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
  • 5619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 3 2 1={\X  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 HcBH!0  
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, e}R2J `7  
6PJJ?}P^1  
1&% d  
N^Hn9n  
  class filler B)DC,+@$  
  { h#@4@x{  
public : 2[LX\  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} |.8d,!5w}  
} ; (]}x[F9l  
Y-%l7GErhL  
V8nz-DL{  
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: sw$R2K{y  
Ql q#Zdru  
V|3yZ8lE  
z[5Y Z~}*  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); 8tV=fSHd  
t*Vao  
#0?"J)  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ~Q_)>|R2  
hB P$9GR  
E?Qz/*'zv  
-t%{"y  
二. 战前分析 NoJnchiU  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 %UUp=I  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 0+K`pS'  
+QIGR'3u  
A;fB6  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); `'xQ6Sy  
  /* --------------------------------------------- */ LsJs Q h  
vector < int *> vp( 10 ); ,30FGz^i  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); &547`*  
/* --------------------------------------------- */ j}rgO z.  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); KFTf~!|  
/* --------------------------------------------- */ @4 /~~  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); xta}4:d-Y  
  /* --------------------------------------------- */ VM-qVd-  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); lL:KaQ0E  
/* --------------------------------------------- */ g[#k.CuP  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); i7S>RB  
BKE\SWu  
aW0u8Dz  
0kU3my]  
看了之后,我们可以思考一些问题: /*u#Ba<<  
1._1, _2是什么? tJUVw=  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 E fP>O  
2._1 = 1是在做什么? &K5C=]4  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 F5FNhuC  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 wXr>p)mP  
tt+>8rxF:;  
|rr$U  
三. 动工 0M$#95n  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Q^$ghZ6V  
|7svA<<[  
^y&q5p jj  
 FovE$Dj]  
template < typename T > zb"rMzCH  
class assignment Ef2Y l  
  { 69t7=r  
T value; u|(Ux~O  
public : KKLR'w,A>  
assignment( const T & v) : value(v) {} kcLj Kp  
template < typename T2 > S:/{  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } Qo'yS"g<9)  
} ; Of-C  
>F/XZ C  
5JS ZLC  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 )D:9R)m  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment +J"'  'cZ  
<(fdHQD!7>  
x|.v{tQa  
JT4wb]kdV  
  class holder *R5`.j =  
  { ?F ce!J  
public : hdo&\Q2D8  
template < typename T > ^:m^E0(H  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const t2"@Ps&1|  
  { LyGUvi  
  return assignment < T > (t); XAkK:}h  
} C`dkD0_  
} ; e,EK,,iY5  
YnSbw3U.I  
& B}Lo  
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: XcOA)'Py  
Ski G2n]  
  static holder _1; $ K})Q3FNi  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 uM<|@`&b  
fO6[!M(  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ZI,j?i6\  
而不用手动写一个函数对象。 ZT6V/MD7T.  
(qUK7$  
_mXs4  
{&-#s#&  
四. 问题分析 O16r!6=-n  
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。 ^00{Hd6  
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。 dXl]Pe|v  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 UgR :qjI  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 FY8!g'.Oe  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 #,&8&  
\QGa 4_#  
五. 问题1:一致性 E tx`K5Tr]  
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?| 1SUzzlRx  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 X]!D;7^  
><=rIhG%H@  
struct holder +Qs!Nhsq  
  { A d/($v5+  
  // \]8VwsP  
  template < typename T > ox[ .)v  
T &   operator ()( const T & r) const Umz05*  
  { $e BQH  
  return (T & )r; :m K xa  
} MU1E_"Z)  
} ; [(ygisqt  
T#@{G,N  
这样的话assignment也必须相应改动: 0/Z !5-.  
b/u8} J  
template < typename Left, typename Right > s]Gd-j  
class assignment d; =u  
  { DtI$9`~  
Left l; cKjRF6w  
Right r; 2JZdw  
public : J4>;[\%m  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} NEV p8)w  
template < typename T2 > vd (?$  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } <7'&1= %r  
} ; 'wvMH;}u  
E!! alc{  
同时,holder的operator=也需要改动: Ie@Jb{ x  
ETfF5i}  
template < typename T > uv]{1S{tb  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const ubbnFE&PD  
  { u,o1{% O  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); :, _!pe;H  
} ?:igumeYX  
fu R2S70d  
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。 ar$*a>'?  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ()\jCNLT  
!9]d |8!  
return l(rhs) = r; Z\ )C_p\-  
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。 vtyx`F f  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: %>zjGF<  
W5SNI>|E  
template < typename Tp > 1nI^-aQ3  
class constant_t L:@fP~Erh  
  { |^( M{  
  const Tp t; pRi<cO  
public : $1Z6\G O  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} BStk&b  
template < typename T > H}ZQ?uK;  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const ho.(v;  
  { =&vFVIhWcf  
  return t; |=K_F3aJ  
} & mt)d  
} ; VhEka#  
tFM$#JN  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。  tR)H~l7q  
下面就可以修改holder的operator=了 L/Vx~r`P  
PsnGXcj  
template < typename T > 42+#<U7T  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const Y; ) .+si  
  { +L%IG  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); %J~WC$=Qv  
} uQ/h'v  
d 6t:hn  
同时也要修改assignment的operator() v }\,o%t^  
d@ J a}`  
template < typename T2 > igC_)C^i>  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } DjLL|jF  
现在代码看起来就很一致了。 X}A'Cg0y  
W?Ww2Lo%Y  
六. 问题2:链式操作 =L]Q2V}  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 1/Zh^foG  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 =#xK=pRy;  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 IV`%V+ f  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 v)X\GmW7w  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct r ?m6$  
;zH HIdQ>-  
template < typename T > 'T8W!&$  
struct result_1 }q[Bd  
  { mUoIJ3fv_,  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; jZ*WN|FK?  
} ; )> a B  
xTz%nx  
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: 9KuD(EJS  
g(E"4M@t!  
template < typename T > ,5Vt]#F5@  
struct   ref }6u2*(TmD  
  { v6=-g$FG  
typedef T & reference; f!_ ctp  
} ; &qM[g 9  
template < typename T > 3'`dFY,  
struct   ref < T &> EcL-V>U# M  
  { %;xOB^H^  
typedef T & reference; @.C{OSH E  
} ; {w6/[ -^  
yYZxLJ='  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: r(A.<`\   
LW)H"6v  
template < typename T > /0MDISQy9  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const x2Lq=zwJ  
  { V^s0fWa  
  return l(t) = r(t); zbkMFD.{y  
} 0E`1HP"b  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 Q>< 0[EPj3  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ),}AI/j;zY  
[^YA=K hu  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 ,M5}4E7L%s  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Fg]?zEa  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 O[@ q%&_  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 _i0kc,*C\  
最后的布局是: kS5_&#  
                Add q!~ -(&S  
              /   \ /#NYi,<{X  
            Divide   5 FDzqL;I  
            /   \ h&&6r\4/|  
          _1     3 bPK Ow<  
似乎一切都解决了?不。 5K%SL1N  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 x3+oAb@o/  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 CT a#Q,  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: &C<yfRDu  
{V19Zv"j  
template < typename Right > w'4AJ Q|;  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const . 5y"38e  
Right & rt) const U @v*0  
  { 9LnN$e  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); p/Sbt/R  
} VZka}7a  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 URgk^nt2p  
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。 IA zZ1#/3  
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。 .jw}JJ  
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。 ./vZe_o)j$  
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。 aVs(EHF  
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? 1+;C`bnA  
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: Wm~` ~P  
d$ACDX2  
template < class Action > uP3_FX: e  
class picker : public Action $3T_ .  
  { @:0ddb71  
public : wFh8?Z3u_  
picker( const Action & act) : Action(act) {} #eZ6)i<  
  // all the operator overloaded pL=d% m.W  
} ; ]M>9ULQ  
J&/lx${  
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。 gJiK+&8I  
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: `vG,}Pt]  
>>b3ZE|5  
template < typename Right > ?<&O0'Q  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const AE`We$!  
  { #o/ H~Iv  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); b !@Sn/  
} N/$`:8"  
{gA\ph% s  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > V-I(WzR9y  
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。 `(+o=HsD  
SKuIF*"! S  
template < typename T >   struct picker_maker u cwnA  
  { uJHu>M}~  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 87%*+n:?*  
} ; <}U'V}g  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > E9|eu\  
  { aV o;~h~  
typedef picker < T > result; 5J)=}e  
} ; Z@8vL  
X8dR+xd  
下面总的结构就有了: \;-fi.Hrf$  
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。 CM)Q&:  
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。 _zt1 9%Wg  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 M/?KV9Xk2  
至此链式操作完美实现。 V}d 9f 2  
.@-9'<K?~  
l kyzNy9R  
七. 问题3 <Llp\XcZ  
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。 =1I#f  
, P'P^0qJ  
template < typename T1, typename T2 > Qu=LnGo~P  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const PkE5|d*,  
  { cYx4~V^  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 4Wy <?O2  
} -[= drj9I  
E3@QI?n^^  
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: O%1v) AT&\  
*19ax&|*S  
template < typename T1, typename T2 > nJRS.xs  
struct result_2 Tmh(= TB'  
  { T5Q{{@Q  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; tt%MoQ)   
} ; Y+4o B  
dC=)^(  
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? A^ _a3$,0  
这个差事就留给了holder自己。 `28};B>  
    h2ZkCML  
] 2DH;  
template < int Order > ) \Y7&  
class holder; HL/bS/KX  
template <> 2,lqsd:xM  
class holder < 1 > rC:?l(8ng3  
  { 7iHK_\tn  
public : =fm]Dl9h*  
template < typename T > h8\  T  
  struct result_1 yCJFo  
  { o7B[R) 4  
  typedef T & result; _#$ *y  
} ; $?,a[79  
template < typename T1, typename T2 > 'Dvv?>=&  
  struct result_2 5TBp'7 /s~  
  { Ca%g_B0t  
  typedef T1 & result; ,uzN4_7u  
} ; h._nK\  
template < typename T > X7,PEA  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ,!V]jP)  
  { iK?b~Q  
  return (T & )r; X1 ZgSs+i  
} MNH1D! }  
template < typename T1, typename T2 > <foCb%$(?  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const JFgoN,xn  
  { &z"krM]G  
  return (T1 & )r1; `mye}L2I  
} ;['[?wk  
} ; kNu'AT#3|  
9Pw0m=4  
template <> mMMQ|ea  
class holder < 2 > JT fd#g?I  
  { .I}:m%zv  
public : +UJuB  
template < typename T > B\g]({E  
  struct result_1 +GsWTEz   
  { #YDr%>j  
  typedef T & result; dD<fn9t  
} ; h7s; m  
template < typename T1, typename T2 > yqSs,vz  
  struct result_2 DF6c|  
  { (H oqR  
  typedef T2 & result; u*  
} ; 3]-_q"Co4f  
template < typename T > |*RYq2y  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const c*d 9'}E  
  { x.1-)\  
  return (T & )r; &[2U$`P`V  
} ^\B :R,  
template < typename T1, typename T2 > Bx[rC  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const (;VVC Aoy  
  { {_RWVVVe  
  return (T2 & )r2; zi~5l#I  
} ND<!4!R^  
} ; ~.%K/=wK@  
eT'nl,e|  
::n;VY2&  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 !L5jj#0  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Nr2C@FU:0  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Gu=STb  
5>6PH+Oq  
return l(i, j) = r(i, j); C@N1ljXJT  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) M8k"je7`s  
%AF5=  
  return ( int & )i; 5-)#f?  
  return ( int & )j; fAZiC+  
最后执行i = j; JO14KY*%  
可见,参数被正确的选择了。 |%~+2m  
39 {{7(hh  
K.gEj*@  
T ^A b!O  
.I3?7  
八. 中期总结 E^w:KC2@  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 1GEK:g2B  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 7j5f ;O^+  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 [nxE)D  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor P?BGBbC  
4YZS"K'E  
*9ywXm&?  
{F&-7u0  
>]'yK!a?  
pIW I  
九. 简化 TEUY3z[g  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 M(|   
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 eMK+X \  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: dQezd-y*  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ^ 4%Zvl  
  +-*/&|^等 ? _\$  
2. 返回引用。 0;,IKXK6X  
  =,各种复合赋值等 >k']T/%  
3. 返回固定类型。 =1dI>M>tm  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) vUC!fIG  
4. 原样返回。 9Qj2W  
  operator, 6VD1cb\lF  
5. 返回解引用的类型。 ujW1+Oj=~  
  operator*(单目) iq?#rb P#I  
6. 返回地址。 Z?i /r5F  
  operator&(单目)  Do?P<x o  
7. 下表访问返回类型。 ^GN8V-X4y  
  operator[] Y^$HrI(vq  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 `n!viW|tB  
  operator<<和operator>> m9M FwfZ  
^SEdA=!  
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。 '#\D]5  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 4n 3Tp{Y}  
_i}wK?n  
template < typename Left > >KG E-Yzj  
struct value_return rl:KJ\*D  
  { !- C' }  
template < typename T > EruP  
  struct result_1 H;<!TX.zD  
  { lQPqcZd  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type;  ]^"k8v/  
} ; "oJ(J{Jat  
gL$&@NY  
template < typename T1, typename T2 > '(@YK4_M  
  struct result_2 Bt^K]F\  
  { &!7+Yb(1  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; OQ_stE2i  
} ; q5 &Ci`  
} ; WoL9V"]  
\hk/1/siyF  
O^{1RV3:,T  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait n1(?|aJ#1  
c $;\i  
下面我们来剥离functor中的operator() lXrD!1F  
首先operator里面的代码全是下面的形式: !MZw#=D`  
<MD;@_Nz\  
return l(t) op r(t) 90 { tIX  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) NlR"$  
return op l(t) V:K;] h*!  
return op l(t1, t2) L0Vgo<A  
return l(t) op f~& a-  
return l(t1, t2) op f %fa{  
return l(t)[r(t)]  o sdOw8  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ~P1_BD(  
Uf,fX/:!  
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: /MMtTB H  
单目: return f(l(t), r(t)); * UcjQ  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); u?Hb(xZtg=  
双目: return f(l(t)); :F|\Ij0T  
return f(l(t1, t2)); )y50Mb0+  
下面就是f的实现,以operator/为例 !c8L[/L  
;"7/@&M\m  
struct meta_divide TnxKR$Hoh  
  { w-FnE}"l  
template < typename T1, typename T2 > k'13f,o}  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) L4974E?S  
  { @6.]!U4w  
  return t1 / t2; /5a;_  
} `q?RF+  
} ; K^ D82tP  
tP'GNsq+m  
这个工作可以让宏来做: 04-Z vp2  
b :\D\X  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Bhuw(KeB  
template < typename T1, typename T2 > \ mUwUs~PjA  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; aPBX=;(  
以后可以直接用 |^5/(16  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) G.jQX'%4QG  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 _EKF-&Q6  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) Cg6;I.K   
v5Y@O|i#  
y_%&]/%  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 FLbZ9pX}  
,VG9)K 1K  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ./iXyta  
class unary_op : public Rettype wXCyj+XB*  
  { u8uW9 <  
    Left l; ]7<m1Lg  
public : 8&Wx@QI  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} 6Kht:WE  
Vu|dV\N0*  
template < typename T > rt;gC[3\  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const %Rn:G K  
      { +FBi5h  
      return FuncType::execute(l(t)); 7 6*hc   
    } h#R&=t1,^  
[f(uqLdeM  
    template < typename T1, typename T2 > 5`yPT>*#m>  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7-g^2sa'(  
      { .HOY q  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); :|($,3*  
    } TAAR'Jz S  
} ; &Q+]t"OA!  
@ V5S4E  
R`3x=q  
同样还可以申明一个binary_op x 8M#t(hw  
 uE"2kn  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8!6<p[_  
class binary_op : public Rettype wLSjXpP8  
  { g`{Dxb,t  
    Left l; C&oxi$J:p+  
Right r; Si[eAAd' :  
public : 9dw0<qw1%  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 7(5]Ry:  
ZK!4>OuH`  
template < typename T > e18T(g_i  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 6BHPzv+Y  
      { & ]%\.m  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); M3PVixli3  
    } (A|B@a!Y>  
7j95"mI  
    template < typename T1, typename T2 > O{*GW0}55  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;]"n?uo  
      { d^_itC;-,  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); @u<0_r t  
    } Hq79/ wKj  
} ; I(y`)$}  
>Ziy1Dp  
W|~q<},j  
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 -^y1iN'D  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 9PWm@ Nlf  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) QM7[O]@  
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。 J1& A,Gb  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Y9/{0TArG  
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。。。 1.uUMW  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 MQjG<O\  
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>i<dD{  
下面是修改过的unary_op o<~-k,{5P  
~}Kp  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 8x` Kl(  
class unary_op `f2W;@V0  
  { ipgN<|`?@  
Left l; (xjqB{U  
  w 5!ndu  
public : ttTI#Fr2  
;sm"\.jF  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} AfuXu@UZ_/  
7=; D0SS  
template < typename T > =I %g;YK  
  struct result_1 dw'<"+zO  
  { 6yy|V~5  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ,s\x]bh  
} ; wE-Ji<1HJ  
XPGL3[w\V  
template < typename T1, typename T2 > hg$qb eUl  
  struct result_2 aslU`#"  
  { ^uKnP>*l  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; dcV,_  
} ; pjaiAe!k  
Mb2:'u [  
template < typename T1, typename T2 > GMVC&^  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Kx(76_XD  
  {  PU,6h}  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Z[DetRc-  
} y|&.v <  
BG(R=, 7  
template < typename T > :w?:WH?2L  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,6S_&<{  
  { 7.w *+Z>z  
  return OpClass::execute(lt(t)); [ t>}SE  
} uW\@x4  
bIvJs9L  
} ; s9ju/+fv  
mq|A8>g  
Tx|SAa=V  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug `'A(`. CL  
好啦,现在才真正完美了。 + cV5h  
现在在picker里面就可以这么添加了: ^g}gT-l%  
SdjUhR+o  
template < typename Right > -dc"N|.  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const w~cq% %  
  { XwKZv0ub  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); m<X#W W)N  
} (R;) 9I\  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 l`~a}y"n  
>q} !>k$B  
FOlA* U4U  
mK7^:(<.LO  
EyKkjEXx_  
十. bind h;4y=UU  
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。 Xa@ _^oL  
先来分析一下一段例子 &F<J#cfe8  
<ZHY3  
&2P:A  
int foo( int x, int y) { return x - y;} mCC:}n"#  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 ecSdU>  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 x 1%J1?Fp  
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。 [i<$ZP  
我们来写个简单的。 [pRVZV  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: -Z/6;2Q  
对于函数对象类的版本: c*M)DO`y;h  
u$Pf.#  
template < typename Func > + aXk^+~j  
struct functor_trait UL@5*uiX  
  { Mi %1+  
typedef typename Func::result_type result_type; C,VqT6E<  
} ; @=MZ6q  
对于无参数函数的版本: 6/V{>MTZg  
npG+# z  
template < typename Ret > [6RV'7`Abj  
struct functor_trait < Ret ( * )() > /RXk[m-  
  { ]X"i~$T1S  
typedef Ret result_type; Jq?^8y  
} ; +n8I(l=  
对于单参数函数的版本: S8W_$=4  
1=o(sIeA  
template < typename Ret, typename V1 > ^$&"<  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > nkCRe  
  { x`=5l`  
typedef Ret result_type; (X`t"*y"  
} ; ;2xXX,'R7  
对于双参数函数的版本: #(7RX}  
pRk'GR]`  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ;t@ 3Go  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Lct+cKKU  
  { (J,Oh  
typedef Ret result_type; ]B[/sqf  
} ; /kviO@jm4(  
等等。。。 |"tV["a  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy wHN` - 5%  
BGh8\2  
template < typename Func > m?R+Z6c[  
struct func_return b09#+CH?  
  { K~hlwjrt  
template < typename T > dv4r\ R^  
  struct result_1 k}Clq;G  
  { ;KjMZ(Iil1  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ~E:/oV:4 >  
} ; Vo9)KxR  
 k9VQ6A  
template < typename T1, typename T2 >  C>K"ZJ  
  struct result_2 BKP!+V/  
  { !PP?2Ax  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; s)7`r6w  
} ; ?k7/`g U  
} ;  d7-F&!sQ  
gu .))3D9  
B8#f^}8  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 CPCB!8-5  
:-'ri Ry  
template < typename Func, typename aPicker > $}h_EI6hS  
class binder_1 Hd@T8 D*A  
  { P@T $6%~  
Func fn; W!9f'Yn  
aPicker pk; W,oV$ s^  
public : 1MzB?[gx  
`9"jHw`D  
template < typename T > Z(`K6`KM  
  struct result_1 1nM?>j%k  
  { 8w@jUGsc  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; GH)+yD[o  
} ; gdn,nL`dP  
?B31 t9  
template < typename T1, typename T2 > @m d^mss  
  struct result_2 lV*&^Q8.  
  { i~PZvxt  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Q^5 t]HKn  
} ; 2!& ;ZcT,  
<qj@waKw4  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} RoXOGVo  
tp3N5I  
template < typename T > eMMiSO!3  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const z&G3&?Z  
  { M]:B: ;  
  return fn(pk(t)); o+23?A~+  
} y&|{x "  
template < typename T1, typename T2 > kR|DzB7  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const k5\ zGsol  
  { j W]c9u  
  return fn(pk(t1, t2)); .c K  
} ,UJPLj^  
} ; ~bQ:gArk  
F>{uB!!L4  
p+1B6j  
一目了然不是么? uPD_s[  
最后实现bind E$fy*enON  
=7Gi4X%  
fO|u(e  
template < typename Func, typename aPicker > UE](`|4H  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 78A4n C  
  { G`K7P`m  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Z.f<6<gF  
} "[Lp-4A\  
l@9:V hU(  
2个以上参数的bind可以同理实现。 u"3cSuqy  
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。 E0'6!9y  
g5]DA.&(  
十一. phoenix rMx_ <tXX  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: A}}t86T  
|-?b)yuAz  
for_each(v.begin(), v.end(), $9b6,Y_-  
( ITOGD  
do_ %[;KO&Ga  
[ dz DssAHy  
  cout << _1 <<   " , " _dY}86{  
]  5Ww\h  
.while_( -- _1), ~#xRoBy3  
cout << var( " \n " ) D7oV&vXg  
) @ uWD>(D  
); g7ROA8xu  
p#I1l2nE  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: eS+LFS7*k  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor ~~ w4854  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 mQ)l`w Gh  
那么我们就照着这个思路来实现吧: 8BdeqgU/_  
7~f l4*  
B)iJH  
template < typename Cond, typename Actor > +{*&I DW  
class do_while z[Qv}pv  
  { 3Pq)RD|hn  
Cond cd; Ku# _   
Actor act; ZaV@}=Rd8  
public : =ye}IpC*M  
template < typename T > c }cboe2  
  struct result_1 IVKE dwA  
  { w, wt<@}  
  typedef int result_type; 7u(i4O& k  
} ; p*,mwKN:  
2HNS|GHb&  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} YEj U3^@  
>skS`/6  
template < typename T > V19*~v=u  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const K a jyQ"j  
  { HBu>BSv:  
  do 'r0gqtB  
    { `VbG%y&I  
  act(t); _!D$Aj  
  } N"{o3QmA  
  while (cd(t)); v|z1nD!?]  
  return   0 ; )}v2Z3:  
} CaMG$X&O  
} ; l@ K<p  
l+,rc*-j0  
}Q_i#e(S  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). y.2 SHn0  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 UK/k?0  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 >XN&Q VE  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 I`l< }M  
下面就是产生这个functor的类: #e[5O| V~  
7y&`H  
BVDo5^&W  
template < typename Actor > ty ?y&~axk  
class do_while_actor ^q$sCt}  
  { 4{ &   
Actor act; 2vLn#  
public : I nk76-  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} [LK 9^/V  
f QdQ[  
template < typename Cond > _'Z@ < ,L  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; ~?FKww|_*J  
} ; $oz ZFvJF  
b~-9u5.L1  
@NZ?D0"  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 ? p]w_l  
最后,是那个do_ }j x{Cw  
<v?-$3YT  
Fa8>+  
class do_while_invoker /}wGmX! -!  
  { rHznXME$wZ  
public : xYbF76B  
template < typename Actor > />$kDe  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const Y (Q8P{@(  
  { 3't?%$'5  
  return do_while_actor < Actor > (act); | =&r) ~  
} p-Z5{by  
} do_; TA*49Qp  
Z(#a-_ g  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? y3vOb, 4  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 iVA_a8}  
最后来说说怎么处理break和continue O1QHG'00  
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。 5}f$O  
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
温馨提示:欢迎交流讨论,请勿纯表情、纯引用!
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八