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
  • 6962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 b1?'gn~  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 dlTt _.  
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, !Q0w\j h  
oM`0y@QCf  
&KRX[2  
Npy :!  
  class filler ^.NU|NQi'  
  { JcxThZP~  
public : #O dJ"1A|  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} *bA.zmzM  
} ; "1 M[5\Ax  
B_m8{44zM  
>I&5j/&}+  
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: 81Z) eO#  
^$hH1H+V  
pcWPH.  
v^ V itLC  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); :G%61x&=Zc  
$ gS>FJ  
}Kbb4]t|"  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 B ,epzI  
v z '&%(  
;@|n @ax  
81 sG  
二. 战前分析 v,>Dbxn  
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。 @t_=Yl2;  
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 'AH0ww_)n  
DN57p!z  
o:Sa, !DK  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Z@PmM4F@S  
  /* --------------------------------------------- */ +!.^zp21  
vector < int *> vp( 10 ); F@B]et7  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ?+}_1x`  
/* --------------------------------------------- */ 'AS|ZRr/  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); b2&0Hx  
/* --------------------------------------------- */ k_nql8H  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); E#N|w q  
  /* --------------------------------------------- */ ZX./P0  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); `&ckZiq  
/* --------------------------------------------- */ ]|P iF+  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); _^%,x  
(M.&^w;`,  
%aVq+kC h  
x-&@wMqkc  
看了之后,我们可以思考一些问题: 'kO!^6=4M  
1._1, _2是什么? lp%pbx43s  
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。 ZeaA%y67U  
2._1 = 1是在做什么? ~%kkeh\j  
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。 P:MT*ra*,  
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。 t=W}SH  
mSl.mi(JiZ  
K^<BW(s  
三. 动工 +}os&[S  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: UhQj Qaa~  
9Y_HyOZ*GX  
9N 3o-=  
PP33i@G  
template < typename T > >V8-i`  
class assignment )cMh0SGcM1  
  { -**g~ty)  
T value; Wf>R&o6tr  
public : 7} 5JDG  
assignment( const T & v) : value(v) {} 68C%B9.b'  
template < typename T2 > |"CZT#  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } nazZ*lC  
} ; Gm^U;u}=f  
q ,]L$  
Zw S F^  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 U$D65B4=  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment N]=q|D  
8\A#CQ5b  
^KT Y?  
scz&h#0V  
  class holder [MM~H0=s  
  { !Pfr,a  
public : 7CURhDdk  
template < typename T > C{xaENp  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const ^ EQ<SCh  
  { F8,RXlGfA[  
  return assignment < T > (t); h_,i&d@(  
} xHLlMn4M  
} ; r1{@Ucw2  
">,|V-H  
LG|fq/;  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: czgO ;3-C  
" 9wvPC ^  
  static holder _1; yEoF4bt  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Ww+IWW@  
2*l/3VW  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ZI}Fom<  
而不用手动写一个函数对象。 ,K"U> &  
]dmrkZz:  
&d?CCb$|0Y  
}?_?V&K|  
四. 问题分析 qv KG-|j  
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。 By",rD- r  
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。 :v&$o'Sak  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 |a`Sc %  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 u$Jz~:=,  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 6@F9G 4<Z  
sW'AjI  
五. 问题1:一致性 dhf!o0'1M  
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?| u5b|#&-mX  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Y>dzR)~3[  
Ma']?Rb`  
struct holder S3*`jF>q  
  { pG^  
  // m6\E$;`  
  template < typename T > ~#[yJNYQ  
T &   operator ()( const T & r) const .K2qXw"S#  
  { qUW! G&R  
  return (T & )r; ;LPfXpR  
} G3vxjD<DMW  
} ; &P}_bx  
UapC"XYJ  
这样的话assignment也必须相应改动: G+"t/?/  
li'YDtMKCY  
template < typename Left, typename Right > :B5Fdp3  
class assignment RVA (Q[ ;  
  { Val|n*%  
Left l; :W.(S6O(  
Right r; p\tm:QWD;  
public : kY|utoAP  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} r Iu$pZO  
template < typename T2 > S\YTX%Xm}  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } gw3K+P  
} ; %G/ hD  
/h H  
同时,holder的operator=也需要改动: lH x^D;m6  
Kp~VS<3  
template < typename T > SpLzm A  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const ~IfJwBn-i  
  { n&;85IF1  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); P%:wAYz1^O  
} ~"&|W'he[  
vkx7paY_  
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。 n,V[eW#m'L  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 c"n\cNP<  
M4oy  
return l(rhs) = r; r?lf($ D*  
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。 "fCu=@i  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: p;59?  
gx8ouOh  
template < typename Tp > k"T}2 7  
class constant_t $m%f wB  
  { mAj?>;R2$2  
  const Tp t; , j2Udn}  
public : V6&!9b  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Yz/md1T$  
template < typename T > jrlVvzZ  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const ~Ei$nV  
  { RK'\C\gMDu  
  return t; GmeQ`;9,  
} hz;G$cuEE  
} ; h-#6av :  
nwB_8mN|  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 QT< }] 0  
下面就可以修改holder的operator=了 1R{!]uh  
Q_Q''j(r6b  
template < typename T > ['X]R:3h  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const F3v !AvA|  
  { x=hiQ>BIO0  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); -aPg#ub  
} ? Wr+Q  
b9KP( _  
同时也要修改assignment的operator() HZzDVCU  
G_3O]BMKd)  
template < typename T2 > j^j1  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } \:# L)   
现在代码看起来就很一致了。 uy[At+%zg  
H1pO!>M  
六. 问题2:链式操作 =)H.c uc  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 w(*vj  
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。 +qtJaYf/0  
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。 (lBCO?`fx  
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。 (>UZ<2GPL  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 2\A$6N ;_  
UUYSFa %  
template < typename T > g|DF[  
struct result_1 N=T<_`$5  
  { U3ADsdn  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Cx(>RXVoJ,  
} ; Fh?gNSWq6  
??-[eB.  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 0U(@= 7V  
{3>$[bT  
template < typename T > Ga-k  
struct   ref :j9l"5"  
  { zH?!  
typedef T & reference; VuhGx:Xl  
} ; *KZYv=s,u  
template < typename T > ?mwt~_s9  
struct   ref < T &> ]^.  _z  
  { U2tV4_ e  
typedef T & reference; iW]j9}t  
} ; v}}F,c(f  
7Utn\l  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: b$d;Qx  
'%s.^kn  
template < typename T >  acajHs  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const [i21FX  
  { 9N#_( uwt  
  return l(t) = r(t); L:KF_W.I+  
} *)$Uvw E  
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。 >a!/QMh  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 CTB~Yj@d+  
!1jBC.G1  
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 $u$!tj  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: .LPV#&   
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 :)-Sk$  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 1E[J%Rh\ l  
最后的布局是: ,uSMQS-O'4  
                Add oA7tE u   
              /   \ n$MO4s8)  
            Divide   5 (Z+.45{-  
            /   \ XO>KZV7)  
          _1     3 6y-@iJ*ld;  
似乎一切都解决了?不。 4M=]wR;  
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。 rT=rrvV3g  
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。 {g'(~ qv  
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: <prk8jSWV  
OZb-:!m*  
template < typename Right > p,EQ#Ik  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const 9%o 32eo,3  
Right & rt) const +xh`Q=A  
  { L4@K~8j7  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); B?eCe}*f;B  
} zq 3\}9  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 }kw#7m54  
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。 B+|Kjlt  
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。 DTX0  
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。 DzAg"6=CS  
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。 yJ[0WY8<kC  
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? QGMV}y  
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: JinUV6cr  
\0^Kram>  
template < class Action > $P >  
class picker : public Action A6  
  { E+j/ Cu  
public : !4ocZmj\  
picker( const Action & act) : Action(act) {} KaLzg5is  
  // all the operator overloaded Z\(q@3C  
} ; -vAC"8)S  
AmUr.ofu  
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。 rX U  
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: [$ubNk;!z  
lB8-Z ow  
template < typename Right > :tc@2/>!O  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const I {SjlN}d  
  { E'f{i:O "~  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); juP7P[d$qW  
} \ ,'m</o~,  
: p1u(hflS  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 7zl5yK N  
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。 PF0_8,@U  
^Y?k0z  
template < typename T >   struct picker_maker #z'  
  { M :=J^0  
typedef picker < constant_t < T >   > result; :;v~%e{k  
} ; 8 v6(qBK  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > (=FRmdeYl1  
  { 1>.Ev,X+e  
typedef picker < T > result; I:-Wy"i  
} ; P7ao5NP  
3 #n_?-  
下面总的结构就有了: O"+ gQXe  
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。 ,=uD^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。 mn'A9er  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 c rQ8q;:  
至此链式操作完美实现。 K,tQ!kk  
PioZIb/{  
%6t:(z  
七. 问题3 av(6wht8  
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。 3RUy, s  
fQ7V/x!  
template < typename T1, typename T2 > eYc$ dPE  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8%:Iv(UMk  
  { 2/U.| *mH  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); qRu~$K  
} b;L\EB  
~kV/!=  
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: H[T?\Lq  
d.aS{;pse  
template < typename T1, typename T2 > s `e{}\  
struct result_2 0RzEY!9g+  
  { M^A48u{,"  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; E[OJ+ ;c  
} ; 1Te %F+7  
!OZy7  
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? GWGSd\z  
这个差事就留给了holder自己。 U%-A?5  
    #j;^\rSv-  
IM*y|UHt  
template < int Order > g/4[N{Xf  
class holder; T%+ #xl  
template <> \-E^lIVF  
class holder < 1 > ??5Q)Erm1  
  { pG_;$8Hc  
public : k``_EiV4t  
template < typename T > pt?bWyKG  
  struct result_1 R- X5K-  
  { HH`'*$]7  
  typedef T & result; {.`vs;U  
} ; @?ebuj5{e  
template < typename T1, typename T2 > ]IaMp788  
  struct result_2 zg>zUe bA  
  { cF*TotU_m  
  typedef T1 & result; `Uq#W+r,  
} ; aNsBcov3O  
template < typename T > 7lTC{7C57  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const gE-tjoJ  
  { UJUEYG  
  return (T & )r; KV91)U  
} \eTwXe]Pv  
template < typename T1, typename T2 > F k7?xc  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const " > ypIR<  
  { .Cv6kgB@c  
  return (T1 & )r1; 8H[<X_/ke  
} Y+pHd\$-4  
} ; TT%M' 5&  
_IMW {  
template <> e v}S+!|U  
class holder < 2 > +SzU  
  { 3qgS&js 7  
public : uuEV_"X  
template < typename T > 6dQ-HI*Y#  
  struct result_1 '$Dn  
  { NCXRevE  
  typedef T & result; P.se'z)E  
} ; W<{h,j8  
template < typename T1, typename T2 > |o"?gB}Dh  
  struct result_2 2F;y;l%  
  { E#34Wh2z  
  typedef T2 & result; _ >?\DgjH  
} ; k:i4=5^*GX  
template < typename T > [> 3./YH`  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const #!B4 u?"m  
  { \0gis#  
  return (T & )r; B^=-Z8  
} pp?D7S  
template < typename T1, typename T2 > m[osg< CR_  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const @ )F)S 7  
  { eSn+B;  
  return (T2 & )r2; Vsr.=Nd=  
} 1NFsb-<u  
} ; bG"~"ipn%  
+.8 \p5  
rw[ph[\X  
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> >。 @/~omg}R  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: $GV7o{"&  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 'ycJMYP8  
9yu\ Ot  
return l(i, j) = r(i, j); -:^U_FL8un  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) NSMyliM1Y  
BU)U/A8iS  
  return ( int & )i; wVXS%4|v  
  return ( int & )j; &<g|gsG`  
最后执行i = j; f^ZRT@`O  
可见,参数被正确的选择了。 >~rTqtKd  
O^PKn_OJ  
?5__oT  
3d8L6GJ  
[Y/} ^  
八. 中期总结 OF>mF~  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 2>9C-VL2  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 hF?1y`20  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 1#g2A0U,  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor J( TkXNm  
*-WpZGh  
qx(xvU9  
%QH$ipM  
_{O>v\u  
3Aip}<1  
九. 简化 Mexk~z A^  
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。 ;a!S!% .h  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 hNiE\x  
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: ^#-l q)  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 A|[?#S((]  
  +-*/&|^等 @u+]aI!`-  
2. 返回引用。 FZ QP%]FX  
  =,各种复合赋值等 r r %V.r;2  
3. 返回固定类型。 G>_*djUf  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) mUC)gA/  
4. 原样返回。 ^0 )g/`H^>  
  operator, "!P3R1;%  
5. 返回解引用的类型。 KkyVSoD\  
  operator*(单目) 5ta `%R_  
6. 返回地址。 JG. y,<xW  
  operator&(单目) "^[ 'y7i  
7. 下表访问返回类型。 ,,.QfUj/&  
  operator[] @s&71a  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ]%SH>  
  operator<<和operator>> QZwNw;$k*  
/62!cp/F/D  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 Ny7S  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ,t744k')  
N% B>M7-=  
template < typename Left > VCfl`Aq'l  
struct value_return 2qNt,;DQ  
  { .LZ?S"z$ w  
template < typename T > nPtuTySG  
  struct result_1 l30EKoul)  
  { ]cvwIc">  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; tjS@meT  
} ; ~/U 1xk%  
aKDKmHd  
template < typename T1, typename T2 > }#+^{P3;  
  struct result_2 dQX6(J j  
  { uMv,zO5  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; c#]4awHU  
} ; Hio0HL-  
} ; E=Bf1/c\  
`[yKFa I  
"{xrL4BtC  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait (L:>\m&NO  
VGN5<?PrN  
下面我们来剥离functor中的operator() W*:.Gxv]  
首先operator里面的代码全是下面的形式: 7EEl +;wK  
A{zN | S[  
return l(t) op r(t) @1j   
return l(t1, t2) op r(t1, t2)  /maJtX'  
return op l(t) RP|`HkP-2  
return op l(t1, t2) Nx;~@  
return l(t) op 7A7?GDW  
return l(t1, t2) op G_JA-@i%  
return l(t)[r(t)] q i;1L Kc  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] >:!5*E5?  
M _f:A  
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: o-HT1Hc!  
单目: return f(l(t), r(t)); re<{ >  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); V0YZp  
双目: return f(l(t)); @HCVmg:  
return f(l(t1, t2)); %1L,Y  
下面就是f的实现,以operator/为例 Zx@a/jLO[n  
D_7,m%Z:  
struct meta_divide q2j{tP#  
  { Q&;9 x?e  
template < typename T1, typename T2 > 00y!K m_D  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) |df Pki{  
  { 3hH<T.@)  
  return t1 / t2; _VN?#J)o  
} A)!*]o>U  
} ; J@'wf8Ub  
aXYY:;  
这个工作可以让宏来做: F>l] 9!P|m  
!pW0qX\1n  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ _{KG 4+5\X  
template < typename T1, typename T2 > \ dn3y\  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Il 'fL'3  
以后可以直接用 +6\Zj)  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) \2$|Ei7  
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 KpGhQdR#  
(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。。。) =,8]nwgo  
u6agoK|^9  
3 0H?KAV  
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 oPM96 (  
0h_|t-9j  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > +0Y&`{#Z  
class unary_op : public Rettype uXvtfc  
  { wHy!CP%  
    Left l; ~>|ziHx  
public : %h@EP[\  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} '=pU^Oz<}  
i_%_x*  
template < typename T > 77Y/!~kd  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8A# ;WG  
      { mzgfFNm^G)  
      return FuncType::execute(l(t)); ;=z:F<Y  
    } 4WB0Pt{  
M= (u]%\  
    template < typename T1, typename T2 > "y}5;9#,  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const upmx $H>  
      { @yYkti;4-  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); =s6 opL)  
    } {l@{FUv  
} ; $& c*'3  
6=C<>c %+  
FSO).=#  
同样还可以申明一个binary_op 8s@3hXD&  
TWTb?HP  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 0y\Z9+G:  
class binary_op : public Rettype * ;FdD{+  
  { SpBy3wd  
    Left l; R=?[Nz  
Right r; .%-8 t{dt  
public : V7/Rby Q  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} gX@aG9  
V;=cwy)I  
template < typename T > DY*N|OnqJ  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const L~3Pm%{@A  
      { |w=zOC;v  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); <_+X 88  
    } *4 n)  
K 8O|?x]  
    template < typename T1, typename T2 > =_^X3z0  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ar,7S&s H  
      { eO1lnO|  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); J}t%p(mb  
    } b.938#3,  
} ; iy"*5<;*DD  
hbn([+xY  
O/LXdz0B  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 !r-F>!~  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 xSu >  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 5V-I1B&  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 ~LC-[&$  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! uAk.@nfiEv  
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。。。 I1J-)R+  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 v[<T]1=LRC  
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) 6\t@)=C,Q  
下面是修改过的unary_op x1a:u  
D_MmW  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ~ri5zb20  
class unary_op jiGTA:v  
  { p7 ~!z.)o  
Left l; &5;"#:ORcK  
  A%vbhD2;W  
public : ?]5qr?W%  
_0I@xQj-  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @VI@fN  
3g B7g'U  
template < typename T > n{jGOfc  
  struct result_1 i~72bMwsA  
  { A}^mdw9  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; *^r}"in  
} ; x~sBzTa  
ykJ>*z  
template < typename T1, typename T2 > |[lKY+26:{  
  struct result_2 4e  
  { ig"L\ C"T  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 3$/IC@+  
} ; F[MFx^sT{  
R-14=|7a-  
template < typename T1, typename T2 > 7Yy ;  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const #z42C?V  
  { sRfcF`7  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); WzWX E(  
} 0`H# '/  
0{mex4  
template < typename T > L.IlBjD  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const `_h&glMJ,q  
  { `u\n0=go  
  return OpClass::execute(lt(t)); W3RT{\  
} QL*IiFR  
R-Sym8c  
} ; =M-p/uB]  
X?Au/  
pot~<d`:K"  
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 u:EiwRW  
好啦,现在才真正完美了。 ,?3G;-  
现在在picker里面就可以这么添加了: ;kK/_%gN-G  
adw2x pj  
template < typename Right > I:.s_8mH}  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const D{!IW!w  
  { _f{{( 7  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); /tLVX} &  
} SX*RP;vHy  
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。 aDCwI:Li(  
nDW9NQ  
?# fQ~ s  
/O9EQPm(  
3a|\dav%  
十. bind ?4B`9<j8%  
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。 -YE^zzh  
先来分析一下一段例子 s@C}P  
H>C=zo,oiC  
x"~JR\yzKJ  
int foo( int x, int y) { return x - y;} )X!,3Ca{43  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 A=4OWV?  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 K%d&EYoW]  
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。 Je{ykL?N  
我们来写个简单的。 a9G8q>h]O  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: S[N5 ikg  
对于函数对象类的版本: [!z,lY>  
+qoRP2  
template < typename Func > P%zK;#8V  
struct functor_trait $u.z*b_yy  
  { :Sma`U&  
typedef typename Func::result_type result_type; "]dI1 g_  
} ; 7 3m1  
对于无参数函数的版本: v:U-6W_)|  
l ,8##7  
template < typename Ret > Vc2`b3"Br  
struct functor_trait < Ret ( * )() > RpF&\x>  
  { v1[29t<I!  
typedef Ret result_type; G2Zer=rC  
} ; nlYNN/@"  
对于单参数函数的版本: 1qch]1 ^G  
:>*7=q=  
template < typename Ret, typename V1 > Y 7aqO5  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > (?c-iKGc  
  { 9UkBwS`  
typedef Ret result_type; 99S ^f:t  
} ; !?XC1xe~R  
对于双参数函数的版本: : 'c&,oLY  
T |p"0b A  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > M{\I8oOg  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > *Uh!>Iv;  
  { 25T18&R  
typedef Ret result_type; '7/)Ot(  
} ; ;r8X.>P*  
等等。。。 Rv=YFo[B  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ?`#Khff?  
Kgv T"s.  
template < typename Func > GmG 5[?)  
struct func_return g\U-VZ6;p  
  { =I4lL]>  
template < typename T > iwq!w6+  
  struct result_1 ;*N5Y}?j'  
  { qLCR] _*  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; p'k0#R$  
} ; /{[o ~:'p  
So;<6~  
template < typename T1, typename T2 > &L:!VL{I  
  struct result_2 9ati`-y2  
  { @c#(.=  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; LLI.8kn7  
} ; n|hNM?v  
} ; O< I-  
No$3"4wk  
jylD6IT  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 +_`7G^U?%  
D=$)n_F  
template < typename Func, typename aPicker > teP<!RKNb  
class binder_1 8(De^H lO  
  { gr{ DWCK  
Func fn; b$7 +;I;  
aPicker pk; <%^&2UMg  
public : Smh,zCc>s  
5(2;|I,T  
template < typename T > SJLis"8  
  struct result_1 >lm&iF3y  
  { eE Kf|I  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; J4'eI[73  
} ; MA\V[32H  
]|@^1we  
template < typename T1, typename T2 > 54,er$$V  
  struct result_2 jdN` mosJ  
  { }vuARZ>  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; :0/ 7,i  
} ; s.rm7r@ #  
Ef\ -VKh  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {}  z} <^jgJ  
/ FII07V  
template < typename T > gUlo]!$  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const bcyzhK=  
  { NbobliC=  
  return fn(pk(t)); b>|6t~}M  
} DXo|.!P=3  
template < typename T1, typename T2 > %>yL1BeA4  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const wY#E?,  
  { ! if   
  return fn(pk(t1, t2)); 0sqFF[i  
} Dv"9qk  
} ; dM5-;  
sB</DS  
ig!+2g  
一目了然不是么? :h$$J lP  
最后实现bind EPm/r  
$ `c:&  
<} .$l  
template < typename Func, typename aPicker > eDMO]5}Ht  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) eavV?\uV%  
  { Z r8*et  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); S!UaH>Rh  
} &&+H+{_Q  
b sX[UF  
2个以上参数的bind可以同理实现。 A<{{iBEI`  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 :]KAkhFkbb  
Ie_wHcM<  
十一. phoenix NJ<F>3  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: (e~Nq  
~a:  
for_each(v.begin(), v.end(), Nc`L;CP  
( UfGkTwoo=  
do_ yAt ^;  
[ 3n _htgcv  
  cout << _1 <<   " , " <YY14p  
] DU S6SO  
.while_( -- _1), J zl6eo[;  
cout << var( " \n " ) ]esC[r]PJ  
) GJrG~T  
); ueudRb  
icgfB-1|i  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: _b 0& !l<  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor Y7|EIAU5Y  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 CTb%(<r  
那么我们就照着这个思路来实现吧: mt .sucT  
]9CFIh  
&Jj<h: *  
template < typename Cond, typename Actor > :X=hQ:>P  
class do_while d=(mw_-?  
  { 7dWS  
Cond cd; 7! Nsm  
Actor act; 1?}T=)3+$  
public : (=0.inZ  
template < typename T > 8tL~FiHb"  
  struct result_1 # d  
  { s;e\ pt  
  typedef int result_type; @{Q4^'K"  
} ; [JiH\+XLPs  
6Mf0`K  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 4RO}<$Nx}  
th_oJcS  
template < typename T > T)/eeZ$  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3fj4%P"  
  { ^q5#ihM  
  do /m1\iM\  
    { +7Gwg  
  act(t); x5Bk/e'  
  } _6Sp QW  
  while (cd(t)); B#A6v0Ta  
  return   0 ; X ?O[r3<  
} teR Tu  
} ; Q ,g\  
yWK)vju"  
?uu*L6  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). 2/?|&[  
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。 P.cyO3l  
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~OpofJNb  
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。 x2xRBkRg=  
下面就是产生这个functor的类: 6nn *]|7  
t@(HF-4~=  
U^PgG|0N  
template < typename Actor > [Xkx_B  
class do_while_actor \bXa&Lq  
  { pa+hL,w{6  
Actor act; -"x$ZnHU  
public : /vt3>d%B;  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} 6tZI["\   
$ nb[GV  
template < typename Cond > w0. u\  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; Eci\a]  
} ; =pNY eR_[  
mFeP9MfJ  
(3e 2c  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 tbr=aY$jY  
最后,是那个do_ vN $s|R'@  
sO Y:e/_F  
kZ~~/?B  
class do_while_invoker TeQV?ZQ#}  
  { %b0*H_ok7  
public : ceA9) {  
template < typename Actor > _1^'(5f$  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const /v}`l  
  { #yen8SskB  
  return do_while_actor < Actor > (act); ]e3Ax(i)  
} NK+o1   
} do_; 6!o1XQr=Z  
AA_%<zK  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? x-c"%Z|  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 jIyQ]:*p  
最后来说说怎么处理break和continue Bvj0^fSm  
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。 reVgqYp{{-  
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
如果您在写长篇帖子又不马上发表,建议存为草稿
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五