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
  • 5464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 K {kd:pr  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 'QQq0.  
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, ^Ze(WE)  
TQu.jC  
;mYZ@g%e  
H| _@9V  
  class filler C1fd@6  
  { @t a:9wZ  
public : ,]@K,|pC)  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} \FUMfo^  
} ; soLW'8  
\WBO(,]V  
{sf ,(.W  
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: 8k3y"239t  
u]Q}jqiq"  
]ag{sU@#  
sE'c$H  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); tfe]=_U  
j^5YFUwsQg  
(3K3)0fy  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 _|4R^*/ 4  
]tXIe?>9  
/7])]vZ_  
'#yqw%  
二. 战前分析 `Th~r&GvF  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 qFK.ULgP`  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 OX'V  
Y6&v&dA;  
'YB[4Q /0  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ?Wz2J3A.2t  
  /* --------------------------------------------- */ 2GORGS%  
vector < int *> vp( 10 ); (c)=Do=  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 8HFCmY#  
/* --------------------------------------------- */ ?_FL 'G  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); V'e%%&g~N  
/* --------------------------------------------- */ Q 8Hl7__^  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); PDPK|FU  
  /* --------------------------------------------- */ P))BS  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); p5$}h,7  
/* --------------------------------------------- */ QRvyaV  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); 6`7tTn?n  
#2s}s<Sc;  
ZM})l9_o"  
\c<;!vkZ04  
看了之后,我们可以思考一些问题: rH!sImz,  
1._1, _2是什么? _]33Ht9  
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。 ~Ni  
2._1 = 1是在做什么? z]r'8Jc  
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。 v@|<.  
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。 ~h_ _Y>  
u.|%@  
\wD/TLS}  
三. 动工 ,{!,%]bC  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: :>.{w$Ln%  
nKzm.D gt_  
%-yzU/`JF  
;  ?f+  
template < typename T > o S=!6h  
class assignment pJvPEKN  
  { o_`6oC"s  
T value; ^7wqb'xg  
public : g3c<c S^l  
assignment( const T & v) : value(v) {}  t1 YB  
template < typename T2 > @]%eL  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } triU^uvh  
} ; <zR{'7L/  
OA*O =  
cFw-JM<  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 SFRP ?s  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ,\J 8(,%L  
e)wi}\:q_  
_$96y]Bpi  
+Ps.HW#NY  
  class holder WI4<2u;  
  { O_8 SlW0e  
public : m{Vd3{H40  
template < typename T > 7H)$NG<U$  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const :-}K:ucaj  
  { pe vXixl  
  return assignment < T > (t); {o5|(^l  
} k7Bh[ ..!  
} ; )`rD]0ua;  
I4G0 !"T+  
LWv<mtuYf  
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: b'\Q/;oz>  
Q3ty K{JE  
  static holder _1; y<kUGsD  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 &'$Bk5D@G  
$ uHQl#!;  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); LAlwQ^v|  
而不用手动写一个函数对象。 >Xk42zvqn  
v']_)  
6&os`!  
{lWVH  
四. 问题分析 m;~}}~&vQ  
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。 a5pl/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。 vSR&>Q%X  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ;:D-}t;  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 A:< %>  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 kScZ P8yw  
KE3`5Y!  
五. 问题1:一致性 /IWA U)A0  
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?| YK6LJv}  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 <4; nq~  
04-_ K  
struct holder HpEd$+Mz  
  { 9$\s v5  
  // g8N"-j&@  
  template < typename T > ksC_F8Q+  
T &   operator ()( const T & r) const aO(PVS|P  
  { D+3?p  
  return (T & )r; QcL@3QC  
} U0_)J1Yp  
} ; D_d>A+  
`.MZ,Xhqi"  
这样的话assignment也必须相应改动: (U.Go/A#wE  
;|WUbc6&g  
template < typename Left, typename Right > OM[MRZEh G  
class assignment FE\E%_K'n7  
  { kw$ 7G1Q  
Left l; ~{I.qv)>M~  
Right r; d <}'eBT'  
public : #@B"E2F  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} =\< 7+nv  
template < typename T2 > _li3cXE  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } 'hjEd.  
} ; h.X4x2(.  
Jj\4P1|'7  
同时,holder的operator=也需要改动: 9(^UchZZi  
H7X-\K 1w  
template < typename T > $\BYN=#  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const Rlewp8?LB  
  { !:|*!  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); {KWVPeh  
} G1z*e.+y  
Xj\ToO  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 23):OB>S`  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 !G3AD3  
R'v~:wNTNs  
return l(rhs) = r; syR"p,3EC  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 RE;A 0E_3  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: " #iJ/vy  
_p*9LsN$L  
template < typename Tp > I1fpX |  
class constant_t mITB\,,G  
  { op}!1y$9P  
  const Tp t; S?0o[7(x*  
public : 45c?0tj  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} [h3xW  
template < typename T > h9Far8}  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const "r&,#$6W6  
  { P$obID  
  return t; `DY yK?R  
} N]+6<  
} ; Q~(Gll;  
bgor W"'  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 wD9K\%jIr!  
下面就可以修改holder的operator=了 N_c44[z 1  
M1kA-Xr  
template < typename T > Q~ U\f$N  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const j?2~6W/[  
  { ({!!b"B2  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); ""-wM~^D  
} E@SFK=`  
[ \_o_W  
同时也要修改assignment的operator() :.x(( FU  
^o3,YH  
template < typename T2 > eq6O6-  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } DC8#b`j  
现在代码看起来就很一致了。 ~*iF`T6  
e#C v*i_<  
六. 问题2:链式操作 zgAU5cw  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Pzso^^g  
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。 d)AYY}pw  
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。 }emUpju<C  
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。 *9j'@2!M  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct z)3TB&;  
1q7&WG  
template < typename T > 7S{qo&j'  
struct result_1 L"bJ#0m  
  { fa/S!%}fO  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result;  \(\a=  
} ; EwPrh  
q| D5 A|)  
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: aS [[ AL  
Ljy797{f  
template < typename T > K{P-+(  
struct   ref ,clbD4  
  { LIID(s!bX  
typedef T & reference;  ~71U s  
} ; yvB]rz} i  
template < typename T > yzS^8,  
struct   ref < T &> =d{6=2Pt  
  { Ixxs(  
typedef T & reference; Pm/<^z%  
} ; xWG@<}H  
1 (<n^\J(  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: eI1zRoIl-  
jSem/;  
template < typename T > Av.tr&ZNb  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Y7t#)?  
  { 8 1Kf X {|  
  return l(t) = r(t); dtR"5TL<~}  
} f]NLR>$L}  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 8oX1 F(R  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 9\_s&p=:.  
W[&nQW$E  
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 <&E}db  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: q}@L"a`  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 hZ45i?%  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 egq,)6>  
最后的布局是: {xTq5`&gT  
                Add %> XsKXj  
              /   \ !K-1tp$  
            Divide   5 $nE{%?n-#  
            /   \ =0cTct6\  
          _1     3 rbd0`J9fq  
似乎一切都解决了?不。 Dd?G4xUG  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 u n v:sV#b  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 JG!B3^qB  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: >+%#m'Y&&  
~wa4kS<>  
template < typename Right > 8:TX9`,  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const 7:UeE~ uB:  
Right & rt) const d7V/#34  
  { }3*<sxw7<  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); -N' (2'  
} jW:7PS  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ~}_^$l8#-Q  
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。 "^4*,41U  
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。 #z(:n5$F  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 %p}vX9U')  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 puOtF YZ\  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? rp@:i _]  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: gNZwD6GMe?  
3WwS+6R  
template < class Action > >j?5?J"  
class picker : public Action ;dzy 5o3  
  { ]ae(t`\l^  
public : !`{?qQ[=  
picker( const Action & act) : Action(act) {} s$#64"F  
  // all the operator overloaded &[d'g0pF  
} ; p cLKE ZK  
0!\gK <,z  
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。 \lK?f]qJq  
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: L2VwW  
fJ Ll-H  
template < typename Right > g}+|0FTV  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const Mk*4J]PP  
  {  %j&vV>2  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ]t 0o%w  
} &;$uU  
2U./ Yfk\  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > =zn'0g, J4  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 dy6zrgxygP  
?nc:bC  
template < typename T >   struct picker_maker =CQfs6np:N  
  { =i)%AnZ^9  
typedef picker < constant_t < T >   > result; \92M\S  
} ; %B@NW2ZQ[  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > P`Zon  
  { /gu VA  
typedef picker < T > result; "(mJupI  
} ; ;2kQ)Bq"  
2VV>?s  
下面总的结构就有了: 6/;YS[jX  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 +C`!4v\n  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 oywPPVxj  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 v/ry" W  
至此链式操作完美实现。 ranem0KQ)]  
phDIUhL$z  
1sXCu|\q  
七. 问题3 "==c  
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。 Xq1#rK(  
|)7K(R)(=  
template < typename T1, typename T2 > !>Nlp,r&~  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const j}Tv/O,f  
  { t]&.'n,  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); j)@W1I]2#  
} CAc]SxLh  
URVW5c  
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: >)K3  
8$-MUF,  
template < typename T1, typename T2 > 6Jgl"Jw8  
struct result_2 rRevyTs  
  { 8J,^O04<  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; `O7vPE  
} ; Apu- 9|oP  
nDn+lWA=g  
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? gxhp7c182  
这个差事就留给了holder自己。  C6gSj1  
    6O/L~Z*t  
2]fTDKh  
template < int Order > tM5(&cQ!d  
class holder; #s~ITG #H  
template <> 7O)ATb#up  
class holder < 1 > )nHMXZ>Td  
  { lZwjrU| _  
public : C 9%bD  
template < typename T > 0-p^o A  
  struct result_1 Ow-ejo  
  { S[y'{;  
  typedef T & result; m !:F/?B  
} ; (lwV(M  
template < typename T1, typename T2 > kg Bkwp  
  struct result_2 I e!KIU  
  { nWelM2  
  typedef T1 & result; }'<Z&NW6  
} ; Cnpl0rV~5  
template < typename T > {ZUk!o>m@  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const -F`gRAr-  
  { M0m%S:2  
  return (T & )r; A]"6/Lr9P  
} *effDNE!  
template < typename T1, typename T2 > yMW3mx301j  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const _U*R_2aV  
  { O4-#)#-)S~  
  return (T1 & )r1; 86%k2~L  
} q!&:y7O8  
} ; tic3a1  
8+!G /p  
template <> UVXruH  
class holder < 2 > e[k\VYj[  
  { Fz8& Jn!  
public : WA}'[h   
template < typename T > %w_MRC  
  struct result_1 !T`g\za/  
  { =0e>'Iw2  
  typedef T & result; ?o V.SG'  
} ; fe4/[S{a   
template < typename T1, typename T2 > Tx ?s?DwC  
  struct result_2 1mgw0QO  
  { ^/2O_C  
  typedef T2 & result; [GyPwb-  
} ; $I`,nN  
template < typename T > (6[<+j&.  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const '1!%yKc0  
  { uYTyR;a  
  return (T & )r; x^3K=l;N  
} !@gjIYq_Y  
template < typename T1, typename T2 > <mLU-'c@  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const W*H%\Y:N  
  { =[4C[s  
  return (T2 & )r2; z@[n?t!7k  
} *mWS+xcU(L  
} ; !OV+2suu1  
fpNq  
El`G<esX  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 S@\&^1;4Hv  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: un6W|{4]  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 4xx?x/q  
6wiuNGZb  
return l(i, j) = r(i, j); fNr*\=$  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) bAY >o  
k="w EZ;Q  
  return ( int & )i; L#vk77  
  return ( int & )j; bN*zx)f  
最后执行i = j; n\JSt}A  
可见,参数被正确的选择了。 '&/Y}]  
7B _Wz9y  
5;{*mJ:F  
Wi)N/^;n  
!H^R_GC  
八. 中期总结 Wbmqf s  
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: PClwGO8'&  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 f$nZogaQ  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ku v<  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor +DT tKj  
DKQQZ` PF  
c1%ki%J#  
<Dnv=)Rq  
blV'-Al  
d#,   
九. 简化 TGPdi5Eq  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 Ky7-6$  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 z<"\I60Fe  
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: U,/9fzgd  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ;hDIoSz  
  +-*/&|^等 $>~4RXC  
2. 返回引用。 'vIVsv<p  
  =,各种复合赋值等 T7G{)wm  
3. 返回固定类型。 6l?KX  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) >*w(YB]/$V  
4. 原样返回。 d cht8nX7~  
  operator, 5PHAd4=bJ  
5. 返回解引用的类型。 Wm58[;%LTw  
  operator*(单目) 9hwn,=Vh)  
6. 返回地址。 9NC6q-2  
  operator&(单目) j|% C?N  
7. 下表访问返回类型。 \U`rF  
  operator[] C"}]PW  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 VN4H+9E  
  operator<<和operator>> & V/t0  
8-vNXvl  
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。 5|[\Se#  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: BYDOTy/%nJ  
oX]c$<w5  
template < typename Left > X15e~;&  
struct value_return u|8V7*)3  
  { V,9UOC,Gn  
template < typename T > BI)$aR  
  struct result_1 ErMA$UkJ  
  { rUF= uO(  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; _{gRCR)  
} ; [=xO>  
Y1F P |  
template < typename T1, typename T2 > 7+p=4i^@Zs  
  struct result_2 l3/?,xn  
  { 9s6d+HhM  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; c/}bx52>u  
} ; *}i.,4+y   
} ; ;lb@o,R :  
cbA90 8@s  
8-R; &  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait D(S^g+rd  
*$ 7c||J7  
下面我们来剥离functor中的operator() B8G1 #V_jK  
首先operator里面的代码全是下面的形式: mm<rdo(`  
T%:W6fH7  
return l(t) op r(t) [^-DFq5@  
return l(t1, t2) op r(t1, t2)  t"'aQr  
return op l(t) Y_&)>;  
return op l(t1, t2) G&*2h2,]  
return l(t) op H]W59-{a  
return l(t1, t2) op kO\aNtK  
return l(t)[r(t)] O7RW*V:G@  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] {7X80KI  
bc|DC,n?  
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: g)k::k)<e  
单目: return f(l(t), r(t)); -5yEd>Z  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); >H?{=H+/#  
双目: return f(l(t)); rOy-6og  
return f(l(t1, t2)); O%kX=6  
下面就是f的实现,以operator/为例 Xn3Ph!\Z5e  
&P{[22dQ  
struct meta_divide 5Y97?n+6  
  { jz;"]k  
template < typename T1, typename T2 > Dos`lh  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) F\;G'dm  
  { HI30-$9  
  return t1 / t2; Nu'T0LPNq(  
} !_gHIJiq}  
} ; ZjXpMx,  
3v%V\kO=F  
这个工作可以让宏来做: cA4xx^~  
7].FdjT.  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ W`-AN}C#  
template < typename T1, typename T2 > \ *G#W],~0  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 3Ga! )  
以后可以直接用 y\&`A:^[ A  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) @nS+!t{  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数  + >oA@z  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 7,2bR  
Ie~#k[X  
J_A5,K*r|  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 #}W^d^-5t5  
=X11x)]F9  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > \Z^YaKj&  
class unary_op : public Rettype Q_F8u!qrZ  
  { Q=%1@ ,x"  
    Left l; ~sSlfQWMzy  
public : 0ZXG{Gp9S  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} AVA hS}*t  
j9YI6X"  
template < typename T > gG^K\+S  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const -Ug  
      { =:zmF]j9  
      return FuncType::execute(l(t)); M38QA  
    } {(#>%f+|C  
gI qYIt  
    template < typename T1, typename T2 > <o";?^0Q  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^{GnEqml&  
      { c?{&=,u2  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); {`vF4@  
    } >c>f6  
} ; Nj_h+=UE!  
Z`23z( +  
54w..8'  
同样还可以申明一个binary_op wYJ.F  
dhW)<  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > h`OX()N  
class binary_op : public Rettype dw8Ce8W  
  { T,,,+gPx  
    Left l; gD0 FRKn  
Right r; x-km)2x=W  
public : ~JsTHE$F  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Ax4nx!W,   
'@h5j6:2  
template < typename T > YAqv:  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const gh3XC.&  
      { %+U.zd$  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); H\7Qf8s|{  
    } %B$~yx3#  
(8u.Xbdh  
    template < typename T1, typename T2 > 3eqnc),Z  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const )Ab!R:4  
      { vcnUb$%  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); k1HukGa  
    } pzP~,cdf  
} ; iXt >!f*  
i :wTPR  
NZSP*#!B  
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 lz?F ,].  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 4 e1=b,  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ^9 gFW $]  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 8o-*s+EY"&  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! {1.t ZCMT  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 i w<2|]>l  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 PK@hf[YHe  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) B(x i  
下面是修改过的unary_op ^<#08L;  
/ov&h;  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > FV>LD% uu  
class unary_op )pV5l|`  
  { "If]qX(w  
Left l; gN|[n.W4  
  A>8uLO G}  
public : =#||&1U$  
Q<.84 7 )  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} b/:&iG;  
8r7~ >p~  
template < typename T > h\ema|  
  struct result_1 5"=qVmT)  
  { | -l)$i@  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; %Ji@\|Zkf  
} ; 8|uFW7Q  
^T83E}  
template < typename T1, typename T2 > vq|o}6Et  
  struct result_2 T> cvV  
  { ^fT|Wm<  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Ai&-W  
} ; *Y'@|xf*  
JyY-@GF  
template < typename T1, typename T2 > TQyi -Dc  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const M}E0Msq_o  
  { A` x_M!m  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); SR@yG:~  
} 8y5iT?.~vy  
3VZeUOxY\W  
template < typename T > Zb<IZ)i#1  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |X/ QSL  
  { ,b2YUb]U  
  return OpClass::execute(lt(t)); 7yGc@kJ?  
} m?I$XAE  
_zq"<Q c  
} ; u/3[6MIp  
iO)FZ%?"  
4viP lO  
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 dGU io?  
好啦,现在才真正完美了。 RM8p[lfX  
现在在picker里面就可以这么添加了: 'xi[- -  
;Ll/rJ:*  
template < typename Right > Gj^JpG  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const `,XCD-R^  
  { ]3Z?Q  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ##~";j  
} Fdsaf[3[v  
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。 RO(~c-fV  
spIkXEK  
GMqeC  
Ff xf!zS  
X_yAx)Do  
十. bind Gzxq] Mg  
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。 jU\vg;nr  
先来分析一下一段例子 x _&=IyU0j  
+cS%b}O`$  
-F.A1{l[.  
int foo( int x, int y) { return x - y;} UV}\#86!  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 UX3 ]cr  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 {[~cQgCI  
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。 0F$;]zg  
我们来写个简单的。 %$K2$dq5  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: "L yMw){  
对于函数对象类的版本: #-b0U[,.  
g.![>?2$8  
template < typename Func > acd8?>%[  
struct functor_trait <T?H H$es)  
  { P%`|Tu!B  
typedef typename Func::result_type result_type; w E^6DNh  
} ; C{mL]ds<  
对于无参数函数的版本: Vsh7>|@  
s ~'><ioh  
template < typename Ret > H'N$Vv2q  
struct functor_trait < Ret ( * )() > 6[g~p< 8n}  
  { sHC4iMIw  
typedef Ret result_type; P70\ |M0~y  
} ; DA'A-C2  
对于单参数函数的版本: \LX!n!@  
;Ml??B]C  
template < typename Ret, typename V1 > M{#  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > LgN\%5f-  
  { {k.Dy92  
typedef Ret result_type; L'XX++2  
} ; nO{@p_3mi  
对于双参数函数的版本: Rv R ,V  
?M'_L']N[  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > x2gnB@t  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > t Dx!m~[  
  { 6")co9  
typedef Ret result_type; @* a'B=7  
} ; e!cZW.B=`f  
等等。。。 72oiO[>N'  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy OnGtIY  
f( (p\ &y  
template < typename Func > 8SmtEV[b3  
struct func_return TNY d_:j  
  { 99Jk<x k  
template < typename T > a o_A %?Ld  
  struct result_1 b"x[+&%i  
  { q^nSYp#  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 3fC|}<Wzt  
} ; mIu-  
9y/gWE  
template < typename T1, typename T2 > 1]eh0H  
  struct result_2 4h:R+o ^H^  
  { e~7h8?\.q  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; {)^P_zha[9  
} ; 6L--FY>.-  
} ; XI6LPA0%  
>?b<)Q*<  
utk'joo  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Vg1! u+`<  
_ PC}`Y'&  
template < typename Func, typename aPicker > =Rnx!E  
class binder_1 Al?LO;$Pa?  
  { s^nPSY!  
Func fn; ni @Mqb  
aPicker pk; CV <@Rgoa  
public : q7id?F}3&  
I{Pny/d`  
template < typename T > ,BuN]9#  
  struct result_1 w3j51v` 0'  
  { v@OyB7}  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 1iOQ8hD  
} ; Mp;yvatO  
.BLF7> M1  
template < typename T1, typename T2 > fneg[K  
  struct result_2 :v/6k  
  { \<ohe w  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 0>D:  
} ; D8+68_BEM  
^Pc>/lY$Q%  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} G$\2@RT9[  
BV=L.*  
template < typename T > :sT\-MpQvn  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const cE x$cZRMI  
  { 9T*%CI  
  return fn(pk(t)); Rg*zUfu5%o  
} ?H9F"B$a  
template < typename T1, typename T2 > G-FTyIP>'  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const r30t`o12i  
  { r.e,!Bs  
  return fn(pk(t1, t2)); j[/'`1tOe  
} kqYvd]ss  
} ; \Fh k>  
hv xvwV1  
z~d\d!u1  
一目了然不是么? )r O`K  
最后实现bind 5BKmp-m  
y%T5"p$,  
{b@rQCre7  
template < typename Func, typename aPicker > amI$0  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) &lYKi3}x  
  { Zp|LCE"  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); f[)_=T+  
} s)]Z*#ZZ  
M,[u}Rf^w  
2个以上参数的bind可以同理实现。 (]BZ8GOx  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 *"E?n>b  
UV>^[/^O  
十一. phoenix #&\hgsw/T  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: tK&.0)*=  
)2X ng_,  
for_each(v.begin(), v.end(), S3"js4a  
( ;S+c<MSl  
do_ YBgHX [q  
[ s(7'*`G"h  
  cout << _1 <<   " , " Fz+0h"  
] ;K?fAspSH  
.while_( -- _1), Fi{~UOZg  
cout << var( " \n " ) 0|X!Uw-Q%_  
) 2tvMa%1^  
); %l@Q&)f8e  
sY,!Ir`/`  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: ;_0)f  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor d#T8|#O"  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 P[{w23`4  
那么我们就照着这个思路来实现吧: #)%N+Odnr  
zOq~?>Ms6  
)@Yp;=l  
template < typename Cond, typename Actor > F2y M2Ldx  
class do_while 5Ah-aDBj  
  { D%LM"p  
Cond cd; x+5Q}ux'G  
Actor act; 0_bt*.w I+  
public : 5|1&s3/f  
template < typename T > X|L8s$>  
  struct result_1 ok X\z[X  
  { x&R&\}@G m  
  typedef int result_type; !D%*s,t\'  
} ; 3m4?l ~  
K@VXFV  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} -5\aL"?4  
xiU-}H'o  
template < typename T > vII&v+C  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const U-TwrX  
  { B@*BcE?  
  do %dZD;Vhg  
    { xtjTU;T  
  act(t); 9Q :IgY?T  
  } o]#Q6J  
  while (cd(t)); !mL,Ue3/  
  return   0 ; ac.O#6&  
} \E.t=XBn  
} ; e%G- +6  
~0?p @8  
S$]:3  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). L4sN)EI  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 h_]3L/  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 6K P!o  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 8BNsh[+  
下面就是产生这个functor的类: ^Gv<Xl  
sVkR7 ^KsG  
XrC{{K  
template < typename Actor > {R8Q`2R  
class do_while_actor Wnl8XHPn  
  { !5`}s9hsF_  
Actor act; h. i&[RnX  
public : LH 4-b-  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} L5yxaF{]  
N(&FATZUW  
template < typename Cond > Nl_!%k:  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; qx{.`AaZW  
} ; &7Ixf?e!K  
`#fOY$#XB  
_DC/`_'  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 g)$Pvfc  
最后,是那个do_ |[K7oa~#  
K@n.$g  
NOx&`OU+  
class do_while_invoker /BT;Q)( &  
  { kRiWNEw  
public : }(E6:h;}~  
template < typename Actor > '! 1ts@  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const ;~]&$2sk  
  { DHt 8 f  
  return do_while_actor < Actor > (act); zwU8iVDe  
} (53dl(L?  
} do_; *"fg@B5  
@+1E|4L1vf  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? .ET;wK  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 <O5;w  
最后来说说怎么处理break和continue RMC|(Q<  
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。 `N(.10~  
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
温馨提示:欢迎交流讨论,请勿纯表情、纯引用!
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八