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
  • 4049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 n},~2  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 u&=SZX&G k  
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, ,{C(<1  
GXEOgf#i  
/WDz;,X  
AJ;Y Nb  
  class filler Y[Gw<1F_  
  { RRD\V3C84  
public : lA4Bq  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} NLJD}{8Ot  
} ; n7vLw7  
u1 uu_*  
3I_"vk  
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: g~L1e5C]z  
zXB]Bf3TH  
YkcX#>,  
;3n0 bKDY  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); dt"[5;_P`  
VA _O0y2  
B;8YX>r  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 (BC3[R@/l  
@=c{GAj  
kWfNgu$xK  
t|*PC   
二. 战前分析  ?4 `K8  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 @j$tpz  
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 S,5>g07-`  
^uW!=%D  
qYFol# =%  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); GLb}_-|  
  /* --------------------------------------------- */ 7"f$;CN?~  
vector < int *> vp( 10 ); `07u}]d8  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); }6]V*Kn,  
/* --------------------------------------------- */ 2#'[\*2|N  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); r*/Pyh  
/* --------------------------------------------- */ !oU$(,#9  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); SaEe7eHd  
  /* --------------------------------------------- */ 's$pr#V  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); SVp]}!jI  
/* --------------------------------------------- */ 0k5Z l?  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); xPh%?j?*v  
+G&h  
( $3j  
'uUp1+  
看了之后,我们可以思考一些问题: v@k62@;  
1._1, _2是什么? ~?vm97l  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 :~^ec|tp  
2._1 = 1是在做什么? qy@gW@IU  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。   [E(DGt  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 -p>KFHj6  
ewgcpV|spn  
@2 dp5  
三. 动工 asR6,k  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: XJ]MPiXj  
>b-rAO\{}  
UD*#!H  
@Q x|!%  
template < typename T > d@"eWvnlZ  
class assignment -!MDYj+U  
  {  ew4IAF  
T value; @hm %0L  
public : TE*$NxQ 2  
assignment( const T & v) : value(v) {} 0+8ThZ?n  
template < typename T2 > %_1~z[Dv  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } /-$`GT?l  
} ; j:|60hDz^  
mf@YmKbp  
-3Vx jycY  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。  | qHWM  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment $BE^'5G&4Y  
 ~u8}s4  
aQN`C {nY  
#rV=!j||  
  class holder @DkPJla&  
  { ok'0Byo  
public : )1j~(C)E8  
template < typename T > }QncTw0  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const 5"y p|Yl  
  { svyC(m)'  
  return assignment < T > (t); 5S$HDO&  
} t2OXm  
} ; Rv q_Zsm  
GU'5`Yzd9  
f\~e&`PV  
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: v5w I?HE  
l4F4o6:]n  
  static holder _1; =Gd[Qn83.%  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ]Nt97eD)  
2{p`"xX  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); \\hZlCV,  
而不用手动写一个函数对象。 M)EKS  
-5v c0"?E  
z}C#+VhQ`  
35RH|ci&  
四. 问题分析 NfR,m ]  
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。 8+gx?pb  
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。 'xStA  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 7!oqn'#>A  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 =oT@h 9VI  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 U]hQ#a+  
Ffj:xZ9rk  
五. 问题1:一致性 r=L9x/r  
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?| NFLmM  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 UUb!2sO  
S;ulJ*qv  
struct holder #A]7cMZ'W  
  { 83i%3[L  
  // gSR&CnqZ<  
  template < typename T > dhK$ XG  
T &   operator ()( const T & r) const a4`@z:l  
  { `y YgL@Zt  
  return (T & )r; O|y-nAZgU  
} tO[+O=d  
} ; GetUCb%1  
nZ\,ZqV  
这样的话assignment也必须相应改动: aE#ZTc=  
 h *%T2  
template < typename Left, typename Right > &1Cq+YpI  
class assignment d'[aOH4}  
  { 0E\R\KO$>  
Left l; D<++6HN&#  
Right r; Mh+'f 93  
public : >j`*-(`2fa  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} i;)g0}x`  
template < typename T2 > 0BaL!^>  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } j{U-=[$'  
} ; 'R]Z9h  
+o'. !sRH  
同时,holder的operator=也需要改动: _hh|/4(  
xo@N~  
template < typename T > %m+MEh"b5  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const m\Tq0cT$  
  { E 3I'3  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); n;Iey[7_E`  
} ['s_qCA[  
mH{cGu?  
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。 >P0AGZ  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ]NFDE-Jz]  
Gzp)OHgJ  
return l(rhs) = r; M\v4{\2l0  
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。 /$eEj  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: *?K` T^LS  
oQ yG  
template < typename Tp > .k*2T<p$rC  
class constant_t )D[xY0Y~  
  { }7.q[ ^oF  
  const Tp t; EL}v>sC  
public : M;iaNL(  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} *|E@ 81s#  
template < typename T > [qZ4+xF,,  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const HqF8:z?v  
  { vQ_B2#U:  
  return t; J$EEpL  
} KFfwZkj{  
} ;  gA[M  
4l$8lYi  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ycE<7W  
下面就可以修改holder的operator=了 @nT8[v  
(QRl -| +  
template < typename T > 23OV y^b  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const aSF&^/j  
  { $Ilr.6';  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); =u'/\nxCF  
} @H_LPn  
zcZw}  
同时也要修改assignment的operator() sQ)4kF&,  
F`- [h )e.  
template < typename T2 > Z^~ 6pH\  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } %@xYg{  
现在代码看起来就很一致了。 KdR&OBm  
<.v6w*+{/  
六. 问题2:链式操作 n9J>yud|  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 [KE4wz+s{  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 BuvBSLC~  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 u?J(l)gd  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 CD tYj  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Q-au)R,  
-[`W m7en  
template < typename T > 5:PZ=jPR  
struct result_1 B}FF |0<  
  { z::2O/ho  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; C=b5[, UCB  
} ; 785iY865  
(i?^g &  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 6h,'#|:d  
#[xNE C)  
template < typename T > Z*QRdB%,  
struct   ref N-Z 9  
  { p{,fWk  
typedef T & reference; }I10hy~W  
} ; qB:`tHy  
template < typename T > Hb$q}1+y  
struct   ref < T &> mzw*6e2T  
  { h/k`+  
typedef T & reference; e5/_Vga  
} ; .o8Gi*PEY  
1k~jVC2VA  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 8xv\Zj+  
o{hKt?  
template < typename T > i :$g1  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 'oEmbk8Hg  
  { $+);!?^|:  
  return l(t) = r(t); > @%!r  
} x('yBf  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 l^"G\ZVI  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 8(I"C$D!k  
z?aD Oh  
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 @gj5'  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: NAU<?q<)  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Xo5L:(?K  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 i,HAXPi  
最后的布局是: ,@;<u'1\G  
                Add [y:LA ~q  
              /   \ \'KzSkC8  
            Divide   5 QezK&iJg  
            /   \ ?l(hS\N,  
          _1     3 Q4PXC$u  
似乎一切都解决了?不。 Cf N; `  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 X ,   
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 gn%"dfm  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: : L>d]Hn  
3 /e !7  
template < typename Right > 1%+^SR72  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const D5p22WY  
Right & rt) const FN R& :  
  { gkdjH8(2  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); o (zg_!P  
} L}mhMxOTi  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 %Fv)$ :b  
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。 #?*jdN:  
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。 d0^2<  
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。 +x2xQ8#|~~  
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:v y  
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? O+N-x8W{  
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: <gy'@w?  
0d2%CsMS"D  
template < class Action > tFQFpbI  
class picker : public Action $3ILVT  
  { 1:t>}[Y  
public : Bz{ g4!ku  
picker( const Action & act) : Action(act) {} /b|sv$BN  
  // all the operator overloaded xpk|?/6  
} ; {;zPW!G  
4l*&3Ar  
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。 v+G:,Tc"  
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: ;D1IhDC  
+\%zy=  
template < typename Right > xlLS`  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const rBf?kDt6l  
  { Ydx5kUJV<  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ;k8}D*?8  
} }0( Na  
cOQy|v`KD,  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 9?8`" v  
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。 3^Zi/r  
?q P }=nJ  
template < typename T >   struct picker_maker :9b RuUm  
  { >g&`g}xZQ  
typedef picker < constant_t < T >   > result; +*V; f,  
} ; 7yp*I[1Qf>  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > $#r(1 Ev  
  { 1N+#(<x@,  
typedef picker < T > result; ^n/uY94E)p  
} ; =+ p+_}C  
BR2y1Hfi  
下面总的结构就有了: J.nq[/Q=  
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。 q~n2VU4L*  
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。 g&>Hy!v,  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 F?=u:  
至此链式操作完美实现。 8##jd[o&p~  
^U}0D^jDeE  
K^H t$04  
七. 问题3 z"3c+?2  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 (zBQ^97]  
Z3dd9m#.]  
template < typename T1, typename T2 > oK6lCGM5  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const tOw 0(-:iq  
  { x8Sq+BY  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); G$ FBx  
} ~<aB-. d  
2#3R]zIO  
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: y`\Mhnj  
8GldVn.u  
template < typename T1, typename T2 > >Il`AR;D  
struct result_2 ,X^_w g  
  { Zi)b<tM q  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; a"}#HvB+  
} ; AX+d?M  
p0K;m%  
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? ~\ f^L?m  
这个差事就留给了holder自己。 aTsfl  
    R6;>RRU_  
F]YKYF'1I  
template < int Order > Q8y|:tb$Y  
class holder; >U?Bka!  
template <> lWvd"Vlt  
class holder < 1 > gQWX<  
  { M;qL)vf  
public : 5H+k_U  
template < typename T > lIg2iun[n  
  struct result_1 Tm52=+uf$  
  { Q=E@i9c9  
  typedef T & result; \aIy68rH,  
} ; %%6 ('wi  
template < typename T1, typename T2 > c'";3 6y  
  struct result_2 dH|^\IQ  
  { &F_rg,q&_  
  typedef T1 & result; x[UO1% _o-  
} ; <q2nZI^  
template < typename T > <R>z;2c  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 070IBAk}_  
  { *K'ej4"u  
  return (T & )r; P*`xiTA  
} /Ph&:n\4  
template < typename T1, typename T2 > .E#Sm?gK  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 5Q`n6x|  
  { (JW?azU  
  return (T1 & )r1; -P>=WZu  
} C+XZDY(=Z  
} ; 4rG 7\  
1m;*fs  
template <> ,hLSRj{  
class holder < 2 > V(LFH9.Mp  
  { .A)Un/k7  
public : v&2@<I>  
template < typename T > SzX~;pFM0  
  struct result_1 R Sz[6  
  { PMs_K"-K  
  typedef T & result; #J724`  
} ; ^G&D4uZ  
template < typename T1, typename T2 > x }'4^Cv  
  struct result_2 :xS&Y\ry  
  { siYRRr  
  typedef T2 & result; Y>Hl0$:=  
} ; uhB!k-ir  
template < typename T > orH0M!OtS!  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ApYud?0b  
  { x ;,xd  
  return (T & )r; F LI8r:  
} p''"E$B/(  
template < typename T1, typename T2 >  F'FZ?*a  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const  x9"4vp  
  { |qcFmy  
  return (T2 & )r2; 2 BX GVo  
} f&|A[i>g  
} ; /1~|jmi(  
'QojSq   
(0#F]""\e  
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> >。 =4<S8Cp  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: X|E+K  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: rw[{@|)'z  
A]Tcj^#  
return l(i, j) = r(i, j); ,GkW. vEU  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) An #Hb=  
^7 bf8 ^`  
  return ( int & )i; )nHE$gVM s  
  return ( int & )j; Q&7)vs  
最后执行i = j; \UqS -j|  
可见,参数被正确的选择了。 fTV|? :C{  
92]ZiL?k  
_T|H69 J  
{lTxB'W@d  
$>"e\L4Kp  
八. 中期总结 `1bX.7K43  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: bro  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 3'*%R48P`  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 hr4ye`c j  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor lI_Yb:  
M'zS7=F!:  
5 k%9>U%$  
S=H_9io  
=lC;^&D-0/  
hMeqs+  
九. 简化 w zqd g  
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。 3 t88AN=4  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 *Ht*)l?  
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: D"XX920$~  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 \!JS7!+  
  +-*/&|^等 EEs-&  
2. 返回引用。 WAB0e~e:|Q  
  =,各种复合赋值等 }PQSCl^I  
3. 返回固定类型。 (y~laW!  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) G/z\^Q  
4. 原样返回。 h!G^dW.  
  operator, ^@`e  
5. 返回解引用的类型。 .3&a{IxM]  
  operator*(单目) o4 %Vt} K  
6. 返回地址。 mw(c[.*%  
  operator&(单目) uR:=V9O  
7. 下表访问返回类型。 ~z K@pFeH  
  operator[] ihiuSF<NaQ  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 twtkH~`"Q  
  operator<<和operator>> Bhu@ 2KdA  
u-QO>3oY6  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 2zKo  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: z_Wm HB  
Yn4)Zhkk  
template < typename Left > ,<$YVXe/  
struct value_return n{^<&GWox  
  { ]A]Ft!`6z  
template < typename T > n^AP"1l8?0  
  struct result_1 7"F|6JP"$c  
  { @q+cm JKv  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; j&dx[4|m:h  
} ; vS$oT]-hKE  
* {gxI<   
template < typename T1, typename T2 > dY/u<4  
  struct result_2 +[whh  
  { 4e+BqCriC*  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; *5y W  
} ; }F{C= l2  
} ; G(As%r]  
GG_^K#*  
XLZ j  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait B:?#l=FL  
df4sOqU  
下面我们来剥离functor中的operator() U=F-] lD  
首先operator里面的代码全是下面的形式: 4|6&59?pnc  
tE]5@b,R  
return l(t) op r(t) Y9i9Uc.]  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Nmp>UE,7[  
return op l(t) -@ZzG uS(  
return op l(t1, t2) \5'O.*pr  
return l(t) op %j *k  
return l(t1, t2) op *D?((_+  
return l(t)[r(t)] [,<\RviI  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] (Ffb&GL  
`6Ureui2?  
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: )W8L91-  
单目: return f(l(t), r(t)); @7@e`b?  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); W$" Y%^L  
双目: return f(l(t)); h L]8e>a?  
return f(l(t1, t2)); z;dcAdz9  
下面就是f的实现,以operator/为例 -G],H)M  
gX@nPZjg  
struct meta_divide psIkG0 &  
  { Hz}+SAZ  
template < typename T1, typename T2 > xH<'GB)  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) +{xMIl_  
  { G{kj}>kS_  
  return t1 / t2; ^:4L6  
} D =r-  
} ; H>?:U]  
J>=1dCK  
这个工作可以让宏来做: k42b:W5%  
908ayfVI  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ e'1 ^+*bU  
template < typename T1, typename T2 > \  Y*@|My`  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; !8xKf*y  
以后可以直接用 zmf"I[)  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) /Hv* K&}M  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 ,IIZ Xl@  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) i8Fs0U4"  
#)GW}U]X  
2GSgG.%SSM  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 k)`$%[K8  
!0Idp%  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > HEBqv+bG  
class unary_op : public Rettype Z)mX,=p  
  { v9%nau4  
    Left l; yp=|7  
public : pC*BA<?Rg  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} ^ED"rMI  
Bk@)b`WR  
template < typename T > !|B3i_n  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const u3]Uxy  
      { [{`)j  
      return FuncType::execute(l(t)); Bul.RCP'  
    } aXe{U}eow  
~|&="K4,:  
    template < typename T1, typename T2 > k/G7.)C  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Ptx,2e&Hq  
      { [%)@|^hw91  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); * [tc  
    } G%a] j  
} ; X Vw-G }5  
pd d|n2q  
1Gsw-a;a  
同样还可以申明一个binary_op !:(C"}5wM  
np\st7&f6  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > dCE\^q[{  
class binary_op : public Rettype bA}Z0a  
  { rO0ZtC{K  
    Left l; 'WK;$XQ  
Right r; Bc@30KiQ ^  
public : re; Lg C  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 9#uIC7M  
vYDSu.C@a  
template < typename T > D!oZ?dGCo6  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const i;c'P}[K  
      { Pg/T^n&  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); -'6<   
    } q]px(  
q xfLfgu^  
    template < typename T1, typename T2 > ~n WsP}`n  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const YG4WS |  
      { Y %K~w  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ;{k=C2  
    } BRb\V42i;  
} ; 20aZI2sk`  
{LP b))  
 EZ<80G  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 5G#$c'A{4  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 6 mCq/$  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) YZ+>\ x  
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。 6B#('gxO  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! F?z<xL@  
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。。。 s2%V4yy%  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 8h|M!/&2  
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) `mzb(b E  
下面是修改过的unary_op 2{-!E ^g  
Vo,[EVL  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Edw2W8  
class unary_op QBoFpxh=  
  { Pp+~Cir  
Left l; "V4Q2T T  
  vt.P*Z5  
public : }taLk@T  
Q"%S~&#'  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} qe$33f*  
j$Nf%V 6Y  
template < typename T > (S|a 9#  
  struct result_1 QdDObqVdy  
  { 9~c~E/4!  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; :\b|dvI<  
} ; 6PU/{c  
d ;^  
template < typename T1, typename T2 > Sh&iQ_vq  
  struct result_2 |O-`5_z$r  
  { ZqQ*}l5  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; hGI+:Js6  
} ; Q".g.k  
7X}TB\N1  
template < typename T1, typename T2 > ]]TqP{H  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x vmt.>f  
  { R,F gl2  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); %X>FVlPm  
} URA0ey`  
]tB@kBi "  
template < typename T > f#$|t>  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #op:/j  
  { T|;@ T^  
  return OpClass::execute(lt(t)); {~N3D4n^  
} Hz@h0+h  
fW(/Loh  
} ; *KJB>W%@uM  
E9+HS  
sWHyL(C@  
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 KVR~jF%  
好啦,现在才真正完美了。 <sX VW  
现在在picker里面就可以这么添加了: ZyI$M3{J  
eY,O@'"8`  
template < typename Right > |0sPka/u16  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const Zw{MgoJ0Z  
  { M0L&~p_F  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); %2"J:0j  
} $DebXxJw0l  
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。 $6h*l T<  
`G!M>h@  
j*400  
^lj7(  
FW..mD9)}  
十. bind E{y1S\7K  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 <*(^{a. O  
先来分析一下一段例子 :,S98z#  
z.oU4c  
gL3iw!7  
int foo( int x, int y) { return x - y;} Pbn!KX~F~  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 W:`#% :C  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 yNCEz/4  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 Eectxyr?;N  
我们来写个简单的。 vXv;1T  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: [AS}RV  
对于函数对象类的版本: dJ ~Zr)>  
lCIDBBjy^  
template < typename Func > kn"q:aD  
struct functor_trait !'G~k+  
  { "Sridh?  
typedef typename Func::result_type result_type; bT )]'(Xy  
} ; L',mKOej  
对于无参数函数的版本: 6N~q`;p0  
AjkW0FB:1  
template < typename Ret > V'DA[{\*  
struct functor_trait < Ret ( * )() > UZ2TqR  
  { ?o*I9[Z)  
typedef Ret result_type; uO6{r v\  
} ; YKZa$@fA?  
对于单参数函数的版本: ;H'gT+t<c  
;_O)p,p  
template < typename Ret, typename V1 > (JUZCP/\  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > `P}9i@C  
  { $}GTG'*.  
typedef Ret result_type; b2C`g]ibQ  
} ; M.q=p[  
对于双参数函数的版本: a5jL7a?6]  
-WJ?:?'  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > F$V/K&&W  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > !do?~$Og  
  { +B}0=Ex$t  
typedef Ret result_type; ][&9]omB  
} ; LWfqEL -  
等等。。。 !bnyJA  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy r;&>iX4B  
U_B(( Z(g  
template < typename Func > Yg9joNBh  
struct func_return @FO) 0  
  { *L4`$@l8  
template < typename T > Lel|,mc`k2  
  struct result_1 NZ0O,} m  
  { )e|=mtp  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Q~{H@D`<  
} ; =u[k1s?  
Wb}c=hZv  
template < typename T1, typename T2 > yQNV@T<o  
  struct result_2 &;&ho+qD  
  { n>>Qn&ym  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; k,yZ[n|`  
} ; 5=|hC3h  
} ; j|4C\~i  
)wvHGecp*  
Ho;X4lo[j  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 yQ,{p@#X8  
V[o`\|<  
template < typename Func, typename aPicker > ,Wbwg  
class binder_1 *)M49a*UD  
  { Gh.[dF?  
Func fn; 6( CDNMzj  
aPicker pk; 6!'3oN{  
public : BZ!v%4^9  
;!!n{l$r'  
template < typename T > (xHf4[[u  
  struct result_1 9H-|FNz?c  
  { %a+mk E  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; G+UMBn  
} ; 6 5N~0t  
#X 52/8G  
template < typename T1, typename T2 > j)C,%Ol  
  struct result_2 H,nec<Jp  
  { o%9*B%HO/  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; {(U %i\F\  
} ; /1mW|O>0  
,I1 RV  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 0j"8@<  
}X*Riu7gk  
template < typename T > D=m 'pL/pl  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const FKNMtp[`  
  { Y2o?gug  
  return fn(pk(t)); g L_Y,A~Q{  
} Bp8'pj;~  
template < typename T1, typename T2 > F *FwRj  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3RLFp\i"s  
  { %LVm3e9  
  return fn(pk(t1, t2)); [W %$qZlP  
} )E@A0W  
} ; #]nx!*JNZ  
0U%f)mG  
X/iT)R]b  
一目了然不是么? EQ'V{PIfj  
最后实现bind 1N7Kv4,  
]QzGE8jp*  
a}%#*J)!  
template < typename Func, typename aPicker > =|3fs7  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) *%{gYpn  
  { <B9C*M"4%  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); *s9C!w YMZ  
} 8!Vl   
BZ zrRC  
2个以上参数的bind可以同理实现。 ~HOy:1QhE=  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 Ecd;<$tk  
GrUCZ<S  
十一. phoenix `c<;DhNO  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: _%5R o6  
]]Cb$$Td  
for_each(v.begin(), v.end(), O8B\{T1  
( &f ^,la  
do_  =-IbS}3  
[ tjupJ*Rt  
  cout << _1 <<   " , " Y.g59X!Ub2  
] J ]nohICe  
.while_( -- _1), uc;8 K,[t  
cout << var( " \n " ) cWoPB _  
) \v'p/G)g  
); !%"8|)CAr  
"jG}B.l=,  
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: /YZr~|65  
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 xuqv6b.  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 a)wJT`xu  
那么我们就照着这个思路来实现吧:  ,%uo6%  
{zMU#=EC  
"?V0$-DR  
template < typename Cond, typename Actor > |&RU/a  
class do_while N<~t3/Nm  
  { 28 ?\  
Cond cd; Q_[ 3`j l  
Actor act; O^oWG&Y;v  
public : z^'gx@YD*v  
template < typename T > S:h{2{  
  struct result_1 ~`aa5;Ab_  
  { .Y&)4+ckL  
  typedef int result_type; |Y?H A&  
} ; ;M)QwF1  
z6*X%6,8  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} rJGf .qJJ  
wK?vPS  
template < typename T > Tj:B!>>  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const  R}O_[  
  { $<}$DH_Y  
  do HMSO=)@+  
    { Qk:Y2mL  
  act(t); 8fl`r~bqZ  
  } wne,e's}   
  while (cd(t)); LDPUD'  
  return   0 ; "N`[r iq{  
} kqFP)!37  
} ; '<"s \,  
G3Z)Z) N  
` @`CG[-9  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). 3kybLOG  
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。 )h7<?@wv&  
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。 e)d`pQ6  
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。 <g$~1fa  
下面就是产生这个functor的类: !2ZF(@C /  
|olA9mp|]  
nAv#?1cjz  
template < typename Actor > aDU<wxnSvO  
class do_while_actor k$blEa4  
  { 1q7|OWFT  
Actor act; f4fvrL  
public : N sXHO  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} 8WXQ Oo8  
PvPOU"  
template < typename Cond > ,Q  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; jIJ~QpNE  
} ; t'n pG}`tE  
2LF/H$] o5  
}\B><E{G  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 ;r<^a6B  
最后,是那个do_ F1*>y  
ItNz}4o|d  
dYJ(!V&  
class do_while_invoker y [}.yyye  
  { Mk"^?%PxT  
public : H?yK~bGQ  
template < typename Actor > ,Lr. 9I.  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const "\w 7q  
  { ~%&LTX0s|  
  return do_while_actor < Actor > (act); 9jM}~XvV  
} H\ F :95  
} do_; Lt64JH^lz  
(A9Fhun  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? 0X6YdW_2X  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 +^60T$  
最后来说说怎么处理break和continue TM%| '^)  
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。 OP[  @k  
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:
10+5=?,请输入中文答案:十五