > ux-puG  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const OhUEp g[  
  { &3a1(>(7F  
  return l(t) = r(t); GF(<!PC  
} J'99  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 |8,|>EyqK  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 'n1-?T)  
mI5BJ  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 A UCk]  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ')!+>b(P  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 3q +C8_:  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 1eiV[z$?  
最后的布局是: a:$hK%^ \  
                Add _^{!`*S  
              /   \ VRr_s:CWK  
            Divide   5 1;O%8sp&  
            /   \ \^=Wp'5R  
          _1     3 <HReh>)[  
似乎一切都解决了?不。 6|# +  
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。 Ln~Z_!  
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。 Vaj4p""\F  
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: O3H~|R+^  
'rWu}#Nb  
template < typename Right > Dw\)!,,i7U  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const |g o jb  
Right & rt) const BK,h$z7#6  
  { (?luV#{5  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); v.eNWp  
} Ml)0z&jQX  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 L`$m<9w'  
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。 rgth2y]  
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。 hN(sz  
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。 E: EXp7  
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。 aD5jy  
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? 8&q|*/2  
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: =_(i#}"A  
"rnZ<A}  
template < class Action > .23z\M8 -  
class picker : public Action }B-@lbK6)  
  { ,k% \f]a  
public : ?fO 2&)r  
picker( const Action & act) : Action(act) {} 1_chO?&,I  
  // all the operator overloaded }zA kUt  
} ; <:v2 N/i  
PQ}q5?N  
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。 )(&Z&2~A  
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: -Oj}PGj$e\  
a' sa{>  
template < typename Right > +4[L_  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const G@4ro<  
  { aD 33! :y  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); H.sYy-_]F  
} MS`wd  
VBHDI{HzRv  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > <<xUh|zE  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 `RRC8]l  
qu}`;\9@ld  
template < typename T >   struct picker_maker D%tcYI(  
  { 1M%'Xe7  
typedef picker < constant_t < T >   > result; LyEM^d]  
} ; Q> Lh.U,{  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > ^TC<_]7  
  { Equj[yw%@  
typedef picker < T > result; :/F=j;o  
} ; Idq &0<I  
%/b3G*$W  
下面总的结构就有了: 0+a-l[!p  
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。 b4l=Bg"  
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。 vDG AC'  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 fjc8@S5x9j  
至此链式操作完美实现。 \KBE+yj  
RnvPqNs  
 ,\HZIl[8  
七. 问题3 FXpI-?#E<  
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。 4$j7DJ8dj  
r&^xg`i[z>  
template < typename T1, typename T2 > J%_m`?  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const )<]*!  
  { Ec44JD  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Z6.0X{6nA  
} 9 -Y.8:A`  
C\ ~!2cy  
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: NJ^H"FLS:  
qDMVZb-(#  
template < typename T1, typename T2 > j. @CB`  
struct result_2 Y[(U~l,a+  
  { 1@xmzTC  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; C}i1)   
} ; oWJ0>)  
 b7]MpL  
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? nnv&~C  
这个差事就留给了holder自己。 OKXELP  
    8'niew 5d  
y:C=Ni&,"  
template < int Order > |OgtAI9  
class holder; I}?+>cf  
template <> `R9}.?7  
class holder < 1 > G*oqhep  
  { <BUKTRq  
public : 5:oteNc3  
template < typename T > n54}WGo>9  
  struct result_1 S:.Vt&+NJ  
  { ws^ 7J/8  
  typedef T & result; nfL-E:n=  
} ;  BZ'63  
template < typename T1, typename T2 > m1d*Lt>F@  
  struct result_2 Hp#IOsP~  
  { qs9q{n-Aj  
  typedef T1 & result; lk<}`#(g  
} ; +2qCH^80  
template < typename T > vtm?x,h  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const T@Q,1^?i  
  { h(<2{%j  
  return (T & )r; PP]Z~ne0X  
} &8w MGahp  
template < typename T1, typename T2 > I1J/de,u  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const bhqV2y*'  
  { AW6"1(D  
  return (T1 & )r1; %^zGM^PD  
} s<GR ?  
} ; acPX2B[jJ  
km 0LLYG  
template <> $,s"c(pv[,  
class holder < 2 > .huk>  
  { )0tq&  
public : 5[qCH(6  
template < typename T > 54^2=bp  
  struct result_1 8|U-{"!O ?  
  { t,v=~LE  
  typedef T & result; @hz~9AII9  
} ; oMw#ROsvC  
template < typename T1, typename T2 > 2k}8`P;  
  struct result_2 pS) &d4i  
  { :m{;<LRV  
  typedef T2 & result; S.E'fc1  
} ; @pn<x"F5'  
template < typename T > >3,t`Z:  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const usFhcU  
  { W "}Cfv  
  return (T & )r; ZD`9Ez)5  
} 5Mb5t;4b  
template < typename T1, typename T2 > S0zk<S  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const yE3l%<;q  
  { &% infPI'  
  return (T2 & )r2; :wR aB7  
} T`Jj$Lue{  
} ; V=+wsc  
{~=Z%Cj2Q  
&>KZ4%&?  
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> >。 BQ /0z^A  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: :jP4GCxU|  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 9Z_!}eY2mc  
o'hwyXy/S  
return l(i, j) = r(i, j); exfJm'R?n  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) VW%eB  
4Ww.CkRG  
  return ( int & )i; zmEg4v'I  
  return ( int & )j; !=t.AgmL  
最后执行i = j; ' Akt5q  
可见,参数被正确的选择了。 2(%C  
)=EJFQ*v  
9D+B~8[SQ  
+o*&JoC  
rT}k[  
八. 中期总结 t(sQw '>  
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: rf[w&~R  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 r'/H3  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Pd^v-}[  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor /CT g3Q"KQ  
qEW3k),  
]"DsZI-glW  
^|+;~3<J  
g~Hmka_fD1  
1|8<!Hx#-  
九. 简化 iAWd 9x  
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。 zK@DQ5  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 /"LcW"2;N  
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: y"o@?bny  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 MRn;D|Q  
  +-*/&|^等 {;0+N -U  
2. 返回引用。 .V.x0  
  =,各种复合赋值等 }c1?:8p  
3. 返回固定类型。 wFHbz9|@I  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) {YoK63b$  
4. 原样返回。 Bf-KCqC".  
  operator, <8_~60  
5. 返回解引用的类型。 }1)tALA  
  operator*(单目) Vr1yj  
6. 返回地址。 Y8$,So>~  
  operator&(单目) r: :LQ$  
7. 下表访问返回类型。 c|,6(4j>$  
  operator[] x6BO%1  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 X u+^41  
  operator<<和operator>> f(r=S Xa*  
Z91GM1lrf8  
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。 L=1~)>mP  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: btZ9JZvMx  
1[&V6=n  
template < typename Left > 0K *|B.O  
struct value_return c@xQ2&i  
  { F4|Z:e,Hr  
template < typename T > Dno'-{-  
  struct result_1 [G=+f6 a  
  { dQkp &.  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; lz-t+LD@ST  
} ; *=p[;V  
`YinhO:Z  
template < typename T1, typename T2 > pm 4"Q!K  
  struct result_2 ff3HR+%M  
  { w.2[Xx~  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; w '<8l w  
} ; g=gWkN <  
} ; J_H=GHMp}  
6L)]nE0^  
;:/<XfZ  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait S.#IC lV  
2 u{"R  
下面我们来剥离functor中的operator() !B#Lea  
首先operator里面的代码全是下面的形式: r-,P  
CI~P3"`]  
return l(t) op r(t) I5$@1+B  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) F.%g_Xvk:  
return op l(t) hA0g'X2eC  
return op l(t1, t2) rpZ^R}B%*v  
return l(t) op yl#(jb[?1  
return l(t1, t2) op -S7y1 )7  
return l(t)[r(t)] \en}8r9cy  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Uo7V)I;o  
=(-oQ<@v  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ,vnHEY&  
单目: return f(l(t), r(t)); g#=~A&4q  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); :=<0Z1S  
双目: return f(l(t)); X+: >&&9  
return f(l(t1, t2)); B;ro(R  
下面就是f的实现,以operator/为例 @aA1=9-L  
K~?M?sa  
struct meta_divide #ilU(39e  
  { e-taBrl;  
template < typename T1, typename T2 > p PF]&:&-b  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Sb9In_* 0  
  { *@C4~Zo  
  return t1 / t2; {O"?_6',  
} xyoh B#'W  
} ; JE`mB}8s/  
g;>M{)A  
这个工作可以让宏来做: w'Kc#2  
&|:T+LVv$+  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ OfR\8hAY  
template < typename T1, typename T2 > \ =h083|y>  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; e|L$e0  
以后可以直接用 &I[ITp6y 0  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ;T|y^D  
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 `mI% Se  
(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。。。) is3nLm(  
(N etn&  
:\0q\2e[<  
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 U2tsHm.O  
S+i .@N.^  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > _t:l:x.;T  
class unary_op : public Rettype $ljgFmR_  
  { jU#/yM "Y  
    Left l; ^UF]%qqOn  
public : h=q%h8  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} gc'C"(TO(  
8e'0AI_>  
template < typename T > g5EdW=Dt,  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const m_%1I J  
      { ez2 gy"  
      return FuncType::execute(l(t)); ~urV`J  
    } `.# l_-U{  
L`i#yXR  
    template < typename T1, typename T2 > M y:9  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /!o(Y8e>x  
      { #\+ TKK  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); ub "(,k P  
    } K8dlECy  
} ; mx#H+:}&r  
W|U!kqU  
:x*8*@kC  
同样还可以申明一个binary_op Nxu 10  
mm3goIi; Y  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > :E|HP#iwu  
class binary_op : public Rettype qYg4H|6  
  { `_]Z#X&&h  
    Left l; .+G),P)   
Right r; w;.'>ORC  
public : (~oUd 4  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ,L+tm>I  
1#AdEd[  
template < typename T > 29"eu#-Qj  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const yQ4]LyS  
      { W{Cc wq  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); =*.Nt*;;  
    } pRtxyL"y  
A>6 b 6  
    template < typename T1, typename T2 > s-eC')w~E  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0(s0<9s%  
      {  M/5e4b  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); @18"o"c7j  
    } #Zpp*S55  
} ; ?lv{;4BC  
y D.S"  
J/j1Yf'9  
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 dt Q>4C"N  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ?;.j)  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) B&0^3iKFi  
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。 :Ia3yi#  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! b r)oSw  
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。。。 UYH;15s  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 &I.UEF2,  
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) ^RG6h  
下面是修改过的unary_op .+7GecYz  
u~yJFIo  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > chsjY]b  
class unary_op krZ J"`  
  { AiSO|!<.N  
Left l; ~=HN30  
  hS&,Gm`^  
public : h&J6  
9^J8V]X  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ~oI7TP  
W-%oj.BMA  
template < typename T > ~#iRh6 ^98  
  struct result_1 _3h(R`VdWO  
  { m;{_%oQ;  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; goi.'8M|/b  
} ; T[s_w-<7$  
5n1;@Vr  
template < typename T1, typename T2 > oK@!yYv  
  struct result_2 Ev IL[\Dy  
  { Z{`;Ys:zk  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 9@Yk8  
} ; VO>A+vx3M  
&^4\Rx_I  
template < typename T1, typename T2 > 6}  !n0  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6 k+FTDL  
  { blph&[`}I  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ./mh 9ax  
} Ixg.^>62  
EtJyI&7VK  
template < typename T > X>2_G ol!  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const WV!qG6\W  
  { bLGgu#  
  return OpClass::execute(lt(t)); 4x.'H18  
} >- ]tOH,0  
!7@IWz(, "  
} ; *}Zd QJL  
2}>jq8Y47  
`h_,I R<  
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 NY\q  
好啦,现在才真正完美了。 E"bYl3  
现在在picker里面就可以这么添加了: R_\{a*lV0  
(;P)oB"`C  
template < typename Right > D4<nS<8  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const \%=\_"^?  
  { ^kxkP}[Z.  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); {&8-OoH ~  
} $n& alcU  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 CE-ySIa  
<",4O  
{NXc<0a(  
f:\jPkf'  
Ra<mdteZT  
十. bind MBRRzq%F  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 sXOGIv  
先来分析一下一段例子 aiGT!2  
ct=|y(_  
6c>t|=Ss(  
int foo( int x, int y) { return x - y;} bwUsE U 0  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 BbUZ,X*Y  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 buX$O{43I  
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。 } WY7!Y  
我们来写个简单的。 Bu">)AnN  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Kf2*|ZHj  
对于函数对象类的版本: ]h~=lItTRZ  
zz 7 m\  
template < typename Func > {^>m3  
struct functor_trait A;m)/@  
  { ! L:!X88  
typedef typename Func::result_type result_type; kc^ Q ?-?  
} ; ]Gm,sp.x  
对于无参数函数的版本: RN238]K  
+u' ?VBv  
template < typename Ret > 2-j+-B|i  
struct functor_trait < Ret ( * )() > (h7 rW3  
  { o)Kx:l +f  
typedef Ret result_type; >w+WG0Z K  
} ; `DIIJ<;g  
对于单参数函数的版本: BRYhL|d~.  
01}az~&;35  
template < typename Ret, typename V1 > VI0^Zq!6R  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > BusD}9QqB  
  { %sP C3L  
typedef Ret result_type; >Jt,TMMlt  
} ; [ \ LA  
对于双参数函数的版本: {ER! 0w/  
]?S\So+  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > xK9"t;!C&  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > R}c,ahd  
  { K#H}=Y A  
typedef Ret result_type; `4__X;  
} ; ~Wjm"|c  
等等。。。 v~e@:7d i  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy )n}Wb+2I  
U:m[* }+<  
template < typename Func > /R^Moj<  
struct func_return 6js94ko[  
  { Wk"4mq  
template < typename T > asb-syqU  
  struct result_1 akHcN]sa2  
  { 34k<7X`I  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; (g xCP3  
} ; 7YsBwo  
Kj,C 9  
template < typename T1, typename T2 > vJVL%,7  
  struct result_2 _"_ W KlN  
  { 5n! V^ !  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; } NW^?37  
} ; >;kCcfS3ct  
} ; z=:<]j#=  
,IoPK!5xy  
DKgwi'R  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 g^@ Kx5O\  
< gB>j\:  
template < typename Func, typename aPicker > #7I,.DUy[  
class binder_1 ['ol]ZJ  
  { &cztUM(  
Func fn; 8Kt_irD  
aPicker pk; cZI )lX  
public : 6I GUp  
R}njFQvS)  
template < typename T > ln%xp)t  
  struct result_1 a3e<< <Z>R  
  { }ozlED`E  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; M-1 VB5  
} ; yPrp:%PS  
. [DCL  
template < typename T1, typename T2 > x4|>HY<p?  
  struct result_2 wU,{ 5w  
  { im{'PgiR  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; <6^MVaD  
} ; fmZ5rmw!  
=<w6yeko  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} !c-Ie~GIT  
WqP>cl2Lm  
template < typename T > nD6mLNi%a  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3"=% [  
  { g*C&Pr3  
  return fn(pk(t)); k%-_z}:3V  
} Su`LBz"  
template < typename T1, typename T2 > {o"X8  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const lxoc.KDtR  
  { csE 9Ns  
  return fn(pk(t1, t2)); TxAT ))  
} AY4ZU CqI  
} ; Kn3qq  
@w&VI6  
02E-|p;  
一目了然不是么? [.4R ,[U  
最后实现bind nN" Y~W^k  
<,p|3p3  
N),bhYS]  
template < typename Func, typename aPicker > qS<a5`EA  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) f!hQ"1[  
  { W5,e;4/hL  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); `s#0/t  
} cPA-EH  
usEd p  
2个以上参数的bind可以同理实现。 s\ft:a@  
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。 *aXZONym  
UXXN\D  
十一. phoenix gzK"'4`  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: *nB fF{y  
&=sVq^d@qe  
for_each(v.begin(), v.end(), s<I[)FQVr  
( XIu3n9g^#  
do_ o@`& h} $  
[ mGjxc}  
  cout << _1 <<   " , " r@&d88U:  
] P&/PCSf  
.while_( -- _1), ^N!l$&=  
cout << var( " \n " ) B/i`  
) \8uPHf_  
); 6?/$K{AI  
<By R!Y  
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: zfE;)K^"  
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 aW8Bx\q  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 ?-g=Rfpag  
那么我们就照着这个思路来实现吧: 3U&Qo nCV  
PMJe6*(x/  
kO:iA0KUX  
template < typename Cond, typename Actor > v^aARIg  
class do_while <qzHMy Ai  
  { 27-<q5q  
Cond cd; um@RaU  
Actor act; zaX!f ~;"  
public : A# W%ud4  
template < typename T > \o^M,yI  
  struct result_1 eH2.,wY1  
  { %d+:0.+`n  
  typedef int result_type; IB x?MU#.  
} ; +igFIoHTM  
td@F%*  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} R>"E Xq  
" }@QL`  
template < typename T > z.g'8#@  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const :\Z;FA@g(g  
  { jg?B][  
  do Dg]ua5jk  
    { W"fdK_F\  
  act(t); )-824?Nl:  
  } W:uIG-y~  
  while (cd(t)); v7O&9a;  
  return   0 ; $;%-<*Co  
} Ga-AhP  
} ; "Hmo`EB0  
/xjHzva^ w  
w$H=GF?"  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). ,TD@s$2x  
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。 ^f{+p*i}:  
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。 tvptaw A.  
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。 XljiK8q;%  
下面就是产生这个functor的类: rUkiwqr~E  
Y%$57,Bu n  
*-bR~  
template < typename Actor > aWVJx@f  
class do_while_actor fmH$ 1C<  
  { 7-+X -Y?  
Actor act; 6Flc4L8JU  
public : h"KN)xi$  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} '$~9~90?Z  
R|h9ilc  
template < typename Cond > ]*pALT6  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; 65RWaz;|  
} ; MpM-xz~  
"A^9WhUpJ  
Tn[DF9;?  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 qFmvc  
最后,是那个do_ |jW82L+!N%  
-san%H'  
7t\W{y  
class do_while_invoker h\KQ{-Bl  
  { i% k`/X;  
public : 3|%Q{U  
template < typename Actor > i\G@kJNnF  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const *J@2A)ZDv0  
  { 7Xv.C&jzd  
  return do_while_actor < Actor > (act); AFL*a*  
} qgw:Q  
} do_; Yt2_*K@rC  
E/:<9xl  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? ?gjM]Ki%:  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 _ Onsfv  
最后来说说怎么处理break和continue aYe,5dK>  
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。 pL>Q'{7s3  
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
欢迎提供真实交流,考虑发帖者的感受
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八