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
  • 3988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 3jJV5J'"  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Zn)o@'{}{  
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, Oz]$zRu/0  
\ /Q~C!  
X#ha*u~U  
*x p_#  
  class filler D[6sy`5l  
  { ".#h$  
public : ~Cynw(  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} e F}KOOfC  
} ; ;Q/1l=Bn  
OR+py.vK  
awQGu,<N  
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: z`\KQx  
W[Z[o+7pK  
p*@t$0i  
j%Uoigi  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); ObreDv^,  
e!w2_6?3  
Q/j#Pst  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 I*cb\eU8Y  
]uh/!\  
3N2d@R  
DOkuT/+  
二. 战前分析 v6L]3O1  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 mO]dP;,  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 5K$<Ad4$b  
).e}.Z6[i`  
<W7WlT  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); H)dZ0n4T  
  /* --------------------------------------------- */ xkSVD6Km  
vector < int *> vp( 10 ); YG0b*QBY~  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); [Ran/D\.  
/* --------------------------------------------- */ OBF-U]?Y  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); toOdL0hCe  
/* --------------------------------------------- */ hV) `e"r\s  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); y )<+?@sP  
  /* --------------------------------------------- */ SXJjagAoML  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); 7,alZ"%W  
/* --------------------------------------------- */ }K,3SO(:  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1);  fWs*u[S  
Q4]O d{[  
N$:-q'hX  
akCCpnX_d  
看了之后,我们可以思考一些问题: swJQwY   
1._1, _2是什么? Y;g\ @j  
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。 =kK%,Mr  
2._1 = 1是在做什么? '`W6U]7>  
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。 ZIh)D[n  
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。 cdSgb3B0  
`@:TS)6X0  
aZtM _  
三. 动工 V joVC$ZX  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: }:J-o  
"K+EZ%~<  
q68m*1?y  
[!uVo>Q4  
template < typename T > #@1(  
class assignment 4HGS  
  { ST g} Z  
T value; 1O,8=,K2a  
public : S>j.i  
assignment( const T & v) : value(v) {} @+y,E-YTdV  
template < typename T2 > m] -cRf)9  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } })J}7@VPO  
} ; #Oq.}x?i  
7i#/eRui  
!3DY#  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 +.|RH  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment }*qj,8-9  
pDvznpQ  
.EH1;/  
d 792#Dc  
  class holder C 'Y2kb  
  { [U"/A1p  
public : Jm< uE]9  
template < typename T > aS\$@41"  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const tB(~:"|8  
  { %p&y/^=0I  
  return assignment < T > (t); zf^|H% ~^  
} /Ah&d@b  
} ; SZR`uS  
H?xY S| n  
QH,(iX6RY  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: M#m;jJqON  
N0NFgW;  
  static holder _1; YB2gxZ  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 %so{'rQl  
Qj(ppep\U"  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); G\V*j$}!  
而不用手动写一个函数对象。 &,{YfAxQ`  
Jo~fri([%Q  
yq^Ma  
n%4/@M  
四. 问题分析 (-&d0a9N  
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。 hv\Dz*XTs0  
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。 Y| ch ;  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 <l5m\A  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Cz9MXb]B  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 3hUP>F8  
V RD^>Gi  
五. 问题1:一致性 MHye!T6fO\  
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?| 0\@oqw]6hv  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ijzwct#.  
8VO]; +N  
struct holder P*VZ$bUe5@  
  { zZ<*  
  // ~vM99hW  
  template < typename T > Np ru  
T &   operator ()( const T & r) const > '. : Acn  
  { rzLW @k  
  return (T & )r; 4i+%~X@p  
} N>]J$[j  
} ; f:J-X~T_f  
#Q*V9kvU/H  
这样的话assignment也必须相应改动: qc\D=3 #Yp  
]6Awd A  
template < typename Left, typename Right > ZKpJc'h  
class assignment ('Uj|m}9  
  { ZrZDyXL  
Left l; K4YD}[  
Right r; 7v0AG:  
public : PB8g4-?p6  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} )4c?BCgy  
template < typename T2 > R:R<Xt N`5  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } $ &KkZ  
} ; |d*a~T0  
lmD [Cn  
同时,holder的operator=也需要改动: pIYXYQ=Z  
.uxM&|0H  
template < typename T > aJA(UN45  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const af9KtX+  
  { ,u)jZ7  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); H6|eUU[&  
} 0\B{~1(^  
>!a- "  
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。 RtpV08s\  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 W g6H~x  
BzO,(bd!PI  
return l(rhs) = r; RwOOe7mv  
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。 SPt/$uYJ  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: YhS_ ,3E  
^m&P0  
template < typename Tp > u#Jr_ze  
class constant_t @h!Z0}d X(  
  { ,c{ckm  
  const Tp t; ?h%Jb^#9  
public : ctjQBWE  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} N fG9a~  
template < typename T > $uyx  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const '=#fELMW  
  { >8=lX`9f{  
  return t; 0.w7S6v|&  
} UOl*wvy  
} ; }f?[m&<  
E]GbLU;TH  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 A~<!@`NjB  
下面就可以修改holder的operator=了 f% )9!qeW  
BK6 X)1R  
template < typename T > 5\#I4\  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const >0<n%V#s:r  
  { 5Pn.c!  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); %DXBl:!Y`  
} K%x]:|,>M  
IM/xBP  
同时也要修改assignment的operator() x-X~'p'f  
t H.L_< N  
template < typename T2 > QeuM',6R  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } =|ODa/2 p  
现在代码看起来就很一致了。 [3nWxFz$R  
{B4qeG5  
六. 问题2:链式操作 g3>>gu#0DC  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 hd~#I<8;2  
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。 vO~  Tx  
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。 1PUZB`"3  
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。 ,qv\Y]  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct L~Peerby  
/w(g:e  
template < typename T > {tY1$}R  
struct result_1 kmc"`Ogotw  
  { %<(d %&~  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; |l+5E   
} ; 8B?U\cfa^  
jHn7H)F8  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: %]DA4W  
=&$z Nc4h  
template < typename T > c3g`k"3*`  
struct   ref Abt<23$h  
  { %'2.9dB  
typedef T & reference; 7H< IO`  
} ; Q!V:=d  
template < typename T > S_Wq`I@b  
struct   ref < T &> "V 26\  
  { s_VcC_A  
typedef T & reference; 9*ZlNZ  
} ; sg2%BkTI  
E1OrL.A6  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: }P.Z}n;Uj  
;<m`mb4x[  
template < typename T > 7_76X)gIV  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const $Vq5U9-  
  { d8w3Oz54  
  return l(t) = r(t); prz COw  
} ~U"m"zpLP  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 &s vg<UZ  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 bHv"!  
?{B5gaU9F  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 p8%qU>~+4  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: kodd7 AD  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 nk%v|ZxoFv  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 52tc|j6~#  
最后的布局是: 0 h!Du|?  
                Add L#byYB;E{  
              /   \ T[k$[  
            Divide   5 __.MS6"N  
            /   \ f?)7MR=  
          _1     3 <;PKec  
似乎一切都解决了?不。 ,mp<<%{u  
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。 $$1t4=Pz  
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。 "}*D,[C5e  
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: wb?k  
gI;"PkN  
template < typename Right > ?1JY6v]h4  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const hoqZb<:  
Right & rt) const 4i)5=H  
  { bN zb#P#hP  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); D~ Y6%9  
} l X+~;94  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 i`r`Fj}-S-  
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。 BL16?&RK  
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。 Nb&j?./  
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。 3U{ mC}F  
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。 d ,98W=7  
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? ',0:/jSz  
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: VbvP!<8  
T3{~f  
template < class Action > .F 6US<]  
class picker : public Action },l i'r#p  
  { \j`0 f=z_  
public : y&,|+h  
picker( const Action & act) : Action(act) {} 'lA}E  
  // all the operator overloaded ZPG,o5`%  
} ; :.e'?a  
^rVHaI  
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。 VRQ`-#  
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: c.IUqin  
M8X6!"B$Y  
template < typename Right > {f #QZS!E  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const I$t8Ko._"  
  { AF{uFna  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); u NyN[U  
}  5cIZ_#  
EyA ny\"  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > CsA(oX  
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。 vu*e*b$}  
2lpPN[~d  
template < typename T >   struct picker_maker 8Re[]bE  
  { /GO-  
typedef picker < constant_t < T >   > result; <@;}q^`  
} ; @c]KHWI  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > 8>e YM  
  { rzAf  {2  
typedef picker < T > result; 9Q4{ cB  
} ; {fACfSW6  
9m)$^U>oz  
下面总的结构就有了: Hp=BnN  
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。 qhxMO[f  
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。 hi!A9T3%}M  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ;^xM" {G8  
至此链式操作完美实现。 wG[n wt0L  
f%o[eW#  
HRyFjAR\?  
七. 问题3 V ,p~,rC  
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。 ^Qx?)(@  
Q`9c/vPU  
template < typename T1, typename T2 > UXBWCo;-  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1,+<|c)T?  
  { #MA6eE'R  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); sWr;%<K  
} p6<JpW5@_  
Ux=~-}<-w  
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: #("M4}~  
r&4Xf# QD6  
template < typename T1, typename T2 > /&Oo)OB;  
struct result_2 PG63{  
  { *0>`XK$mWo  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ;Yee0O!d4  
} ; ]M*`Y[5"  
,6{z  
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? a -Pz<*  
这个差事就留给了holder自己。 A,_O=hA2I  
    ; R+>}6  
>XgJo7u  
template < int Order > e n~m)r3&  
class holder; Sxq@W8W  
template <> Qf( A  
class holder < 1 > T5u71C_wmt  
  { jlj ge=#c2  
public : 66pjWS {X  
template < typename T > .b]s Q'  
  struct result_1 "KP]3EyPc  
  { >;MJm  
  typedef T & result; .gg0rTf=-  
} ; 6U !P8q  
template < typename T1, typename T2 > vd lss|  
  struct result_2 DSwb8q  
  { dB_0B .  
  typedef T1 & result; J]TqH`MA  
} ; k 3m_L-  
template < typename T > J~5V7B  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const MMFg{8  
  { G*N[tw  
  return (T & )r; $$m0mK  
} P5?VrZy  
template < typename T1, typename T2 > _ARG "  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const pRun5 )7  
  { Qa_V  
  return (T1 & )r1; Vr},+Rj  
} I*N"_uKU  
} ; csW\Q][  
9s"st\u 4  
template <> Z>`\$1CI  
class holder < 2 > N~=I))i  
  { y-3'qq'E  
public : ^ 4<D%\  
template < typename T > B$2b =\  
  struct result_1 g{DehBM  
  { LXo$\~M8G8  
  typedef T & result; 9PKXQp  
} ; %FYhq:j  
template < typename T1, typename T2 > 5\pS8<RJ;  
  struct result_2 Xeq9Vs zg  
  { sg7h&<Xx  
  typedef T2 & result; CnB[ImMs(A  
} ; h}@wPP{  
template < typename T > YjDQ`f/  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const gF p3=s0~  
  { -kk7y  
  return (T & )r; G~1;_'  
} !-OZ/^l|O`  
template < typename T1, typename T2 > lq:q0>vyI  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const \B4H0f  
  { id:,\iJ  
  return (T2 & )r2; yo#r^iAr  
} ] x)>q  
} ; <u\Hy0g  
b 5|*p(7[  
#1haq[Uv7  
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> >。 /iO"4%v  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: o5s6$\"  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: vm|u~Yd,s  
+H3~Infr4f  
return l(i, j) = r(i, j); X "7CN Td  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) B`-uZ9k   
Sn*s@RE\s  
  return ( int & )i; q?7''xk7  
  return ( int & )j; xZ {6!=4!  
最后执行i = j; eV*QUjS~  
可见,参数被正确的选择了。 rtS cQ  
67rY+u%  
r[!~~yu/o  
 )58O9b  
yb',nGl~  
八. 中期总结 \]<R`YMV  
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: h&j2mv(  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 DD=X{{;D\"  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ( 3B1X  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 90}vFoy  
s@{82}f~  
Zeg'\&w0s  
ysOf=~ 1  
[nxYfER7  
~JT2el2W7p  
九. 简化 8~O#@hB~3  
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。 + -Rf@  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 6HCg<_j]  
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: q#3T L<  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 V| Fo@  
  +-*/&|^等 c)#7T<>*'  
2. 返回引用。 GG>53} 7{  
  =,各种复合赋值等 ^)9/Wz _x  
3. 返回固定类型。 h/tCve3Z  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool)  G06;x   
4. 原样返回。 nqH[ y0  
  operator, [UXVL}t k  
5. 返回解引用的类型。 2B$dT=G  
  operator*(单目) }SWfP5D@  
6. 返回地址。 9!jF$  
  operator&(单目) bQ>wyA+G&E  
7. 下表访问返回类型。 %EU_OS(u.{  
  operator[] F8?,}5j  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 f0 g/`j@Up  
  operator<<和operator>> FBl,Mky  
W\Pd:t  
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。 :? B4q#]N  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: p'LLzc##  
9mHCms  
template < typename Left > /UunWZ u%  
struct value_return &C MBTY#u  
  { qWW\d' , .  
template < typename T > K{_~W yRF  
  struct result_1 H'3 pHb  
  { S=P}Jpq?Y;  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; z+.G>0M  
} ; VL*5  
\9,lMK[b  
template < typename T1, typename T2 > sBZn0h@  
  struct result_2 ?M'CTz}<\  
  { |[n\'Xy;{  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; --y,ky#  
} ; 6xx.Z3v  
} ; g"sb0d9  
/ZiMD;4@y  
m)6 6g]F+  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Z]Xa:[  
qGag{E5!  
下面我们来剥离functor中的operator() YL*FjpVW  
首先operator里面的代码全是下面的形式: ~Zsj@d  
#8t=vb3  
return l(t) op r(t) XwEMF5[  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) D>jtz2y=D  
return op l(t) Ch?yk^cY  
return op l(t1, t2) iyCH)MA  
return l(t) op KLM6#6`  
return l(t1, t2) op z#RwgSPw6  
return l(t)[r(t)] MX~h>v3_R4  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] \ &|xMw[  
qWK}  
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: }2LG9B%  
单目: return f(l(t), r(t)); fV4eGIR&  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); l1zPL3"u_^  
双目: return f(l(t)); w@2NXcmw  
return f(l(t1, t2)); w +UB XW  
下面就是f的实现,以operator/为例 \68bXY.  
1 sza\pR<  
struct meta_divide prO&"t >  
  { )Mq4p'*A[  
template < typename T1, typename T2 > LT{g^g  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) X_-/j.  
  { IrRy1][Qr  
  return t1 / t2; "T /$K  
} y+BiaD!U  
} ; 9*j"@Rm  
tPiC?=4R  
这个工作可以让宏来做: 6@0? ~  
&:d`Pik6  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ _Iy)p{y  
template < typename T1, typename T2 > \ oSYJXs  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ]p(es,[  
以后可以直接用 CA|W4f}  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) vKoQ!7g  
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 ?a+J4Zr3  
(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。。。) [EPRBK`=  
3J4OkwqD  
M| }?5NS  
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 ( q*/=u  
.gNJY7`b  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > H RahBTd(z  
class unary_op : public Rettype BpFX e7  
  { ^,'KmZm=  
    Left l; @pvQci  
public : y1Br4K5C  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} kazgI>"Q8  
}nM+"(}  
template < typename T > Wf:X) S7  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const "JF   
      { siuDg,uqK5  
      return FuncType::execute(l(t)); U>b.MIBX  
    } <!W9E M  
sFfargl  
    template < typename T1, typename T2 > \SmYxdU'>  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const T;kh+ i  
      { MkZoHzg}c  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); 6a]Qg99\  
    } h/aG."U  
} ; "5,Cy3  
, Z1 &MuV  
rIv#YqT  
同样还可以申明一个binary_op F9_X^#%L  
z5^Se!`5  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > a#Z#-y!  
class binary_op : public Rettype [mUC7Kpi  
  { q 3,p=ijJ  
    Left l; l Hu8ADva  
Right r; +^,&z}( Ak  
public : slA~k;K:_  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} !9zs>T&9a\  
0}_1 ZU  
template < typename T > 4GJx1O0Ol  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1- GtZ2  
      { A8nf"mRD:  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); YTe8C9eO  
    } mk-L3H1@J3  
tp V61L   
    template < typename T1, typename T2 > @!\lt$  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const )Zyw^KN^  
      { &~)1mnv.  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); k V'0rb  
    } z\J#d 1e  
} ; &C/,~pJ1S  
o2y #Yk  
SsL>K*t5  
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 tdi}P/x  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ,-1taS  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) }WNgKw  
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。 ]waCYrG<sY  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! <ot%>\C  
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。。。 :;3y^!  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 rYyEs I#qo  
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) g3w-Le&T  
下面是修改过的unary_op s\ ]Rgi>w  
_l]rt  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > W<H^V"^  
class unary_op ra\2BS)X  
  { 1z8AK"8  
Left l; 0j-;4>p  
  4mWT"T-8  
public : aj]%c_])(  
0 KWi<G1  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 5r\Rfma  
\xtmd[7lb<  
template < typename T > j98>Jr\  
  struct result_1 u $T'#p1  
  {  0c:j wtf  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; p~u11rH  
} ; WkY>--^  
0V#eC  
template < typename T1, typename T2 > @|o^]-,  
  struct result_2 ;Q8rAsf 9  
  { P-lE,X   
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; $66DyK?  
} ; SJI+$L\'  
D)LqkfJ}z^  
template < typename T1, typename T2 > kKSn^q L*  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $Xo_C_:B  
  { \C E8S+Z%  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); `ZAGseDd~  
} Y'i_EX|  
@7B!(Q  
template < typename T > .zyi'Kj  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const y>m=A41:g  
  { XS"lR |  
  return OpClass::execute(lt(t)); 9L xa?Y1  
} 9k!#5_ M  
(A8X|Y  
} ; `_&7-;)i*\  
O!\\m0\ e  
V,Br|r$l(  
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 4qEeN-6h  
好啦,现在才真正完美了。 GCPSe A~cx  
现在在picker里面就可以这么添加了: HveOG$pT  
DJhCe==$v  
template < typename Right > IE9A _u*  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const x k5Z&z  
  { /7<l`RSr  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); KrT+Svm  
} H@,(  
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。 U.QjB0;  
as6YjE.Yy  
:Keek-E`e=  
!pLQRnI}6  
Obu>xK(  
十. bind 0dgp<  
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。 sIh,@b  
先来分析一下一段例子 +V6N/{^ 5  
%t^-Guz  
$u./%JS  
int foo( int x, int y) { return x - y;} ]\<^rEU  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 ?-0>Wbg  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 @d Coh-Q3  
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。 @'EU\Y\l  
我们来写个简单的。 n +z5;'my  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: vrD]o1F  
对于函数对象类的版本: $fA%_T_P'P  
xTW$9>@\m  
template < typename Func > Y_49UtJIg  
struct functor_trait f?1?$Sp/W  
  { H)5v X+9D  
typedef typename Func::result_type result_type; rOu7r4  
} ; bytAdS$3  
对于无参数函数的版本: |};P"&  
;'r} D!8w/  
template < typename Ret > cmv&!Egd  
struct functor_trait < Ret ( * )() > C. Hr  
  { |Tp>,\:5  
typedef Ret result_type; #;6YADk2_  
} ; .W<yiB}^  
对于单参数函数的版本: zviEk/:zm  
iIoeG_^*Y  
template < typename Ret, typename V1 > C&m[/PJ~l  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > EI*B(  
  { -*u7MFq_  
typedef Ret result_type; /=}w%-;/;  
} ; L}1|R*b  
对于双参数函数的版本: >>voLDDd  
/8i3I5*  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > gZe(aGh  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 9a5x~Z:'  
  { tTB,eR$  
typedef Ret result_type; Eh)PZvH  
} ; Z!P7mH\c}  
等等。。。 c1?_L(  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy )8:Ltn%  
 cf#2Wg)  
template < typename Func > !A )2<<4  
struct func_return 9""e*-;Mi  
  { i5sNCt  
template < typename T > l* =\0  
  struct result_1 i[_WO2  
  { C$~2FTx  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ZzNp#FrX"  
} ; x4PA~R  
c_ e2'K:  
template < typename T1, typename T2 > fG107{!g=  
  struct result_2 A&OU;j]  
  { fWKI~/eUY|  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ;x*_h  
} ; ~5[#c27E9  
} ; 9H9 P'lx9  
+pcpb)VL  
=1noT)gC R  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 j>(O1z 7  
) N*,cTE  
template < typename Func, typename aPicker > 0L_ JP9e  
class binder_1 O9#8%p% )  
  { $ \j/s:Y  
Func fn; G'oMZb ({=  
aPicker pk; x roo_  
public : B 3Y,|*  
?32gug\i'}  
template < typename T > iX]Vkx  
  struct result_1 A~_*vcz  
  { "&s9;_9  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ]3xb Q1  
} ; (*>%^C?  
x$o?ckyH  
template < typename T1, typename T2 > 2 5DXJ b^:  
  struct result_2 iYi3x_A`  
  { 88]V6Rm9[*  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; nm)H\i  
} ; 8X,dVX5LT  
!e5!8z  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} eM";P/XaX  
B8){  
template < typename T > mhZ{}~  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9?5'>WO  
  { ;x/do?FbT  
  return fn(pk(t)); +ML4.$lc^  
} +yvtd]D$2W  
template < typename T1, typename T2 > ZS*PY,  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ,%>]  
  { @N,(82k  
  return fn(pk(t1, t2)); z ;>xI~  
} I8R#EM%C#  
} ; s&UuB1   
Ah5`Cnv  
fhGI  
一目了然不是么? TPjElBh  
最后实现bind {z~n`ow  
AgEX,SPP  
5L6_W -n{  
template < typename Func, typename aPicker > PE $sF ]/  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) Hd*e9;z  
  { 5G$N  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); (X=JT  
} 5f;6BP  
6 V{Sf9V|  
2个以上参数的bind可以同理实现。 77KB-l2  
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。 a8D7n Ea  
:w|ef;  
十一. phoenix kiYHJ\a  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧:  GtR!a  
!=(OvX_<  
for_each(v.begin(), v.end(), &PQhJ#YG  
( _{Q)5ooP  
do_ #0HZ"n  
[ S T#9auw  
  cout << _1 <<   " , " ,X+LJe$  
] _yH{LUIj  
.while_( -- _1), BlwAD  
cout << var( " \n " ) +,7nsWV  
) yx0wR  
); PIk2mX/D_6  
I5#KLZVg  
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: t zn1|  
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 ]ySm|&aU  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 > 2)@(f~g  
那么我们就照着这个思路来实现吧: 9:DT+^BB  
!3O8B0K)v  
O52B  
template < typename Cond, typename Actor > 73Zx`00  
class do_while JWZG)I]r  
  { =VC"X?N  
Cond cd; V{jQ=<)@e  
Actor act; /!7    
public : b suGZ  
template < typename T > z) :LF<  
  struct result_1 b/[$bZD5o  
  { voX4A p l  
  typedef int result_type; O0Z !*Hy  
} ; ^/6LVB*  
1zNh& "  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 6zbqv6  
<M){rce  
template < typename T > VQ}N& H)`  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const  }?eO.l{  
  { o,r72>|  
  do ?04jkq&  
    { 5#275Hyv  
  act(t); W;Y"J_  
  } rY?]pMp  
  while (cd(t)); v2Ft=_*G|  
  return   0 ; s9#WkDR  
} ys/U.e|)!  
} ; 7%j1=V/  
1U)U{i7j  
:@rq+wvP  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). Lm-f0\(  
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。 dDu8n+(8 L  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 > J.q3  
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。 v(0IQ  
下面就是产生这个functor的类: 'zJBp 9a%  
:9H`O!VF  
HNUpgNi  
template < typename Actor > 7MbV|gM}  
class do_while_actor i C)+5L#'  
  { "]SA4Ud^  
Actor act; dI(1L~  
public : 2v$\mL  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} r+Pfq[z&  
R|m!*B~  
template < typename Cond > ,kQCCn]  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; 2y"L&3W  
} ; ] /"!J6(e  
*P01 yW0  
/wi*OZ7R  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 C1`fJh y  
最后,是那个do_ &gLXS1O  
?]%ZJd  
a S;z YD  
class do_while_invoker 9^?2{aP%  
  { SuR+Vv  
public : d53Eu`QW?  
template < typename Actor > w#d7  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const !U7}?i&H  
  { sC'PtFK8z  
  return do_while_actor < Actor > (act); ).32Im!;#R  
} >6KwZr BB  
} do_; aCRiW;+'  
Mdw"^x$7  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? ~hxW3e  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 YB+My~fw{l  
最后来说说怎么处理break和continue 2!)|B ;y  
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。 g#iRkz%l)&  
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