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
  • 4523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 RAwk7F3qn  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 u uSHCp  
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, :Fnzi0b  
%z2oDAjX  
RQ|?Ce",  
7PA=)a\  
  class filler Pj._/$R[/  
  { W8VO)3nmD  
public : KX=/B=3~  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} H>Ks6V)RL4  
} ; 80HEAv,O  
\6i 9q=  
jceHK l  
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: L\YZT| K(  
%UBPoq  
O"8P#Ed  
wR(ttwxK3  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); A(NEWO  
wa2~C [  
9\:w8M X'  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 DP0Z*8Ia  
3<3t;&e  
@BXaA0F4  
]o `4Z"  
二. 战前分析 ?`"<DH~:0B  
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。 Bu' :2"7  
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 TG?fUD V  
C`pan /t  
=O,e97  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); gkLr]zv  
  /* --------------------------------------------- */ oW8;^u  
vector < int *> vp( 10 ); f@L \E>t  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); =@%MV(  
/* --------------------------------------------- */ =^by0E2  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); cmae&Atotw  
/* --------------------------------------------- */ *%nX#mwz  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); @YsL*zw  
  /* --------------------------------------------- */ 'h k @>"  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); .C6gl]6y@  
/* --------------------------------------------- */ 9 #:ue@)  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); q4 $sc_0i  
NXi ,5  
IN>TsTo  
H&9wSG`  
看了之后,我们可以思考一些问题: m8p4U-*j  
1._1, _2是什么? h|)2'07  
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。 9z5z  
2._1 = 1是在做什么? +Z]y #=  
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。 Y[T J;O!R  
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。 95VqaR,  
 r^e-.,+  
D8W(CE^}  
三. 动工 pc^E'h:  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: u"eZa!#  
$*g{[&L|6  
^g\h]RD}  
%N!h38N2  
template < typename T > JW2W>6Dgv[  
class assignment .ZM]%[4  
  { U24V55ZnI  
T value; f7 K8m|  
public : omr:C8T>  
assignment( const T & v) : value(v) {} -B",&yTV  
template < typename T2 > XPrY`,kN  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } Fv<]mu  
} ; Gl=@>Dc%  
&MBOAHhze  
I)qKS@  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 (Jm(}X]sh[  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment A-}PpH~.Z  
+ESX.Vel  
!:&2+%  
S`iM.;|`O  
  class holder MI?]8+l  
  { m21QN9(i%  
public : &0?DL  
template < typename T > V>DXV-%&C  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const rAtai}Lx  
  { w}fqs/)w  
  return assignment < T > (t); "~B~{ _<j  
} ^Jc$BMaVg  
} ; &?&'"c{;m  
MA l{66  
3ZLr"O1l)  
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: DX7Ou%P,mg  
8s\8`2=  
  static holder _1; x A@|I#  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 qFB9,cUqh  
b6 J2*;XG  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Tey,N^=ek  
而不用手动写一个函数对象。 Q5T(;u6  
3( >(lk  
`kI?Af*;v  
!]n{l_5r  
四. 问题分析 uMljH@xBc  
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。 2y&_Z^kI?  
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。 $yP'k&b!  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 :T8u?@ .  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 qen44;\L  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Ih9ORp7  
rcD.P?"  
五. 问题1:一致性 eA;j/&qH  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| iPR!JX _  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 zzDNWPzsA  
e)fJd*P  
struct holder A?%XO %  
  { TW;|G'}$  
  // `Pz!SJ|  
  template < typename T > 5p N08+  
T &   operator ()( const T & r) const Off: ~  
  { E1mI Xd;.  
  return (T & )r; BZnp #}f  
} N> uZt2  
} ; b7F3]W<`&  
z/Mhu{ttL  
这样的话assignment也必须相应改动: 8=!r nJCav  
3(Hj7d7'}  
template < typename Left, typename Right > \{Ox@   
class assignment _"FbjQ"  
  {  ==r ?  
Left l; t6! p\Y}}  
Right r; R(n0!h4  
public : qkZ5+2m  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Uv W:#  
template < typename T2 > `Lb _J  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } `&"H* Ie  
} ; *;V2_fWJ@  
-Ihn<<uE?  
同时,holder的operator=也需要改动: S]#=ES'^/  
;'Z,[a  
template < typename T > {!:|.!-u  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const  P %U9S  
  { 6w:g77SH)%  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); -Lz1#Sk]A  
} Z]1z*dv  
A1=$kzw{UH  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 sk%:Sp  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 !$ J)  
wAj(v6  
return l(rhs) = r; ps{&WT3a  
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。 PEwW*4Xo  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: }(vOaD|k=  
{U+9,6.`  
template < typename Tp > qU /Wg  
class constant_t Sf.8Ibw  
  { T{v<  
  const Tp t; F?+Uar|-a  
public : |tolgdj  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} o+6^|RP  
template < typename T > J T0,Z  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const !@]h@MC$7  
  { K_w0+oY a  
  return t; *6\`A!C  
} 3ec==.  
} ; Nsy9 h}+A  
z? b(|f\!  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 aF4V|?+  
下面就可以修改holder的operator=了 '8kL1  
6m;wO r  
template < typename T > EcS-tE 4%  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const NiJ?no  
  { ,:Rq  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); 1dgN10  
} 0I ND9h. %  
[b)K@Ha  
同时也要修改assignment的operator() \Vhp B   
bQ:3G;  
template < typename T2 > #dn%KMo2r  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); }  vCH v  
现在代码看起来就很一致了。 ,a?\i JNb  
:8GxcqvCWq  
六. 问题2:链式操作 JwG5#CFu^  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 kosJ]q'U  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 ;]`NR  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 &V,-W0T_  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 uhN(`E@  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct  M$-(4 0  
_tauhwu  
template < typename T > B #V 4  
struct result_1 `efH(  
  { 0T{Y_IG  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; vEee/+1?  
} ; rQQPs\o  
^ {]sD}Q"  
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: HuLm!tCu  
`5 v51TpH  
template < typename T > 9QM"JEu@  
struct   ref :Tl6:=B  
  { C?<XtIoB  
typedef T & reference; }JTgj  
} ; .^+$w $  
template < typename T > r3bvuq,6$  
struct   ref < T &> A,CPR0g%  
  { 0{Ll4  
typedef T & reference; pUEok+  
} ; W&re;?Z{ke  
0dX=  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: -"^WDs  
OQb9ijLeK  
template < typename T > ;cHI3V  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const fyoB]{$p8  
  { aZ:?(u]  
  return l(t) = r(t); 2 n+XML  
} (/P&;?j  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 ke6cZV5w  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 hy`)]>9z~  
(9q{J(44  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 N %/DN  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: V$F.`O!hfi  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 *gpD4c7A\  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ,ce^"yG  
最后的布局是: MldL"*HW:  
                Add \iE9&3Ie  
              /   \ tS\NO@E_Jh  
            Divide   5 xr-`i  
            /   \ _CwQ}n*  
          _1     3 %+W >+xRb  
似乎一切都解决了?不。 /F9lW}pd  
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。 7wEG<,D  
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。 D\&y(=fzf  
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: N'BctKL  
X|B;>q  
template < typename Right > Y/I6.K3  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const aZCT|M1  
Right & rt) const pC.T)k  
  { : )*Ge3  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); h9smviU7u  
} J#Eh x|  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 bvRGTOxO  
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。 >"{zrwNq  
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。 YqCK#zT/  
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。 *xVAm7_v  
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。 |(ju!&  
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? "LaX_0t)  
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: P&`r87J  
l%5%oN`4  
template < class Action > [MP :Eeg  
class picker : public Action 1e| M6*  
  { g*imswj7  
public : R2ZQBwB  
picker( const Action & act) : Action(act) {} x#VUEu]8  
  // all the operator overloaded :%oj'm44!  
} ; VIdoT2  
&bgi0)>  
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。 O}!@28|3"  
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: O9&:(2'f  
Z_WTMs:x!  
template < typename Right > wz)9/bL  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const 8mddI  
  { nv Gd:]Z  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); yzl\{I&  
} n k3lC/f  
",_  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > &V{,D))6[  
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。 ov>L-  
BtApl)q#  
template < typename T >   struct picker_maker eE_XwLE  
  { 7f,W zvV  
typedef picker < constant_t < T >   > result; C2i..iD  
} ; ~y^lNgujO  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > s""8V_,;  
  { R*C+Yk)Tkt  
typedef picker < T > result; Dx)XC?'xO  
} ; 'Rw] C[  
m6<0 hP  
下面总的结构就有了: ZU'^%)6~o~  
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。 fOervo  
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。 K 8c#/o  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ,X6j$YLWp  
至此链式操作完美实现。 x^skoz  
oF^hq-xcP  
,lM2BXz%  
七. 问题3 `I{Q,HQ7  
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。 c)fp;^  
8{ t&8Ql n  
template < typename T1, typename T2 > 6^u(PzlA|~  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 5)<jPyC  
  { (.+n1)L?  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); YcZ4y@6"  
} MX\-)e#  
dF]8>jBOL  
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: N)Kr4GC  
@ xr   
template < typename T1, typename T2 > 4 Z)]Cq*3  
struct result_2 XnOl*#P  
  { M3`A&*\;  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; kn|l3+  
} ; U8z"{  
X#<Sv>c^  
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? ^k##a-t<_>  
这个差事就留给了holder自己。 Jz'+@q6h  
    K 5[ 3WHQ  
r!iuwE@  
template < int Order > h!GixN?  
class holder; ~C x2Q4E  
template <> Tyl"N{ _  
class holder < 1 > KVy5/A/8c  
  { D<6k AGE  
public : #::vMnT  
template < typename T > hZJqo +s  
  struct result_1 "r+<=JU>OV  
  { 1X.1t^HH:  
  typedef T & result; J)NpG9iN  
} ; e[!>ezaIY  
template < typename T1, typename T2 > eO G%6C%a  
  struct result_2 )>p6h]]a  
  { >FNt*tX<0  
  typedef T1 & result; }iAi`_\0;  
} ; ~T9[\nU\  
template < typename T > it vdzPO  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const a| cD{d  
  { >YhqL62!a  
  return (T & )r; .#|pje^  
} wv-8\)oA  
template < typename T1, typename T2 > DBDfB b  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const jp`N%O]6  
  { `_)dEu  
  return (T1 & )r1; ;Vt u8f  
} q(W@=-uDK  
} ; +Z*%,m=N(  
I),8EEf\  
template <> 4[q * 7m  
class holder < 2 > JK`P mp>  
  { p6)UR~9Rs  
public : p<e~x/@m*  
template < typename T > X9HI@M]h  
  struct result_1 OpQa!  
  { IIZsN*^  
  typedef T & result; 9n7d "XD2  
} ; 0<9TyN6  
template < typename T1, typename T2 > B"v=Fr[  
  struct result_2 [4e5(!e  
  { 8 Hn{CJ~'  
  typedef T2 & result; Ex3woT-  
} ; +n dyR  
template < typename T > r N7"%dx  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const  HV(Kz  
  { Jt8 v=<@  
  return (T & )r; !A o?bs'  
} lOui{QU  
template < typename T1, typename T2 > yNL71>w4  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Sj ?'T@  
  { 4KnDXQ%  
  return (T2 & )r2; ,+&j/0U  
} SH.'E Hd  
} ; U<b!$"P9  
2}twt  
icmDPq  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 |sh  U  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: }UrtDXhA  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: xo$ZPnf(zv  
"K<VZ  
return l(i, j) = r(i, j); 85mQHZ8aR  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) j^.P=;  
%`'VXR?`h=  
  return ( int & )i; RAC-;~$WB  
  return ( int & )j; ./d (@@  
最后执行i = j; ?x @khzk  
可见,参数被正确的选择了。 $/H'Dt6x  
G. }yNjL8  
@w0[5ZAj  
?*4zNhL  
"^H+A-R[  
八. 中期总结 zjmc>++<t  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: xcig'4L  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 jo ^*R'}  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ?6dtvz;K+?  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor k$UBZ,=iC  
?HY0@XILI  
:$j~;)2  
O 2U/zF:X  
B.?yHaMI[  
yl}Hr*  
九. 简化 7@FB^[H:y  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 Ogb_WO;)  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 9O"?T7i"#  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种:  J{y@ O  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 C N"c  
  +-*/&|^等 G\Me%{b#  
2. 返回引用。 S%@$J~\rx  
  =,各种复合赋值等 IQDWH/ c  
3. 返回固定类型。 |Xag:hof  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) 'Khq!pC   
4. 原样返回。 m{*l6`dF  
  operator, II91Ia  
5. 返回解引用的类型。 dZW:Cf 9K  
  operator*(单目) jK=[   
6. 返回地址。 =BtEduz  
  operator&(单目) ')BQ 0sg  
7. 下表访问返回类型。 4Qv|Z+$i  
  operator[] <R2  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ^ !9b#Ja  
  operator<<和operator>> J.<m@\U  
=N=,;<6%A  
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。 (]1 %s?ud*  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: [V2l&ZUni  
^{s)`j'I*  
template < typename Left > "rXGXQu  
struct value_return AKpux,@xB  
  { ?o4&cCFOE  
template < typename T > & zG=  
  struct result_1 rdb%/@.-  
  { h %nZKhm  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Cdv TC`~,  
} ; C>+UZ  
p k/#+r;  
template < typename T1, typename T2 > @.})nU  
  struct result_2 ,Xn%-OT  
  { WFkXz*7B  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ri:fo'4TO  
} ; +o/q@&v;Ax  
} ; -X=f+4j  
;02lmpBj  
9J?j2!D  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait u&qdrKx  
rh!41  
下面我们来剥离functor中的operator() !B\\:k]aO^  
首先operator里面的代码全是下面的形式: {5to;\.  
-B_dE-l,  
return l(t) op r(t) 4QDW}5xB  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) M*}o{E;  
return op l(t) `jV0;sPd;  
return op l(t1, t2) qg>i8V  
return l(t) op lj[Bd >  
return l(t1, t2) op 3oSQe"  
return l(t)[r(t)] 9orza<#  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] PC9:nee  
$Ec;w~e  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: n\ IVpgP  
单目: return f(l(t), r(t)); vH?/YhH|  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); RH`m=?~J,  
双目: return f(l(t)); KAe) X_R7  
return f(l(t1, t2)); l"cYW9  
下面就是f的实现,以operator/为例 }n<dyX:a  
"evLI?  
struct meta_divide |6&"r&  
  { sOHh&e  
template < typename T1, typename T2 > %(NRH?  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 6@T_1  
  { Y`M.hYBXk  
  return t1 / t2; ^iGIF~J9  
} GxvVh71zP  
} ; @}FRiPo6  
HloP NE&}  
这个工作可以让宏来做: BFMM6-Ve  
r2Q"NVw  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ eQ*gnV}rE%  
template < typename T1, typename T2 > \ M0^r!f>O  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; {!-w|&bF  
以后可以直接用 d>(dSKx  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) <cl$?].RE!  
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 u^{Q|o:=x  
(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。。。) vbSz&+52;  
'8}\! i&  
-5Ccuk>6  
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 2bCa|HTv  
HVC\(h,)i  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > mX<D]Z< k  
class unary_op : public Rettype 2[W Qq)\  
  { p,xM7V"O)  
    Left l; \f+R!  
public : C#gQJ=!B  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} EmLPq!C  
7C&`i}/t  
template < typename T > F2XXvxG  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const uH]^/'8vBd  
      { Ron^PvvY&  
      return FuncType::execute(l(t)); eNXpRvY  
    } E fqa*,k  
h>\}-|Ek  
    template < typename T1, typename T2 > ysL8w"t  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [t ^|l?  
      { \ 0:ITz  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); t);5Cw _  
    } $bMeL7CN  
} ; Gk!v-h9cq  
;7qk9rz4  
k5<lkC2z  
同样还可以申明一个binary_op {VI%]n{M  
5Lue.U%a  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 3?fya8W<  
class binary_op : public Rettype GifD>c |z  
  { ]bRu8kn  
    Left l; LxMOs Nv  
Right r;  gs9f2t  
public : CNP?i(Rk  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} |rNm_L2  
L5U>`lx6$  
template < typename T > bk5~t'  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const sX@e1*YE_  
      { dLjT^ 9  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); _I@dt6oF  
    } +LrW#K;  
ib& |271gG  
    template < typename T1, typename T2 > &M<431y  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const  f0:)  
      { #+r-$N.7  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); m.lNKIknQ  
    } .}j@(D  
} ; #He:p$43  
f!1K GP  
))eR  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 aIkxN&  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 O:D`6U+0  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) CuDU~)`  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 7_A(1Lx/l7  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! /@on=~  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 WukCE  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 k9Yr&8B  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) y5l4H8{h}  
下面是修改过的unary_op '\ 6.GP  
_{T`ka  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > YMz[je  
class unary_op en#W<"_"  
  { 40+E#z)  
Left l; !74*APPHR  
  -Xx,"[sN\w  
public : Ik~5j(^E-  
?ILNp`k  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} \$9S_z  
9/^4W.  
template < typename T > _3ZZ-=J:=*  
  struct result_1 !'n+0  
  { l1!i3m'x  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 7dxY07 yu  
} ; Z;lE-`Z*(F  
O+(Z`,^  
template < typename T1, typename T2 > 7%L-;xcr]B  
  struct result_2 T*LbZ"A  
  { 5E~][. d  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; V$^x]z  
} ; [gD02a: u  
vO <;Gnh~  
template < typename T1, typename T2 > zoO>N'b3)  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const u!;kBs  
  { #F[6$. Gr  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Cc9<ABv?  
} Bg;bBA!L  
R%SsHu">  
template < typename T > QZ h|6&yI  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Z<xSU?J  
  { .viA+V  
  return OpClass::execute(lt(t)); $eI[3{}X  
} FVL0K(V(  
|0mh*+i  
} ; {}vW=  
iZ)7%R?5  
+ ^4"  
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 dqPJ 2j $\  
好啦,现在才真正完美了。 i_f"?X;D  
现在在picker里面就可以这么添加了: >>K) 4HYID  
yBq4~b~[  
template < typename Right > P0UMMn\-#  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const awo=%vJ&  
  { b(K.p?bt  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 3{~h Rd  
} nL@P {,J  
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。 hg=\L5R  
_d)w, ;m#  
O^|,Cbon6  
C+O`3wPZp  
nn5S7!  
十. bind !0E$9Xon  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 4Uz6*IQNl  
先来分析一下一段例子 (\#j3Y)r  
dzggl(  
rJD>]3D5p  
int foo( int x, int y) { return x - y;} u~% m(  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 T?E2;j0h'#  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 TY~0UU$  
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。 a]$KI$)e  
我们来写个简单的。 d.2   
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: o y}(  
对于函数对象类的版本: 7{/qQGL  
x&8fmUS:@;  
template < typename Func > 2.?:[1g!  
struct functor_trait UV@<55)K  
  { ?RrJYj1  
typedef typename Func::result_type result_type; ?9 2+(s  
} ; Y~gpiL3u  
对于无参数函数的版本: vAU^<$D27  
>TwOL  
template < typename Ret > eGtIVY/D  
struct functor_trait < Ret ( * )() > W=PDOzB>K  
  { ukvz#hdE  
typedef Ret result_type; j^986  
} ; g)xzy^2e  
对于单参数函数的版本: vqv(KsD+::  
>PL/>   
template < typename Ret, typename V1 > `hI1  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > st'Y j  
  { ZVgR7+`]#  
typedef Ret result_type; <N+l"Re#]  
} ; ~"+[VE5  
对于双参数函数的版本: RSzp-sKB  
E8#y9q  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > v>7tJ[s  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Pr@ EpO  
  { UyTq(7uo  
typedef Ret result_type; ,Lox?}t  
} ; uqX"^dn4u  
等等。。。 <f8@Qij  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Z37Z  
=@w};e#D  
template < typename Func > A3!NEFBK  
struct func_return ;,@3bu>r  
  { Ba!`x<wa  
template < typename T > 2ggW4`"c  
  struct result_1 /.7x[Yc  
  { pl|< g9  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; m S!/>.1[  
} ; +~8/7V22  
YWd:Ok0  
template < typename T1, typename T2 > D;d 'ss;  
  struct result_2 f5mk\^  
  { ,7 >_Lp_v  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; %Xkynso~  
} ; |'Ve75 W6u  
} ; -V_e=Y<J/  
P^VV8Z>\&  
HgduH::\#  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 "c1vW<;  
%D e<H*  
template < typename Func, typename aPicker > \'BKI;  
class binder_1 qd!$nr  
  { AUzJ:([V  
Func fn; q'",70"\  
aPicker pk; ^=.|\ YM  
public : PN+,M50;1  
nLdI>c9R  
template < typename T > @fbvu_-].  
  struct result_1 r{p?aG  
  { B YNOgB1  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; )1lYfJ  
} ; 0`,a@Q4  
&'T7 ~M:  
template < typename T1, typename T2 > ''v_8sv  
  struct result_2 o6Vc}jRH  
  { )<-kS  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 'Kp|\T r  
} ; @2kt6 W  
:m@(S6T m  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} $o {f)'.>n  
(O /hu3  
template < typename T > `'+[Y;s_  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const z$%ntN#eNA  
  { F RS@-P  
  return fn(pk(t)); H)t8d_^|j  
} vA(3H/)-  
template < typename T1, typename T2 > &$< S1  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const mZMLDs:  
  { k3^S^Bv\  
  return fn(pk(t1, t2)); 7QQ1oPV  
} ~`8`kk8  
} ; ,i,f1XJ|  
/of,4aaK7  
X(g<rz1J]  
一目了然不是么?  _U#ue  
最后实现bind <P g.N  
@0n #Qs|E!  
,f} s!>j  
template < typename Func, typename aPicker > fvN2]@:  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) is#?O5:2  
  { |]\qI  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 0#XZ_(@%  
} (fY(-  
LT:KZ|U9  
2个以上参数的bind可以同理实现。 .NwHr6/s*  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 SijC E~P  
qo$<&'r  
十一. phoenix nyTfTn  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: WElB,a-RCp  
vIz~B2%x  
for_each(v.begin(), v.end(), J} %&;uv  
( wQ4/eQ*  
do_ M6y:ze  
[ "d%":F(  
  cout << _1 <<   " , " 9b()ck-\F#  
] ,v>P05  
.while_( -- _1), @Je{;1   
cout << var( " \n " ) 611:eLyy&l  
) bWjW_$8  
); OC"W=[Myl  
J"I{0>@  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: ^om(6JL2  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor s.Yywy  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 .i@e6JE~;  
那么我们就照着这个思路来实现吧: U,aV {qz  
^ 8egn|  
gQ,PG  
template < typename Cond, typename Actor > >qAQNX  
class do_while NWv1g{M  
  { :;)K>g,b  
Cond cd; UT]LF#.(  
Actor act; 6W#M[0  
public : M2vYOg`t:c  
template < typename T > ;`s/|v  
  struct result_1 ze!7qeW  
  { ;]vE"Mx$  
  typedef int result_type; T4J (8!7  
} ; VY Va8[}  
zcP_-q]1  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} g^4'42UX  
sq-[<ryk  
template < typename T > Dgp"RUP  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const QTtcGU  
  { ewY+a , t  
  do ^MQ7*g6o  
    { lN{-}f;TN  
  act(t); N\<M4 fn  
  } a:v&pj+|<  
  while (cd(t)); %k5^n0|*  
  return   0 ; <|s|6C  
} vMj"%  
} ; K`PF|=z  
nwHi3ojD:  
$WrDZU 2z  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). k+&LOb7  
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。 r5tv9#4]  
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。 97'*Xq  
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。 V= !!;KR0  
下面就是产生这个functor的类: | u7vY/  
`NyvJt^<  
hSo\  
template < typename Actor > JEs?Rm1^.  
class do_while_actor b":cj:mxL  
  { YM/GSSq  
Actor act; Rb|\!  
public : Th'6z#h:U  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} :hCp@{  
OAR#* ~q  
template < typename Cond > 7p@qzE  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; %R-"5?eTtu  
} ; W32bBzhL  
1[:?oEI  
I[@}+p0  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 Jc(tV(z  
最后,是那个do_ yG2j!D  
Nt'(JAZ;  
G8Ns?  
class do_while_invoker y]+i. 8[  
  { !T#~.QP4  
public : (9{)4[3MAG  
template < typename Actor > &v'e;W  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const V)f/umT%g  
  { +tES:3Pi  
  return do_while_actor < Actor > (act); =Y?M#3P.I  
} [8(e`6xePb  
} do_; ~4`LOROC  
 -*M/,O  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? A +e ={-*  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 K p ~x  
最后来说说怎么处理break和continue OB>Pk_eQK  
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。 gj0gs  
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