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
  • 6921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 OKOu`Hz@  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 imL_lw^?  
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, _W!p8cB  
b4 #R!  
f&@BKx  
X&m'.PA  
  class filler U]~^ZR  
  { :& XH?/Wi  
public : E:E4ulak  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} 0[A9b,MMVO  
} ; (P|~>k  
5r {;CKKz  
"VxWj}+]  
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: ,{eU P0]  
h&@R| N  
4 {GU6v)f  
4\5uY  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); QrG`&QN  
gIEl.  
f7de'^t9  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 zzGYiF ?  
I8Vb-YeS  
\kam cA  
)U<Y0bZA!  
二. 战前分析 )u ?' ;  
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。 O%!5<8Xrb  
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 u'A#%}3  
9a$56GnW1  
pY8q=Kl  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); KGHq rc  
  /* --------------------------------------------- */ `em9T oJV  
vector < int *> vp( 10 ); XJ0 {  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); FE7)E.U  
/* --------------------------------------------- */ rEZ8eeB[3  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); hv$yV%.`  
/* --------------------------------------------- */ m#H3:-h,  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); Ei>m0 ~<\  
  /* --------------------------------------------- */ -|yb[~3  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); AF,BwLN  
/* --------------------------------------------- */ HG >j5  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); wmr-}Y!9u%  
4b]a&_-}  
lb' Cl3H  
F9q8SA#"  
看了之后,我们可以思考一些问题: 7\ SUr9[  
1._1, _2是什么? BZK`O/  
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。 Z^KA  
2._1 = 1是在做什么? RH;:9_*F  
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。 g\oSG)  
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。 3#kitmV  
d?,M/$h  
OU DcY@x~  
三. 动工 %%%fL;-y  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ?`?T7w|3 y  
JMBK{JK>  
5wtTP ;P  
']6VB,c`  
template < typename T > JHn*->m  
class assignment }]P4-KqI  
  { q!'rz  
T value; s'P( ,!f  
public : bJr[I  
assignment( const T & v) : value(v) {} ug 7o>PX  
template < typename T2 > XdEPbD-  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } Vsq8H}K  
} ; DmqX"x%P  
zRl~^~sY  
DLPUqKL]  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 +';>=hha  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment E|"=. T  
=H7xD"'%R  
i?;r7>  
g8;D/  
  class holder mo]KCi  
  { `RQ#.   
public : OV CR0  
template < typename T > 3cl9wWlJ_E  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const vy@rQC %9  
  { WUdKLx %F  
  return assignment < T > (t); e= P  
} JYqSL)Ta*t  
} ; nCg66-3A  
m,LG=s  
lEL78l.  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 01a-{&   
u8b2$D  
  static holder _1; JEn3`B!*  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 r WtZj}A  
=#5D(0Ab  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); <T?oKOD ]  
而不用手动写一个函数对象。 OqhD7 +  
6V9doP]i  
z(RL<N%  
n ?[/ufl  
四. 问题分析 Zzua17  
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。 ^o?SM^  
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。 X##1! ad  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 !SOrCMHx  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 eZhPu'id\s  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 dP$GThGl  
M s9E@E  
五. 问题1:一致性 qgt[~i*  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 3{Nbp  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 %rQuBi# 1f  
`\>.h  
struct holder +y+"Fyl  
  { xk~IN%\  
  // z1OFcqm  
  template < typename T > EfLO5$?rm  
T &   operator ()( const T & r) const td2/9|Q  
  { @=S}=cl  
  return (T & )r; ^yviV Y  
} 10Wz,vW,n  
} ; ]T! }XXK  
#1'\.v  
这样的话assignment也必须相应改动: a[bBT@f  
CLD-mx|?  
template < typename Left, typename Right > _gNz9$S  
class assignment 2U kK0ls  
  { rf+:=|/_3  
Left l; RNVbcd  
Right r; &>WWzikB*  
public : "e3["'  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} "tit\a6\(  
template < typename T2 > \h<BDk*  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } 89}Y5#W  
} ; gE/Tj$  
Fh7'[>onw  
同时,holder的operator=也需要改动: 0Y=![tO8  
oj,lz?  
template < typename T > FX <b:#  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const }!#gu3  
  { W" "*ASi  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); <3PL@orO  
} u),Qa=Wp  
TjK{9A  
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。 YKZrEP 4^  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 7)rWw<mY  
l7(!`NPbC  
return l(rhs) = r; !33#. @[  
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。 gCd`pi 8  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: UAF<m1  
OIHz I2{  
template < typename Tp > " }gVAAvc7  
class constant_t q}uHFp/J  
  { D-imL;|  
  const Tp t; 3 vP(S IF  
public : %m5Q"4O  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Hk_y/97OO  
template < typename T > Vpfp}pL  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const z7.|fE)<6  
  { _?7#MWe&  
  return t; C9n}6Er=,  
} >C WKH~  
} ; 5(2|tJw-H;  
"bg'@:4F  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 3LR p2(A  
下面就可以修改holder的operator=了 ;Lw{XqT  
M_ 0zC1  
template < typename T > ? ]sM8Bd}  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 7fp(R&)1  
  { ,[p T4G  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); WzW-pV]  
} D*5hrkV9  
y< R=  
同时也要修改assignment的operator() PeX1wK%f  
!2CL1j0(  
template < typename T2 > $m1<i?'m  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } YIt9M,5/Q  
现在代码看起来就很一致了。 M x5`yT7  
5lKJll^2:  
六. 问题2:链式操作 %ugHhS!  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 MJ<Jb,D1  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 {cK^,?x  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 }y%`)lz~;  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 o{v&.z  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct +1C3`0(  
Ph&urxH@  
template < typename T > P27%xV-n>  
struct result_1 T[k4lM  
  { wmNHT _  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Yw3oJf&  
} ; |9xI_(+{kP  
z_;3H,z`  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: )|j[uh6w o  
v4Zb? Yb  
template < typename T > }g +;y  
struct   ref P47V:E%  
  { @ufo$?D  
typedef T & reference; {",MCu_V  
} ; 2 gq$C"  
template < typename T >  GJi~y  
struct   ref < T &> 05Fz@31~  
  { 148V2H)  
typedef T & reference; C#rc@r,F  
} ; JE 5  
qM4c]YIaSl  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: -b&{+= ^c  
yZ]:y-1  
template < typename T > RT/o$$  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const oq/G`{`\  
  { gC%G;-gm  
  return l(t) = r(t); tary6K9K+  
} ,y`CRlr:  
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。 h<<>3A  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 @K223?c8l  
[$(%dV6O  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 h-a!q7]l  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: R;whW:Tx  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ))D:8l@  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 6dH }]~a  
最后的布局是: tbo>%kn  
                Add Xy,lA4IP  
              /   \ a/Q$cOs  
            Divide   5 `cz2DR-"  
            /   \ KAA-G2%M  
          _1     3 [sV"ws  
似乎一切都解决了?不。 }K1 0Po'  
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。 ^{$FI`P  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 F+ <Z<q  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: MiT}L  
v dbO(  
template < typename Right > S>G?Q_&}?D  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const zIC;7 5#  
Right & rt) const E9\vA*a  
  { ' #NcZy  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); k- V,~c  
} %)jxW{  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 VLsxdwHgb  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 C fEmT8sa  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 N qHy%'R  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 {_N,=DQ!  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 vE6mOM!_L  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? ~0$NJrUy  
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: Sgim3):Z  
C`=p +2I]  
template < class Action > r;9 r!$d  
class picker : public Action Tm^89I]L  
  { y4Z &@,_{  
public : rD?L  
picker( const Action & act) : Action(act) {} 2n><RZ/9  
  // all the operator overloaded =@Dwlze  
} ; I4;A8I  
*D4hq=  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 V6$xcAE"</  
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: 0`.^MC?  
@J{m@ji{  
template < typename Right > AWjJ{#W>9  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const ' K@|3R  
  { Vt^3iX{!  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 2 &/v]  
} {^CT} \=>  
:(dHY  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > a8u 9aEB  
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。 J]W5[)L  
v}@xlB=  
template < typename T >   struct picker_maker M7f;Pa  
  { h1 WT  
typedef picker < constant_t < T >   > result; sAo& uZ  
} ; W)'*m-I  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > MUOa@O,  
  { WPZ?*Sx  
typedef picker < T > result; (npj_s!.C)  
} ; 5tJ,7Y'  
~/NKw:  
下面总的结构就有了: i'd2[A.7I  
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。 KKA~#iCk  
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。 |r ue=QZ  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 {NpM.;  
至此链式操作完美实现。 AE: Z+rM*  
r|4t aV&  
j Ja$a [  
七. 问题3 Nu8Sr]p  
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。 =_j vk.  
FYs)M O  
template < typename T1, typename T2 > umz;F  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const xw{-9k-~  
  { A5,t+8`aci  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); - (#I3h;I  
} EM>}0V  
%h1N3\y9i(  
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: yx V:!gl  
IUR<.Y`  
template < typename T1, typename T2 > t+oJV+@  
struct result_2 &`b "a!  
  { d0'J C*  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; "5cM54Z0  
} ; k6`6Mjbc  
fEB7j-t  
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? 6y%0`!  
这个差事就留给了holder自己。 Y@'8[]=0  
    Gm*X'[\DD  
1[_mEtM:]B  
template < int Order > w\) |  
class holder; A!1;}x  
template <> |t$Ma'P  
class holder < 1 > oYWR')8g  
  { 0G!]=  
public : 9rh}1eo7  
template < typename T > hdTzCfeZ5@  
  struct result_1 %;#^l+UB  
  { cj11S>D  
  typedef T & result; iy""(c  
} ; :JlP[I  
template < typename T1, typename T2 > 6TP7b|  
  struct result_2 4Llo`K4  
  { lKk/p^:  
  typedef T1 & result; Q)"A-"y  
} ; &.TTJsKG h  
template < typename T > U%0Ty|$Y   
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const gGfoO[B  
  { 8Sz})UZ  
  return (T & )r; Spt ? >sm  
} -i-?.:  
template < typename T1, typename T2 > \.M*lqI  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const bLt.O(T}  
  { fM^[7;]7e  
  return (T1 & )r1; KZ~*Nz+H2  
} G "P4-  
} ; f6$b s+oP  
OtFh,}E  
template <> zbJT&@z  
class holder < 2 > &/,|+U[  
  { \9-"M;R.d  
public : G:g69=x y  
template < typename T > dz Zb  
  struct result_1 @k&qb!Qah  
  { ^*fQX1h<  
  typedef T & result; vloF::1  
} ; ftH:r_"O#  
template < typename T1, typename T2 > KZPEG!-5  
  struct result_2 8QMPY[{   
  { !ct4;.2 D  
  typedef T2 & result; +S Jd@y@fR  
} ; h=-"SW  
template < typename T > [9:9Ql_h  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const a&vY!vx 3  
  { 4tY ss  
  return (T & )r; 6;b~Ht  
} ]l8^KX'  
template < typename T1, typename T2 > W456!OHa  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ,@5I:X!rR  
  { =-p$jXVW%  
  return (T2 & )r2; 7g_]mG [6  
} 'uy/o)L  
} ; nB .G  
O*#*%RL|  
vTn}*d.K=  
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> >。 iYC9eEF  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: \l~*PG2  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: V^;jJ']  
s=CK~+,/  
return l(i, j) = r(i, j); w6j/ Dq!  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) %D *OO{  
Dd` Mv$*d8  
  return ( int & )i; ->N8#XH2=  
  return ( int & )j; k1Q ?'<`  
最后执行i = j; j&k6O1_  
可见,参数被正确的选择了。 0Fu~%~#E$  
4>J   
G8Du~h!!U  
oY, %Iq  
Nz)l<S9>  
八. 中期总结 u{L!n$D7  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: <_Q1k>  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 d^`?ed\1  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 %j7XEh<'  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor @V!r"Bkg.  
bV"G~3COy  
p) +k=b  
n0is\ZK 0  
NFv>B>  
^Ox3XC  
九. 简化 zl`h~}I  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 Wl}&?v&@  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 7F'`CleU  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: j)q\9#sI/(  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Po%(~ )S>  
  +-*/&|^等 CD8}I85 K  
2. 返回引用。 mx=BD'  
  =,各种复合赋值等 vhhC> 7  
3. 返回固定类型。 h yv2SxP*  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) 2PG [7u^  
4. 原样返回。 "Iix )Ue  
  operator, g&{9VK6.  
5. 返回解引用的类型。 =z8f]/k*>  
  operator*(单目) i7ly[6{^pr  
6. 返回地址。 B/n[m@O  
  operator&(单目) V dn&c  
7. 下表访问返回类型。 IH"6? 9nd  
  operator[] Nv"EV;$  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 )RcL/n  
  operator<<和operator>> ]~3U  
V(E/'DR  
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。 ccL~#c0P7  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 3'X.}>o   
(P`3 @H  
template < typename Left > +U@<\kIF  
struct value_return ZzX~&95G  
  { D|.ic!w'  
template < typename T > & GreN  
  struct result_1 y a_<^O 9  
  { 3g6j?yYqb  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ()H:UvM=t  
} ; Km^&<3ch#  
,\@O(; mF  
template < typename T1, typename T2 > c ;'[W60  
  struct result_2 h5K$mA5  
  { CoA6  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 8}(]]ayl  
} ; oqeSG.1  
} ; }C|dyyr  
:GJ &_YHf  
F,'exuZ  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait b3VS\[p  
-! K-Htb-  
下面我们来剥离functor中的operator() uAWM \?  
首先operator里面的代码全是下面的形式: =xS+5(  
hh[jN 7K  
return l(t) op r(t) x@Hc@R<!  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) )[Yv?>ib  
return op l(t) 2rZx Sg  
return op l(t1, t2) ,tg0L$qC  
return l(t) op &ZQJ>#~j^  
return l(t1, t2) op ~ _!F01s  
return l(t)[r(t)] 42qYg(tZ  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 'R:"5d  
NG6& :4!  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: .AU)*7Gh  
单目: return f(l(t), r(t)); ',S'.U  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); G2FXrkU  
双目: return f(l(t)); J^g!++|2P  
return f(l(t1, t2)); |.3DD"*  
下面就是f的实现,以operator/为例 S)/_muP  
to$h2#i_  
struct meta_divide a.zpp'cEb  
  { j.@\3'  
template < typename T1, typename T2 > ,#kIr  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) pt}X>ph{  
  { wLH] <k  
  return t1 / t2; nxl[d\ap+n  
} VZl6t;cn  
} ; Qg<(u?7N  
.?hP7;hhI  
这个工作可以让宏来做: lO_UPC\@fw  
xagBORg+Bd  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ f-7 1~  
template < typename T1, typename T2 > \ x UD-iSY  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; qZA).12qS  
以后可以直接用 9,"L^W8"k  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ,11H.E Z  
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 *C:|X b<9  
(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。。。) +PuPO9jKO@  
#&7}-"Nd  
2m2;t0  
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 =7o"u3hG  
?%y?rk <  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ) v,:N.@Q  
class unary_op : public Rettype Ck|8qUz-  
  { L;f!.FX#  
    Left l; E\4 +_L_j  
public : = MOj|NR [  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} &HY+n) o  
QhK#Y{xY  
template < typename T > SE~[bT  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const >lIk9|  
      { PxS8 n?y  
      return FuncType::execute(l(t)); !dC<4qZ\C  
    } x3"#POp  
Zc`BiLzrIG  
    template < typename T1, typename T2 > GHeVp/u  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const se>MQM5 )  
      { '&|=0TDd+  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); _Iv6pNd/  
    } %$Aqle[  
} ; 8UVmv=T  
;IokThI  
sK5r$Dbr  
同样还可以申明一个binary_op a)'5Nw9*  
%&Q$dzgb_  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ~7zGI\= P@  
class binary_op : public Rettype _&b4aW9<  
  { 4sT88lG4n  
    Left l; HZf/CE9T  
Right r; '`uwJ&@  
public : wL:flH@  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} os]8BScx  
<"r#:Wr  
template < typename T > F;<xnC{[  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const B,=H@[Fj  
      { /x1![$oC0  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); &mtJRfnu  
    } HI11Jl}{  
=^5Alb a/  
    template < typename T1, typename T2 > O|M{-)  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const BjzPz  
      { .ODR]7{  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); y`XU~B)J1  
    } wLOB}ZMT  
} ; 9^G/8<^^>  
Aw5HF34J  
S :<Nc{C  
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 Gnq?"</  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 } =]M2}  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 3S}Pm2D2  
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。 w_{wBL[3e  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! hK,Sf ;5V  
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。。。 [6XF=L,!  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Xn%pNxUL  
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) L>R P-x>  
下面是修改过的unary_op Ls] g  
R'@9]99  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > #odIEC/  
class unary_op 20nP/ e  
  { n$ou- Q  
Left l; 4s*ZS}] o  
  u;/ Vyu  
public : VeQg -#&I  
N<-gI9_  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} j4R(B  
5X:*/FuS@  
template < typename T > ry`z(f  
  struct result_1 ZU%[guf  
  { 'GS"8w~j  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; T, )__h  
} ; 428>BQA  
|='z{WS  
template < typename T1, typename T2 > z-.+x3&o @  
  struct result_2 1NgCw\  
  { 9vvx*rD  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 5Ezw ~hn  
} ; Pf\D-1gi  
m4l& eEp  
template < typename T1, typename T2 > 5?F__Hx*2  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Bx4w)9+3  
  { U_n9]Z  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); .jk@IL  
} 9#MBaO8_"  
zZ` _D|<m  
template < typename T > ;CPr]avY  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 2h1vVF3  
  { :i. {  
  return OpClass::execute(lt(t)); "C{}Z  
} .xm.DRk3  
vRH d&0  
} ; xk5@d6Y{r  
42(Lb'G  
&p4&[H?  
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 7KAO+\)H^Y  
好啦,现在才真正完美了。 uJC~LC N  
现在在picker里面就可以这么添加了: c_'OPJ  
\Ani}qQ%|  
template < typename Right > <4g{ fT0  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const G2Qlt@.T  
  { |n,<1QY  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); iA'lon  
} =pS5uR~  
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。 fj;y}t1E]  
n O\"HLM  
4;0lvDD  
5n9B?T8C  
P'Ux%Q+B>  
十. bind UJ CYs`y  
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。 (2^gVz=j  
先来分析一下一段例子 2[O&NdP\Zk  
/2=#t-p+  
GycSwQ ,  
int foo( int x, int y) { return x - y;} 0+kH:dP{  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 { + Zd*)M[  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 Pa V@aM~3  
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。 `\#B18eU  
我们来写个简单的。 `OXpU,Z 6U  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: B1>/5hV}  
对于函数对象类的版本: [d1mL JAR  
&h^9}>rVjV  
template < typename Func > y)W@{@{kl  
struct functor_trait 2ZG5<"DQ"  
  { 3c]b)n~Y  
typedef typename Func::result_type result_type; gT0BkwIV  
} ; z8SmkL  
对于无参数函数的版本: e%@~MQ-  
>aj7||K  
template < typename Ret > w&o&jAb-M  
struct functor_trait < Ret ( * )() > $Bs {u=+w  
  { )ttUWy$w  
typedef Ret result_type; ,+meT`'vn  
} ; 7Z\--=;|[:  
对于单参数函数的版本: --%N8L;e  
7BK0}sxO  
template < typename Ret, typename V1 > jY% na HaI  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > K1\a#w  
  {  @Z\,q's  
typedef Ret result_type; ,!Z *5  
} ; DRp~jW(\y  
对于双参数函数的版本: 1DE<rKI  
2.l Z:VLN  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ^Eb.:}!D6  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > $o0 iLFIX/  
  { d4>Z8FF|1B  
typedef Ret result_type; Ay5i+)MD  
} ; :y%/u%L  
等等。。。 *n 6s.$p)%  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy &eCa0s?mI  
)4<__|52"1  
template < typename Func > W&& ;:Fr  
struct func_return $Q96,rb}k;  
  { HkUWehVm  
template < typename T > pgI^4h  
  struct result_1 Lvq>v0|  
  { GT}F9F~  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; jV>raCK_  
} ; LcSX *MC  
[y'f|XN  
template < typename T1, typename T2 > 723bkJw V  
  struct result_2 3=FZ9>by  
  { snf~}:&   
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; toya fHf  
} ; v9w'!C)b  
} ; AX;8^6.F3  
0?\Zm)Q~(  
im9G,e  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 wsIW |@  
&,c``z  
template < typename Func, typename aPicker > ZUVA EH%  
class binder_1 PE}:ybsX  
  { Bm.:^:&k  
Func fn; <acUKfpY  
aPicker pk; xLNtIzx  
public : dZ  rAn  
aqRhh=iS  
template < typename T > ypKUkH/  
  struct result_1 hb zC#@ q  
  { wKZ$iGMbz  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; `\T]ej}zvI  
} ; \>:CvTzF  
x(etb<!jd  
template < typename T1, typename T2 > #{?PbBE}  
  struct result_2 P9^-6;'Y  
  { >/kc dWl  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; uxtWybv  
} ; 7n8~K3~;  
_=Z,E.EN  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Xjo5v*Pu  
/'].lp  
template < typename T > 66/3|83Z  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *1p|5!4c  
  { @kpv{`Y  
  return fn(pk(t)); 2XFU1 AW  
} <j*;.yyC  
template < typename T1, typename T2 > iOR_[y,  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const F(k.,0Nc  
  { !MYSfPdS  
  return fn(pk(t1, t2)); hAYTj0GZ  
} T (OW  
} ; v, n$^R  
'Jt]7;04p  
^?cz,N~  
一目了然不是么? lE;Ewg  
最后实现bind #!aN{nK0  
uD1e!oU  
UDL!43K  
template < typename Func, typename aPicker > R:e<W/P"  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) hd>aZ"nm1  
  { \>jLRb|7Ts  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); y.e^hRKb  
} SB1upTn  
@.b+av4J  
2个以上参数的bind可以同理实现。 A+::O@_s  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 %_+2@\  
,uo'c_f(e  
十一. phoenix ?u/@PR\D  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: pP*zq"o  
dx;Ysn0-  
for_each(v.begin(), v.end(), o.w\l\  
( A?CcHw rT  
do_ <j&DK2u=i  
[ p2n0Z\2  
  cout << _1 <<   " , " @hJ%@(  
] ';TT4$(m  
.while_( -- _1), b8V~S'6VqO  
cout << var( " \n " ) tZ} v%3  
) o7J  
); PZE0}>z  
U}6.h&$  
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: OTGofd2zf  
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 DF1I[b=]  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 SH_(rQby  
那么我们就照着这个思路来实现吧: zm]aU`j  
/tP|b _7O  
BGOuDKz9C  
template < typename Cond, typename Actor > v1BDP<qU2  
class do_while jT8#C=a7  
  { wF <n=  
Cond cd; XWA:J^  
Actor act; D2](da:]8)  
public : N}pw74=1  
template < typename T > [q/Abz'i  
  struct result_1 H<v'^*(  
  { rqdE6y+^  
  typedef int result_type; kSR\RuY*  
} ; 8Eakif0CO  
IhA5Wt0j  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 12;8o<~  
2_n7=&  
template < typename T > lz YEx  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const o_@4Sl8  
  { n#q<`}u,  
  do *pAV2V(!23  
    { :bz}c48%  
  act(t); [z9 `)VIe  
  } "}pNe"ok  
  while (cd(t)); \hBG<nH{0  
  return   0 ; NdL,F;^  
} nQ q=7Gu  
} ;  @2Z#x  
i\KQ!f>A  
7NDr1Z#B6V  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). 3gv|9T  
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。 Y( 3Bp\6  
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。 99:C"`E{  
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。 n` xR5!de  
下面就是产生这个functor的类: &d"G/6  
.WPV dwV4U  
=R#Qx,  
template < typename Actor > M[6:p2u  
class do_while_actor {$R' WXVs  
  { IB[)TZ2m  
Actor act; fb{`` ,nO  
public : RLb KD>  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} m=}B,']O  
p?B=1vn-2  
template < typename Cond > 2Ou[u#H  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; P"W2(d  
} ; &Q>k7L!  
!P)O(i=  
a4XU?-sUh  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 @xbQYe%J  
最后,是那个do_ A9wh(P0\  
OY:,D  
Zn ''_fjh  
class do_while_invoker 5[A@ gw0u  
  { ~ vJ,`?  
public : W7 Cc  
template < typename Actor > Zy o[(`y  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const ~xD ={9BL  
  { VO$ iNK  
  return do_while_actor < Actor > (act); 8ELCs<xI  
} sC='_h  
} do_; WN01h=1J_  
%KmiH ;U  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? u/M+u;  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 |962G1.  
最后来说说怎么处理break和continue ]`kmjn  
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。 =K6($|'=  
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
如果您提交过一次失败了,可以用”恢复数据”来恢复帖子内容
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八