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
  • 6564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 WB"$NYB  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 [`yiD>  
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, RT F9;]Ti  
Z[slN5]([  
1Hy  
tt6ElP|D  
  class filler 2sk^A ly  
  { Cx} Yp-  
public : oy;N3  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} WIQt5=-  
} ; kZWc(LwA  
l)Q,*i  
bv)E>%Yy  
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: p}}}~ lC/  
_+T;4U' p  
*;1G+Q#  
#Jq@p_T"  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); hUxpz:U*  
cSnm\f  
k9w<0h3  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 =uYSZR  
6jO*rseC  
fc+P`r  
?A8Uf=  
二. 战前分析 4&R\6!*s  
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。 POtDge  
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 fu?>O /Gn/  
 /e!/  
UFyGp>/06  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); R5H UgI  
  /* --------------------------------------------- */ v}M, M&?  
vector < int *> vp( 10 ); '.#KkvE##  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1);  ?MPM@9  
/* --------------------------------------------- */ (t&P. N/  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); T=ox;r  
/* --------------------------------------------- */ +7|Oy3s  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); qWy{{ A+  
  /* --------------------------------------------- */ CDO _A\  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); %Jq(,u  
/* --------------------------------------------- */ q}M^i7IE  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); bsR^H5O@  
VVYQIR]!yk  
q@8Rlc&  
TXH: +mc  
看了之后,我们可以思考一些问题: i6h:%n]Io  
1._1, _2是什么? 3r%I *  
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。  /d0LD  
2._1 = 1是在做什么? ahhVl=9/ao  
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。 ygd'Nh!@  
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。 Rqa#;wb!(  
6K[s),rdv  
|*Z'WUv  
三. 动工 |/]bpG'z  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: +`mJh \*  
3S_KycE{  
Yu9Ccj`  
X. UN=lu  
template < typename T > 4_F<jx,G  
class assignment bqS*WgMY-  
  { /:z}WAW  
T value;  sFx $  
public :  h%E25in  
assignment( const T & v) : value(v) {} V<\:iNXX{  
template < typename T2 > gA`/t e  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } ?F(t`0=  
} ; z }R-J/xr2  
cJ&l86/l1  
$kZ,uvKN  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 :c!7rh7O  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment pE^LQi  
!#f4t]FM`B  
:uu\q7@'  
1k-^LdDj  
  class holder nm*1JA.:  
  { {S~2m2up0L  
public : [77]0V7  
template < typename T > 6:330"9  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const 0 -=onX  
  { CImB,AXS  
  return assignment < T > (t); A^3cP, L  
} [\@!~F{  
} ; 8W[QV  
e@L+z  
-x:Wp*,  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: f2uog$H k  
(|(Y;%>-v  
  static holder _1; `5O<U~'d  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 [B+ o4+K3  
u17Da9@;  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); _@F4s   
而不用手动写一个函数对象。 <*8nv.PX*  
QbV)+7II=  
1Q#hanh_`  
?9Fv0-g&n  
四. 问题分析 _&19OD%  
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。 l1gAm#  
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。 qWw@6VvoQ  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 yE{l Xp;  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 zp% MK+x  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 t=xO12Z  
j<8_SD=,  
五. 问题1:一致性 u vc0"g1h  
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?| !+U#^2Gz  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 wD22@uM#]  
9} eIidwK  
struct holder q>]v~  
  { A!Xn^U*p  
  // y;;^o6Gnw  
  template < typename T > w{I60|C]*  
T &   operator ()( const T & r) const Q]{DhDz ?+  
  { 7yeZ+lD  
  return (T & )r; iMk`t:!;#"  
} {Y` 0}  
} ; rouD"cy  
nFw&vR/q  
这样的话assignment也必须相应改动: e%wbUr]c2  
[EB2o.E sO  
template < typename Left, typename Right > B?#@<2*=L  
class assignment <2}"Y(zwKl  
  { &X}9D)\UJ  
Left l; Wq&TbWR  
Right r; 14s+ &  
public : 0EPF; Xx  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} \n`UkxZn+  
template < typename T2 > z<: 9,wtbP  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } 7:jSP$  
} ; %do|>7MO@  
o"7,CQye  
同时,holder的operator=也需要改动: w?oIKj  
{D1=TTr^  
template < typename T > B 8C3LP}?  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const {7Dc(gNS  
  { _$MoMg{uJH  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); + #S]uC  
} Kqhj=B  
d!Y,i!l!  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 C\$7C5/  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 <%qbU-  
9#O"^.Z !  
return l(rhs) = r; "%,zB_ng\<  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 J\m7U  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: m[ifcDZ(e  
;,Lq*x2s  
template < typename Tp > h8pc<t\6  
class constant_t hCW8(Zt  
  { yK{;72  
  const Tp t; p1J%=  
public : >'Y]C\  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} dRWp/3 }  
template < typename T > lq.AQ  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const DFE?H  
  { A' dt WD  
  return t; 5OpK~f5  
} Zt[ P kBi  
} ; (VC{#^2l  
1G{$ B^ f  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Kc{fT^E  
下面就可以修改holder的operator=了 m"H9C-Y  
Xa9G;J$  
template < typename T > h=d&@k\g  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 4;w_o9o  
  { f{* G%  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); ]E[Mv} =  
} gmJJ(}HVz  
3o"~_l$z  
同时也要修改assignment的operator() R%7k<1d'`  
-qid.  
template < typename T2 > &S''fxGL  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } Nm#KHA='Z  
现在代码看起来就很一致了。 K'1rS[^>R  
}KS[(Q  
六. 问题2:链式操作 0DS<(  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 UL"Jwq D  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 ?B@iBOcu[  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 =]Qu"nRB  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 |JuXOcr4  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct hb`b Q  
A6TNtXk  
template < typename T > 96MRnj*Y[  
struct result_1 `(*5yXC  
  { a)y8MGx?  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; - bFz  
} ; 7/Ve=7]  
1eiH%{w  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: h +N75  
c @2s!bs  
template < typename T > /+02 BP  
struct   ref e:NzpzI"v  
  { NrS1y"#d9  
typedef T & reference; -!wm]kx f  
} ; Z^h'&c#  
template < typename T > V , )kw{](  
struct   ref < T &> #_|b;cf  
  { [S3X  
typedef T & reference; 8M(N   
} ; 0~an\4nh  
gt}/C4|  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: )Bd+jli|s  
QJOP*<O  
template < typename T > G} }oeS  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const >Pbd#*  
  { (W*yF2r  
  return l(t) = r(t); RFQa9Rxk  
} HZfcLDrO  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 1Voo($q.  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ]2K>#sn-]  
`,\WhJ?9  
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 p]=8=pE<  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 9dy"Y~c  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 @f{)]I +f  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 [4t_ 83  
最后的布局是: f[h=>O  
                Add =We}&80 x  
              /   \ n# Z6d`  
            Divide   5 NWX~@Rg  
            /   \ uop_bJ  
          _1     3 j0:F E  
似乎一切都解决了?不。 >$HMZbsE  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 0+cRUH9Ew  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 ]O&TU X@)  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: qX-Jpi P  
So0YvhZ+  
template < typename Right > ZN G.W0{p  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const o(|`atvK  
Right & rt) const 3vVhE,1N  
  { _%Mu{Ni&  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); %)\Cwl   
} DRf~l9f  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 B3XVhUP  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 a] >|2JN<&  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 Njz,y}\  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 q& 4Z.(  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 _qJ[~'m<^C  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? :vX;>SH$p  
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: 49Ht I9@  
q0DoR@  
template < class Action > ruF+X)  
class picker : public Action ] p'+F  
  { BniFEW:<  
public : R/<  /g=  
picker( const Action & act) : Action(act) {} gh i!4  
  // all the operator overloaded sOU_j4M{  
} ; 4ol=YGCI_  
9c#9KCmc  
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。 mj5A*%"W  
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: 7{az %I$h  
^/Gjk  
template < typename Right > kDO6:sjR7  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const dA\>z[n=  
  { >Z<ym|(T*  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); eQ9{J9)?  
} A(;J  
f_.1)O'83  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > R%3H"FU9w  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 %z8@;  
>fs-_>1d  
template < typename T >   struct picker_maker _mXq]r0  
  { t$Irr*  
typedef picker < constant_t < T >   > result; $. V(_  
} ; fVR ~PG0  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > WMh'<'w N_  
  { ZpI_/  
typedef picker < T > result; *;"^b\f5_  
} ; >2$Ehw:K^  
1T}|c;fc  
下面总的结构就有了: b'vJPv~hI  
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/v2  
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。 FopD/D{  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 HT1bsY 0t  
至此链式操作完美实现。 8Bhot,u'T  
o#0NIn"GS/  
PO)5L  
七. 问题3 UxzwgVT  
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。 i Cv &<C@  
>|z=-hqPK  
template < typename T1, typename T2 > 8yztVdh  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const #+ n &  
  { 8eOQRC33  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); .iew5.eB+  
} ]]d@jj  
"#e2"=3*  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: }[i35f[w  
$V5Ol6@ 2  
template < typename T1, typename T2 > CB?.| )Xam  
struct result_2 /I6?t= ?<  
  { 6;(Slkv  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Y6{p|F?&"  
} ; DlIfr6F  
o_\b{<^I  
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? _f34p:B%s  
这个差事就留给了holder自己。 vBM\W%T|d  
    tbOe,-U-@  
SB  \ptF  
template < int Order > &BE[=& |  
class holder; 7g&_`(  
template <> $L`7(0U-  
class holder < 1 > 4r5,kOFWb  
  { z': >nw  
public : %o{vD&7\  
template < typename T > \ 2".Kb@=  
  struct result_1 (iWNvVGS  
  { W:EXL@  
  typedef T & result; gB~SCl54  
} ; ASu9c2s  
template < typename T1, typename T2 > ;=uHK'{  
  struct result_2 rx^pGVyg  
  { jq =-Y  
  typedef T1 & result; AHZ6  
} ; Q g"{F},4  
template < typename T > W/?D}#e<4  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ?TzN?\   
  { rxDule3m  
  return (T & )r; 9sT?"(=  
} Wa[~)A  
template < typename T1, typename T2 > =20Q! wcu  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +9h6{&yr1  
  { i [j`'.fj  
  return (T1 & )r1; b#XS.e/uf  
} ^k-H$]  
} ; ~*2PmD"+:  
Jv)]7u  
template <> h+$_:](PC  
class holder < 2 > #lct"8  
  { BB|{VwN  
public : LI nN-b#  
template < typename T > F;~ #\ X  
  struct result_1 *~:@xMa  
  { Tzk8y 7$[  
  typedef T & result; -rH3rKtf~  
} ; uF^+}Y ZT  
template < typename T1, typename T2 > s V77WF  
  struct result_2 3\'.1p  
  { 4Y)3<=kDG  
  typedef T2 & result; @Qx;J<{+g  
} ; ,cm2uY  
template < typename T > `__CL )N|  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const !'[sV^ ds  
  { "0/OpT7h7  
  return (T & )r; b(XhwkGVq  
} iT|+<h  
template < typename T1, typename T2 > 'wQ=b  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const [J*)r8ys  
  { > ZNL pJQ  
  return (T2 & )r2; g`&pQ%|=  
} :V_$?S  
} ; goHr# @  
lI5{]?'  
[I^SKvM  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 >c1mwZS ;  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 6l>G>)  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 4wBCs0NIm  
`9wz:s QtP  
return l(i, j) = r(i, j); MWB uMF  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) }$UuYO/i  
<4! w2vxG  
  return ( int & )i; +HfjnEbtBs  
  return ( int & )j; aG" UV\  
最后执行i = j; fI BLJ53  
可见,参数被正确的选择了。 cJhf{{_oR  
lv\2vRYw-  
!IGVN:E  
(Bmjz*%M  
)v|a:'%K_  
八. 中期总结 Ne#nSx5,  
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: w1GCjD*y  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 qrdA?V V  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 o?%x!m>  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor xpS#l"dr  
c/hml4  
@RnGK 5  
3s|tS2^4  
-({\eL$n  
95H`-A  
九. 简化 $OUa3!U_!  
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。 <&x_e-;b'  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 QOP*vH >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: tq*Q|9j7VG  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ,)QmQ ^/  
  +-*/&|^等 PDir?'  
2. 返回引用。 / _cOg? o  
  =,各种复合赋值等 tRXM8't   
3. 返回固定类型。 > PYe"  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) v:vA=R2  
4. 原样返回。 :}GxJT4  
  operator, f9&D1Gh+w  
5. 返回解引用的类型。 ^Krkf4fO  
  operator*(单目) pa\]@;P1  
6. 返回地址。 D{8V^%{  
  operator&(单目) '@:;oe@]  
7. 下表访问返回类型。 <<A@69"4n  
  operator[] JN8k x;@  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 s0`uSQ2X  
  operator<<和operator>> IBuuZ.=j2h  
oZ8SEC "]  
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。 AG9U2x  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: BShZ)t  
Al` ;SWN  
template < typename Left > B"EMir'  
struct value_return D~%cf  
  { `QkzWy~V3  
template < typename T > J*;t{M5  
  struct result_1 'kC$R;#\7  
  { YJ"gm]Pm  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; d)0%|yX6  
} ; \{&55>  
i 9b^\&&  
template < typename T1, typename T2 > '!Sj]+  
  struct result_2 nnE@1X3  
  { uj]GBo=  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; @ J"1 !`  
} ; !BY=HFT  
} ; iFHVr'Og'  
$:xUXEi{  
e@q[Dv'mu  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait *|jqRfa"  
%\^x3wP&o\  
下面我们来剥离functor中的operator() I#,,h4C  
首先operator里面的代码全是下面的形式: <bid 6Q0|  
QK@z##U  
return l(t) op r(t) zMG4oRPP  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) "90}H0(+  
return op l(t) :N[2*.c[  
return op l(t1, t2) .O,gl$y}  
return l(t) op hrW.TwK  
return l(t1, t2) op 0}b8S48|?  
return l(t)[r(t)] V}J W@  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] T|}HK]QOX  
.6tz ^4  
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: F^w0TD8  
单目: return f(l(t), r(t)); H ,?MG  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ]xS< \{og  
双目: return f(l(t)); b&e? 6h^G  
return f(l(t1, t2)); Wm\f:|U5`  
下面就是f的实现,以operator/为例 `"bm Hs7  
())|x[>JS+  
struct meta_divide oZ=e/\[K  
  { G>!"XK:fB  
template < typename T1, typename T2 > J:Qp(s-N^:  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) :wF(([&4p!  
  { }W YY5L8^  
  return t1 / t2; X%gJ, c(4  
} _I -0[w  
} ; H`".L^  
9XoKOR(  
这个工作可以让宏来做: 1'd "O @  
)GR^V=o7,Y  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ m2V4nxw]Qp  
template < typename T1, typename T2 > \ jK{CjfCNz  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; PEBQ|k8g&  
以后可以直接用 R<wb8iir  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 57oY]NT?  
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$KM q>  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 0J_x*k6  
VVf~ULZ-  
g$:2c7uL  
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,w)BE  
%%f=aPw  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > %bv<OMD  
class unary_op : public Rettype OrH&dY  
  { B8P%4@T  
    Left l; JD'/m hN0  
public : !k[ zUti  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} M 35}5+  
aN7u j  
template < typename T > QF^An B  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const @ce4sSo  
      { 0W>O,%z&P#  
      return FuncType::execute(l(t)); k"n#4o:  
    } \t1vYIY]T  
";zl6g"  
    template < typename T1, typename T2 > pGOS'.K%t8  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %+'&$  
      { CsE|pXVG  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); HPgMVp'  
    } WUxr@0  
} ; -7yX>Hjl  
|Rl|Th  
u!X 2ju<  
同样还可以申明一个binary_op 36j.is  
QzS{2Y[OQ  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > co*5NM^  
class binary_op : public Rettype 5 Fd]3  
  { 3;Xs`dk  
    Left l; X~j A*kmAj  
Right r; 7/~"\nN:/  
public : N* z<VZ  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} !KF;Z|_(I  
- Zw"o>  
template < typename T > N[mOJa:  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Ea3tF0{  
      { G{s ,Y^  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); $4?%Z>'  
    } k20H|@g2  
ht=yzJ9Pr  
    template < typename T1, typename T2 > ?Jma^ S  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const bM!`C|,[s  
      { )45,~+XX  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ?e ~*,6  
    } BujWql  
} ; :3G9YjzC}  
G/D{K$=t~  
\myc n/e  
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 ]-q:Z4rb  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 [F>zM  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) n%O`K{86  
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。 ^X?[zc GE  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! L Y M`  
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。。。 qa Q  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 n|F`6.G  
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) Z@*Z@]FC  
下面是修改过的unary_op "q%)we  
SnXLjJe  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > :_^YEm+A  
class unary_op ^8\pJg_0  
  { G(4k#jB  
Left l; $M><K  
  y}3V3uqK  
public : y_nh~&  
7X.1QSuE  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ar{e<&Bny  
>Te{a*`"m:  
template < typename T >  &wj Ob  
  struct result_1 BE U[M  
  { 1"k +K~:  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; w8on3f;6n#  
} ; UC0 yrV  
#2dmki"~(  
template < typename T1, typename T2 > G'bp  
  struct result_2 Ky=&C8b<  
  { i0 R=P[  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; |[V(u  
} ; f]hW>-B(q  
(Hs frc  
template < typename T1, typename T2 > .!`j3W]  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ,rN7X<s54  
  { NfSe(rd  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); NT nn!k  
} ZqhINM*Rm  
k82'gJ;MC=  
template < typename T > n2QD*3i  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const >SzTZ3!E  
  { '.bMkty#  
  return OpClass::execute(lt(t)); 4bKZ@r%  
} *zx;81X=  
v14[G@V~\  
} ; x_Z~k  
zL{KK9Or  
x^ Wgo`v)  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug ~jPe9  
好啦,现在才真正完美了。 =*'` \}];"  
现在在picker里面就可以这么添加了: M\GS&K$lq  
$pD^O!I)?  
template < typename Right > H@6  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const eD/?$@y  
  { EEaFi 8  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); |GsLcUv6  
} Qejzp/2  
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。 yZ2,AR%  
L2:C6Sc  
ND`~|6yb  
2vur _`c V  
oi!E v_h  
十. bind 1]qhQd-u  
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。 >sP;B5S  
先来分析一下一段例子 xo*a9H?@  
rVO+ vhih  
)9*-Q%zc  
int foo( int x, int y) { return x - y;} aR3W9  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 ._nhW*  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 }X`K3sk2/z  
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。 .$r(":A#)  
我们来写个简单的。 ]_ _M*  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: rzex"}/ly  
对于函数对象类的版本: ?$gEX@5h  
Coyop#q#"{  
template < typename Func > ZA# jw 8F  
struct functor_trait 4[(P>`Unx  
  { Vw,dHIe(3  
typedef typename Func::result_type result_type; &^Xm4r%u_  
} ; ?>w%Lg{L}  
对于无参数函数的版本: >yaz  
"{&!fD~w  
template < typename Ret > ~+1t 17  
struct functor_trait < Ret ( * )() > J4JKAv~3  
  { Y`_6Ny="  
typedef Ret result_type; p3-sEIw}Ru  
} ; :JOF!Q  
对于单参数函数的版本: wvgX5P>  
{>~|xW  
template < typename Ret, typename V1 > x;C\G`9N  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ge E7<"m%  
  { '91Ak,cWB  
typedef Ret result_type; !]"T`^5,Y  
} ; cLXMq"?C  
对于双参数函数的版本: 8'f:7KF  
t[X'OK0W%3  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > , n+dB2\  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Dl7#h,GTc<  
  { JU~l  
typedef Ret result_type; {% ;tN`{M  
} ; {?t=*l\S{w  
等等。。。 V43 |Ej}E  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy u6D>^qF}@'  
VbZZ=q=Kd  
template < typename Func > x&7!m  
struct func_return  ]@<O!fS  
  { No h*1u*  
template < typename T > H*!E*_  
  struct result_1 3vMfms  
  { `?La  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; pV1~REk$&  
} ; ;8ugI  
M,7v}[Tbl  
template < typename T1, typename T2 > ;ASlsUE\)  
  struct result_2 uRp-yu[nt%  
  { 7H=/FT?e]  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; p! Hpq W  
} ; tQ*5[F,fm  
} ; QupCr/Hs  
zEa3a  
p-;*K(#X  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 "zYlddh  
&6!x;RB  
template < typename Func, typename aPicker > -l^u1z  
class binder_1 oo<,hOv   
  { Bl(we/r  
Func fn; @C?RbTHy  
aPicker pk; /5SBLp}Sy  
public : mgg/i@(  
0*+i~g,Kl@  
template < typename T > g_-Y- .M  
  struct result_1 sv =6?uYW  
  { IY+P Yad  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; +$ P0&YaQ  
} ; n)[{nkS6[  
)f,iey\-  
template < typename T1, typename T2 > }+,;wj~  
  struct result_2 `vUilh ^c  
  { z#*fELV  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; EdLbVrN,  
} ; Z+E@B>D7A^  
YQ;?N66  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} wOn.m  
8I`>tY  
template < typename T > =M>pL+#  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const yX/ 9jk  
  { m{;2!  
  return fn(pk(t)); }5u$/c@f1  
} ([^1gG+>J  
template < typename T1, typename T2 > ZI}7#K<9X  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const e'p'{]r<w  
  { l7nc8K  
  return fn(pk(t1, t2)); pm@Mlwg`1  
} zcy!YB  
} ; >]s|'HTxF  
E&/#Ov  
R8sj>.I9j  
一目了然不是么? 0M>+.}e+  
最后实现bind Ic P]EgB  
IyOb0WiEj  
8.bdN]zn  
template < typename Func, typename aPicker >  lEh;MJ  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 3* 1cCM42  
  { ,eW K~ pa  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); F8S% \i  
} +co VE^/w  
-X3yCK?re  
2个以上参数的bind可以同理实现。 `$Z:j;F  
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。 C%vR!Az  
f,9/Yg_  
十一. phoenix jZx.MBVy]  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ")}^\O m  
Uf4A9$R.G  
for_each(v.begin(), v.end(), >^=up f/  
( 'pa[z5{k+  
do_ ;p)RMRMg  
[ 3rBSwgRl  
  cout << _1 <<   " , " g Y|f[M|  
] \!x~FVA  
.while_( -- _1), oSq?. *w<  
cout << var( " \n " ) ark~#<SqAr  
) #rD0`[pz  
); &e0BL z  
m&a.i B  
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: W US[hx,  
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 H|JPqBNRh  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 TF R8  
那么我们就照着这个思路来实现吧: G)t_;iNL|  
o<cg9  
F>RL&i  
template < typename Cond, typename Actor > Q8. =w  
class do_while q!iS Y  
  { LDc?/ Z1  
Cond cd; ~.7/o0'+  
Actor act; l|R BO+}  
public : KPHtD4  
template < typename T > K2|2Ks_CS  
  struct result_1 |Tv}leJF  
  { Xt} 4B#  
  typedef int result_type; H{hd1  
} ; $lVR6|n  
t/%{R.1MN  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} ,a 2(h  
g\%;b3"#  
template < typename T > ![1+=F !  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const kD;1+lNz  
  { P|j|0o,8p  
  do Cw$0XyO  
    { n/9.;9b$I  
  act(t); 1*U)\vK~  
  } E.LD1Pm0  
  while (cd(t)); /o L& <e  
  return   0 ; pW5ch"HE  
} #!?jxfsFa  
} ; H?oBax:  
B! +rO~  
h @AKfE!\~  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). )SU\s+"M  
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。 hQ7-m.UZw  
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。 4*Uzomb?q  
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。 fab. %$  
下面就是产生这个functor的类: w}|XSJ!  
5-*hAOThg  
qtrN=c3x  
template < typename Actor > yM}~]aQ y  
class do_while_actor X<8?>#  
  { `)~]3zmG  
Actor act; p>oC.[:4a  
public : {&dbxj-'  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} "%peYNZ&%  
Fc&3tw"g  
template < typename Cond > 76::X:76  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; }_mVXjF  
} ; _+7+90u  
0Wkk$0h9  
S@Iza9\|@  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 A>\5fO  
最后,是那个do_ 4t 5i9+h  
|VX )S!  
&u+l`F^Z  
class do_while_invoker YuXCRw9p;  
  { <?Ln`,Duk  
public : pl }nb Y  
template < typename Actor > C]EkVcKFA  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const *c<6 Er>s  
  { {'8td^JEE  
  return do_while_actor < Actor > (act); /PZx['g  
}  Zh  
} do_; t]IHQ8  
y`,;m#frT  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? LUs)"ZAi|  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 /9pN.E  
最后来说说怎么处理break和continue .}9Lj  
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。 -=cxUDB  
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:
10+5=?,请输入中文答案:十五