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
  • 4063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 jJ++h1 K  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 P(h5=0`*PR  
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, 2p:r`THvS5  
;V.vfar  
r4;Bu<PQN1  
!T'X 'Q  
  class filler nq;#_Rkr  
  { 7Dt"]o"+  
public : wUp)JI  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} vWY(%Q,  
} ; r4eUZ .8R  
*gu8-7'  
RJc%, ]:  
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: X+ f9q0  
i'tp1CI  
SRz&Nb  
TzM=LvA  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); 77Q}=80GU;  
(0jr;jv  
\G;CQV#{9  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 7 g6RiH}  
59!)j>f  
[7W(NeMk  
\&q=@rJp(z  
二. 战前分析 _CdROo6I  
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。 {}\CL#~y  
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 a8s4T$  
b!a %YLL  
mG(N:n%*K  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); n Ga1a  
  /* --------------------------------------------- */ T1N H eH>  
vector < int *> vp( 10 ); E $6ejGw-  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 1dv=xe.  
/* --------------------------------------------- */ kuS/S\Z5K  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 3Gd0E;3sk~  
/* --------------------------------------------- */ T *P+Fh"  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); w O!u!I  
  /* --------------------------------------------- */ BGqa-d  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); i\p:#'zk5  
/* --------------------------------------------- */ xm^95}80yh  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); D ,M@8 h,  
;KcFy@ 6q5  
ty- r&  
,sDr9h/'C3  
看了之后,我们可以思考一些问题: g6euXI  
1._1, _2是什么? _D-Riu>#J  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 m6U8)!)T  
2._1 = 1是在做什么? s~$zWx@v  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 E`xU m9F  
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。 XxOn3i  
+,_c/(P  
Z.Pi0c+  
三. 动工 }gCHQ;U7`  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Lt>7hBe"  
fNoR\5}!  
T]71lRY5  
)zJ=PF  
template < typename T > y8?t-Pp]1  
class assignment J}@GKNm  
  { % h+uD^^$  
T value; hKksVi  
public : g42T#p8^  
assignment( const T & v) : value(v) {} IJPgFZ7  
template < typename T2 > se,Z#H  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } 9} *$n&B  
} ; (hf zM+2  
AMT slo  
Y6VQ:glDT-  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 J Jy{@[m  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment CEqZ:c  
r~oSP^e'  
(~#G'Hd  
}1m_o@{3P  
  class holder 7a<_BJXx  
  { xNgt[fLpS  
public : n`<U"$*  
template < typename T > (,LL[&;:  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const Y:pRcO.4g  
  { :_H>SR:  
  return assignment < T > (t); re uYTH  
} ~zyQ('  
} ; ;$;rD0i|  
@HEPc95  
ou6j*eSN  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: [g|Hj)(  
}m_t$aaUc1  
  static holder _1; @^CG[:|  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 T %/  
r}EM4\r  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ,so4Lb(vG  
而不用手动写一个函数对象。 !}q."%%J_%  
=pp:j`B9(  
Z#7U "G-A  
kCp)!hVQ  
四. 问题分析 F5IZ"Itu(  
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。 EUZq$@uWL  
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。 $L&BT 0  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 AbZ:(+@cP  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 %6]\^  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 4oJ$dN  
U**)H_S/~  
五. 问题1:一致性 yW> RRE;  
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?| J3&Sj{ o  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 .)`-Hkxa  
F< |c4  
struct holder *?N<S$m  
  { <E}N=J'uJ  
  // }+DDJ6Jzs  
  template < typename T > C1 {ZW~"YI  
T &   operator ()( const T & r) const XRa#2 1pQ  
  { T} 8CfG_ j  
  return (T & )r; <gcmsiB|  
} o)!m$Q~v  
} ; owM mCR  
oD,C<[(p  
这样的话assignment也必须相应改动:  UTX](:TC  
iGa}3pF  
template < typename Left, typename Right > s3< F  
class assignment T*\$<-^  
  { w_H2gaQ  
Left l; x@Vt[}e  
Right r; (UcFNeo  
public :  tgW kX  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} /e<5Np\X  
template < typename T2 > 6 [ _ fD  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } Ilef+V^qr  
} ; p`p?li  
CWvlr nv  
同时,holder的operator=也需要改动: n?Zf/T  
Y)OBTX  
template < typename T > M5u_2;3  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const [R\=M'  
  { ?cxr%`E  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); 7@~QkTH~y  
} Y^3)!>  
$_bZA;EMQ  
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。 $rTu6(i1  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。  ~me\  
e>!E=J)j  
return l(rhs) = r; kjX7- ZPY  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 b[0S=e G  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: zn^v!:[  
O+vcs4  
template < typename Tp > OQc{ V  
class constant_t {? 2;0}3?;  
  { d<v~=  
  const Tp t; j%5a+(H,z;  
public : x~Cz?ljbn  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Um'Ro4  
template < typename T > q_pmwJ:UL  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const 0Jg+sUs{  
  { SS0_P jKz  
  return t; J% AG`  
} @it/$>R^)  
} ; e&ts\0  
+9_,w bF  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 '$*[SauAG  
下面就可以修改holder的operator=了 6lZGcRO  
}Az'Zu4 =  
template < typename T >  z \^  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const Se/ss!If  
  { Iy.mVtcsZ  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); ^Rk^XQCh  
} % GVN4y&  
l# BZzJ?~  
同时也要修改assignment的operator() nj"m^PmWo3  
_j>L4bT  
template < typename T2 > e3pnk =u  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } ]*GnmG:D*  
现在代码看起来就很一致了。 ]Y=S  
<b'1#Pd>0  
六. 问题2:链式操作 :ovt?q8">  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 {RJ52Gx(  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 }v&K~!*  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 ( mt*y]p?  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 `OBl:e  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct g+3Hwtl  
|C4o zl=O?  
template < typename T > F#KF6)P  
struct result_1 [brkx3h  
  { G}q<{<+$  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; q55M8B 4w  
} ; \eT/%$  
}EP|Mb  
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: I<KCt2:X  
ovSH}h!  
template < typename T > P]- #wz=S  
struct   ref Y=|CPE%V  
  { V4Qz*z%  
typedef T & reference; DEcGFRgN~  
} ; g kn)V~ij  
template < typename T > p_;r%o=  
struct   ref < T &> S NN#$8\  
  { RB *P0  
typedef T & reference; K9^"NS3  
} ; xjE7DCmA  
_V&x`ks  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: k3#wLJ  
ZLuPz#  
template < typename T > qNy-o\;XN  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 8,H~4Ce3  
  { w7r'SCVh3+  
  return l(t) = r(t); # 'wL\3  
} @H6%G>K,  
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。 m $)YYpX  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 1NW>wo  
8ZFH}v@V1'  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 shD+eHo$  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: _=6vW^ s  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Agz=8=S%  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 IE|, ~M2  
最后的布局是: fmBkB8  
                Add 9V.+U7\w  
              /   \ /K[]B]1NE  
            Divide   5 d;<.;Od$`  
            /   \ $.;iu2iyo  
          _1     3 K(' 9l& A  
似乎一切都解决了?不。 k 5t{  
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。 'Z y{mq\  
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。 ~RAzFLt6x  
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: $Q=$?>4U  
:ET x*c  
template < typename Right > }&C dsCM>2  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const ? S8$5gA  
Right & rt) const A_aO }oBX  
  { fG3wc l~  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); TX&[;jsj  
} s *K:IgJ/  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 t6j-?c('  
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。 ` 4OMZMq  
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。 aE}=^%D  
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。 a!&bc8J7  
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。 ?~{r f:Y  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? ]bf'  
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: 7bHE!#L`0  
xiEcEz'lk  
template < class Action > Cy]"  
class picker : public Action . c#90RP  
  { Oxpo6G  
public : rYD']%2  
picker( const Action & act) : Action(act) {} =Z^un&'  
  // all the operator overloaded )eVzSj>MT  
} ;  z I(xSX@  
5[1@`6j   
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。 .iN-4"_j1  
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: vs* >onCf  
e<kpcF5{\  
template < typename Right > coW)_~U|  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const L(W%~UGN V  
  { ?U=mcdqd  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); }F~f&<GX6  
} i[mC3ghM6,  
\A` gK\/h  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > $3lt{ %  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 t$tsWAmiA[  
!,I7 ?O  
template < typename T >   struct picker_maker u<x[5xH+  
  { LAj}kW~  
typedef picker < constant_t < T >   > result; =CWc`  
} ; bN]\K/  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > tWcizj;?wK  
  { cPV5^9\T  
typedef picker < T > result; N|bPhssFw  
} ; 7sCR!0  
E*Pz <  
下面总的结构就有了: | pF5`dX  
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。 F@B  
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。 4 `j,&=  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 6\%r6_.d  
至此链式操作完美实现。 4F}g(  
?a*fy}A|  
od;Bb  
七. 问题3 d&O'r[S  
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。 -7&^jP\,  
?T tQZ  
template < typename T1, typename T2 > vd2uD2%con  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const b5lk0jA  
  { .`:oP&9r  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ' m  
} ZD$-V 3e`  
^vYVl{$bT  
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: 3WQRN_  
w:~nw;.T  
template < typename T1, typename T2 > MtMvpHk  
struct result_2 xC= y^- 1  
  { 3L'en  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; >lUBt5gU  
} ; n$XMsl.>  
7}.#Z  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? >1#DPU(g  
这个差事就留给了holder自己。 lCM6T;2ID  
    9O(i+fM  
sURUQ  H  
template < int Order > c#]'#+aH  
class holder; j<`I\Pmv  
template <> p.6$w:eV  
class holder < 1 > UchALR^5  
  { i{Y=!r5r  
public : Z!q2F%02FO  
template < typename T > AAIyr703cQ  
  struct result_1 ]>]#zu$=c  
  { @2x0V]AI  
  typedef T & result; =NVZ$KOZ  
} ; !=8L.^5c  
template < typename T1, typename T2 > V+4k!  
  struct result_2 ">0/>>Ry  
  { d A_S"Zc  
  typedef T1 & result; WLg6-@kxXs  
} ; -o=P85 V  
template < typename T > ~9`^72  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const r6gt9u:  
  { ):|G k Sm  
  return (T & )r; TFiuz; *|  
} 7I2a*4}  
template < typename T1, typename T2 > SX1Fyy6 w  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const T! &[  
  { D=5t=4^H(  
  return (T1 & )r1; @p9e:[  
} J4Q)`Y\~  
} ; /xX,   
a}[=_vb}K  
template <> :IP;Frc MP  
class holder < 2 > $S($97IU=  
  { g:~?U*f-  
public : ?~]1Gd  
template < typename T > .N-'; %8  
  struct result_1 nzQYn  
  { u8{@PlS  
  typedef T & result; `Yo -5h  
} ; ?<>,XyY  
template < typename T1, typename T2 > X:xC>4]gG'  
  struct result_2 h%C Eb<  
  { c Eh0Vh-]  
  typedef T2 & result; _D7HQ  
} ; H3UX{|[  
template < typename T > o2 T/IJP  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 7Ap~7)z[  
  { XNkQk0i;g&  
  return (T & )r; vV:M S O'r  
} WwCK  K  
template < typename T1, typename T2 > LX(iuf+l  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 4z-,M7iP  
  { @'F8|I 6  
  return (T2 & )r2; Oo3qiw  
} `a/PIc"  
} ; 1drqWI~  
web8QzLLB  
1 o  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 MQbNWUi  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: LS2ek*FJO  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: @ ^XkU(m  
R&x7Iq:=D  
return l(i, j) = r(i, j); ]P}K3tN%]  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 4}r\E,`*X  
AK*mcTr  
  return ( int & )i; j]ln :?\  
  return ( int & )j; (to/9OrG  
最后执行i = j; vP87{J*DE1  
可见,参数被正确的选择了。 0^)8*O9$  
E{+c*sz  
98b9%Z'2f  
Z+`{JE#  
5b{yA~ty  
八. 中期总结 **w*hd]  
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: WO+?gu  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 #<WyId(  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 5u u2 _B_L  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 3wa<,^kqy  
r:8]\RU  
]\os`At  
:>er^\  
-UD~>s  
NZ%~n:/V#  
九. 简化 ?V\9,BTb)  
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。 KHc/x8^9  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 "[".3V  
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: Cr V2 V)|G  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ~\@<8@N2a6  
  +-*/&|^等 :}3qZX  
2. 返回引用。 iuU3*yyn  
  =,各种复合赋值等 :UJUh/U  
3. 返回固定类型。 /F8\%l+  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) xJF6l!`  
4. 原样返回。 W:+2We@  
  operator, oX:1 qJrC  
5. 返回解引用的类型。 Z imMjZ%4  
  operator*(单目) u=v%7c2Mx}  
6. 返回地址。 qeK  
  operator&(单目) tE9_dR^K  
7. 下表访问返回类型。 N`|Ab(.  
  operator[] 13_+$DhU-L  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 x4HMT/@AG2  
  operator<<和operator>> .' N O~  
OCOO02Wq1  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 4f*Ua`E_  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: p$b= r+1f  
thm3JfQt  
template < typename Left > 1A/c/iC  
struct value_return 1R+ )T'in  
  { c^[1]'y  
template < typename T > (zTI)EV  
  struct result_1 = "hY{RUa  
  { s>M~g,xTU  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; X-ki%jp3  
} ; HBga'xJ  
Sfr\%Buv  
template < typename T1, typename T2 > lJ>QTZH!wW  
  struct result_2 %6c*dy  
  { GFc  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; Mp=kZs/  
} ; p`l[cVQ<  
} ; V jB`~  
}A'<?d8   
,w/mk$v  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait n XeK,C  
l^eNZ3:H  
下面我们来剥离functor中的operator() <1 1Tqb  
首先operator里面的代码全是下面的形式: J&U0y  
8,H5G`  
return l(t) op r(t) xP/1@6]_Je  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 6_ &6'Vq  
return op l(t) ^q N1~v=hS  
return op l(t1, t2) []N$;~R7  
return l(t) op /HJ(Wt q  
return l(t1, t2) op RnBmy^l"  
return l(t)[r(t)] Sp$x%p0  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] C=_-p"O#  
Nj@?}`C 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+o=  
单目: return f(l(t), r(t)); >LaL! PnZ  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 1q233QSW)  
双目: return f(l(t)); =&*QT&e  
return f(l(t1, t2)); qL;T&h  
下面就是f的实现,以operator/为例 `=l{kBZT|  
.lF\bA|  
struct meta_divide =wR]X*Pan  
  { 'hi\98y  
template < typename T1, typename T2 > :iNAXy  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 5iI3u 7Mn1  
  { IOSoc 7+"  
  return t1 / t2; $}nUK~$GSv  
} 'St= izhd  
} ; =&b$W/l)0  
-S3+ h$Y8  
这个工作可以让宏来做: 5NvyK[w]  
${?exnb$  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Dx# @D#  
template < typename T1, typename T2 > \ *=0r>]  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; eP)YJe 3  
以后可以直接用 "%f5ltut3  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 6ewOZ,"j"4  
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&c#* 9t{  
(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。。。) [11-`v0  
A%w]~ chC9  
}:D~yEP  
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 Yg,WdVI&@  
56 kgL;$h  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > FR6I+@ oX~  
class unary_op : public Rettype ]%Yis=v  
  { 5eSTT#[+R  
    Left l; &@iF!D\u  
public : @SG="L  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {}  t-x"(  
Oi[9b  
template < typename T > irw 7  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <^q"31f  
      { =ObtD"  
      return FuncType::execute(l(t)); [ EID27P  
    } H!>oLui  
.&}4  
    template < typename T1, typename T2 > 95 .'t}  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3XlnI:w =  
      { MMr7,?,$  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); '=5_u  
    } 5 /jY=/0.a  
} ; yGG\[I;7  
v*fc5"3eO  
~_j%nJ &2  
同样还可以申明一个binary_op c%Cae3;  
zUtf&Ih  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > o3=S<|V  
class binary_op : public Rettype N3c)ce7[  
  { }=m?gF%3  
    Left l; nzJi)A./  
Right r; `0XbV A  
public : V >uW|6  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} fX$4TPy(h  
P:-/3  
template < typename T > Ci9wF (<k  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const S,9WMti4x  
      { `&[:!U2]F  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); YJvT p~  
    } -&D6w9w  
f#Cdx"  
    template < typename T1, typename T2 > <\>ak7m  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const RYJc>  
      { SVWSO  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); L=w Fo^N  
    } G/3lX^Z>  
} ; =}GyI_br;8  
H1qw1[%0y  
I5OH=,y`  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 &`Z)5Ww  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 5qfKV&D  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 9l_?n@   
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 (C|V-}/*m  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! "<$vU_  
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。。。 5N+(Gv[`"  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 oqHm:u ^2  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) M &EJFpc*  
下面是修改过的unary_op HF[%/Tu  
"57G@NC{n  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > x2c*k$<p  
class unary_op A?k,}~  
  { 'wlP`7&Tn  
Left l; 7.rZ%1N  
  6U9Fa=%>}  
public : ayz1i:Q|  
|/\1nWD  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} $v@$oPmMj  
5nqdY*  
template < typename T > PlRs- %d  
  struct result_1 Sz@?%PnU|  
  { j =%-b]  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 3Il/3\  
} ; afq +;Sh  
n(O p<  
template < typename T1, typename T2 > )^#Zg8L  
  struct result_2 g@f/OsR76  
  { N%E2BJ?  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; G*p.JsZP  
} ; \#7%%>p=O'  
yzb&   
template < typename T1, typename T2 > 6;XpLivP7  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const MJpTr5Vs  
  { ,,wx197XeD  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); c;}n=7,>:L  
} `|?$; )  
U I|@5:J  
template < typename T > ! -nm7Q  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const :Zo2@8@7  
  { 5MU@g*gj,C  
  return OpClass::execute(lt(t)); *<QL[qyV  
} r9*H-V$  
l<_mag/j9o  
} ; '6J$X-  
Eakjsk  
n8aiGnd=v  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug "dOY_@kg  
好啦,现在才真正完美了。 S9+gVR8]C  
现在在picker里面就可以这么添加了: Dq 4}VkY  
DI[^H  
template < typename Right > 4GA-dtyV&  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const t1g%o5?;  
  { @|A&\a-"J  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); m?G+#k;K  
} uxiX"0)g>  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 o;I86dI6C  
9gayu<J  
IFoN<<7/2$  
oioN0EuDk  
o;C)!  
十. bind wk/U"@lq  
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。 Q[tz)99~  
先来分析一下一段例子 :u93yH6~8  
0LuY"(LR  
&`W,'qD$  
int foo( int x, int y) { return x - y;} V t;&2v  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 >m{-&1Tx  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 v A~hkkj{  
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$`T"C"  
我们来写个简单的。 A1T;9`E  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: sJ()ItU5i  
对于函数对象类的版本: I@v.Hqg+7  
3_-m>J**  
template < typename Func > W7> _nK+g?  
struct functor_trait %'5wwl  
  { ~,1X>N"  
typedef typename Func::result_type result_type; <rxem(PPu  
} ; 1H@F>}DP  
对于无参数函数的版本: $R36`wk  
`o'sp9_3  
template < typename Ret > nwH|Hs riU  
struct functor_trait < Ret ( * )() > 1uzfV)  
  { <-7Ha_#  
typedef Ret result_type; x9s`H)  
} ; 13 p0w  
对于单参数函数的版本: ]2 N';(R  
K 2v)"|T)  
template < typename Ret, typename V1 > {a%cU[q  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > FQ^uX]<3j  
  { ^S$w,  
typedef Ret result_type; :7*\|2zA  
} ; r${a S@F  
对于双参数函数的版本: <!$Cvx\U  
wt,N<L  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > rMloj8O*  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > CKgyv%T5m:  
  { wu'60po  
typedef Ret result_type; ).b+S>k  
} ; ZH :X 4!  
等等。。。 UQr+\ u  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy d^>se'ya  
/m:}rD  
template < typename Func > <{j9|mt  
struct func_return L1K_|X  
  { > xw+2<  
template < typename T > vi|ASA{V  
  struct result_1 U {v_0\ES  
  { Gu=bPQOj  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; {'[1I_3  
} ; S_=uv)%a  
9rz"@LM  
template < typename T1, typename T2 > r&;AG@N/  
  struct result_2 hw2Hn   
  { r?*?iw2g  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; d~%Rnic6*  
} ; bN)?szh&Y  
} ; TA5M4r6  
lN" rhZ  
I}x*AM 7+  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 B$j,:^  
=r8(9:F!  
template < typename Func, typename aPicker > q ~lW  
class binder_1 <u\G&cd_tA  
  { .=S{  
Func fn; E u   
aPicker pk; (reD  
public : u:|5jF  
z /=v@@tj  
template < typename T > !h\3cs`QU  
  struct result_1 ;?9~^,l  
  { kPe9G  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; hz|$3*q  
} ; uOx$@1v,  
!j@ 8:j0WY  
template < typename T1, typename T2 > ap!<8N  
  struct result_2 !)]3 @$#  
  { DJ.Ct4  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; g(Nf.hko  
} ; ^4:= b  
usi p>y  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} WMg^W(  
Sl#XJ0 g  
template < typename T > BHYEd}M  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \I=:,cz*,  
  {  + h&V;  
  return fn(pk(t)); .^,vK7  
} z?^p(UH  
template < typename T1, typename T2 > %/y/,yd  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /k,p]/e  
  { t z{]H9  
  return fn(pk(t1, t2)); ) AIZE?oX  
} /~Iy1L#  
} ; S3m+(N"&  
rX[R`,`>Z[  
O%I'   
一目了然不是么? *`W82V  
最后实现bind ZmDr$iU~  
f!yxS?j3  
sAxn ; `  
template < typename Func, typename aPicker > n3w2&  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ;L7<mU  
  { =}[V69a  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); A`KTm(  
} y? g7sLDc  
li[g =A,  
2个以上参数的bind可以同理实现。 u/AN| y  
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。 M;OYh  
In r%4&!e  
十一. phoenix ^]kDYhe*Y  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: +^.(3Aw  
q0}LfXql8  
for_each(v.begin(), v.end(), %K%z<R8  
( 'D bHXS7N  
do_ V}*b^<2o 5  
[ K;K tx>Z/  
  cout << _1 <<   " , " _Z%C{~,7)x  
] 8LL);"$  
.while_( -- _1), wR KGJ  
cout << var( " \n " ) AjpQb ~\  
) 1g@kHq  
); lUrchLoDt  
rRMC< .=  
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: vDemY"wz  
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=o/n4@}  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 0y(d|;':  
那么我们就照着这个思路来实现吧: O/-xkzR*  
Y#G '[N>  
Vj_ $%0  
template < typename Cond, typename Actor > Uhf -}Jdw  
class do_while .R1)i-^  
  { uZNR]+Yu@  
Cond cd; 5VI'hxU4Qg  
Actor act; s=q}XIWK  
public : k3Y>QN|q8  
template < typename T > -Fb/GZt|  
  struct result_1 *{ .u\BL5  
  { hZy"@y3Yq  
  typedef int result_type; l4; LV7Ji  
} ; %n( s;/_  
cNHN h[ C  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} _L"rygit  
ve$P=ZuM  
template < typename T > {W-PYHZ;  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const IJ!UKa*o%  
  { I++!F,pB  
  do u3q!te  
    { |YH1q1l  
  act(t);  tW,<Pe  
  } TGg*(6'z  
  while (cd(t)); =U:iR  
  return   0 ; 6Cibc .vt  
} }MoCUN)I  
} ; E\ QSU88^  
Axr 'zc  
!nu#r$K(  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). '  _N >  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 )/BKN`,  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 1vobfZ-w9  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 Y }0-&  
下面就是产生这个functor的类: Th-zMQ4  
{MIs%w.G  
N @k:kI  
template < typename Actor > U-k6ZV3&8  
class do_while_actor o;"!#Z 1SJ  
  { *d@}'De{8  
Actor act; 5ewQjwW0  
public : -wY6da*.W  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} %o5GD  
Dgdh3q;  
template < typename Cond > k|w6&k3  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; j@9A!5<CCk  
} ; }!2|*Y  
:r|dXW  
bO-8<IjC_3  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 ==$Ox6.  
最后,是那个do_ FC(m)S2  
l9n 8v\8,o  
&4 ]%&mX)-  
class do_while_invoker fz:F*zT1  
  { w=OT^d 9n  
public : wTOB'  
template < typename Actor > \"n&|_SZ\  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const ^E5Xpza  
  { 0\.y0 K8  
  return do_while_actor < Actor > (act); WC`<N4g|  
}  ;v.l<AOE  
} do_; z2-=fIr.h  
wLW!_D,/R  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧?  Wkf)4!  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 !I:6L7HdwB  
最后来说说怎么处理break和continue gbo{Zgf<  
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。 !j\  yt  
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
批量上传需要先选择文件,再选择上传
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八