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
  • 5840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 vD_u[j]  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 +fkP+RVY  
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, .byc;9M%  
{GAsFnZk  
 w}"!l G  
W.z$a.<(rF  
  class filler .:T9pplq  
  {  &Q<EfB  
public : f<^ScFVR  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} sN;(/O  
} ; ktU9LW~  
{a[&#Uv  
B%)zGTp6  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: /(y4V  
B*32D8t`u  
#&}%70R)  
JThk Wx  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); +yt6.L  
vY4WQbz(  
1V#0\1sj  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 z9I1RX V  
7 FEzak'  
}R4(B2vup  
sV]i/B  
二. 战前分析 (H'_KPK  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 zUe#Wp[  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 P0a>+^:%  
EPQ&?[6  
MacL3f  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); X*_ SHt  
  /* --------------------------------------------- */ GH [ U!J  
vector < int *> vp( 10 ); ,oC= {^l{  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); niXHK$@5  
/* --------------------------------------------- */ s4^[3|Zrr0  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); Rc$=+K#  
/* --------------------------------------------- */ K!pxDW}  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); 8h55$j  
  /* --------------------------------------------- */ n P0Ziu'{  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); ,| $|kO/  
/* --------------------------------------------- */ E|KLK4 ]  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); &f (sfM_n  
qpluk!  
Tb>IHoil  
de3yP,  
看了之后,我们可以思考一些问题: 9\\@I =;  
1._1, _2是什么? X; e`y:9  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 mBYS"[S(  
2._1 = 1是在做什么? }dV9%0s!  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ^(E"3 c  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 WM~J,`]J  
 r*~n`  
`kaR@t  
三. 动工 eH"qI2A  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 3j[w -Lfp  
G_7ks]u-  
%[+a[/  
e<: 4czh8  
template < typename T > ,"v)vTt  
class assignment 9-X{x95]  
  { 6KBzlj0T+  
T value; 1{;[q3a  
public : mjkw&2  
assignment( const T & v) : value(v) {} .(gT+5[  
template < typename T2 > USHlb#*  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } `\WcF7  
} ; hi4h0\L!}  
2l\D~ y  
4EaS g#  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 R &1mo  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment O?4vC5x  
2Be?5+  
~%8Q75tn.  
S4aHce5PXA  
  class holder 1OfSq1G>v$  
  { )Yy#`t  
public : yP1Y3Tga=  
template < typename T > {8*d;[X50  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const ~_# Y,)S!z  
  { kL2Zr  
  return assignment < T > (t); e!2%ku  
} 8-y: ==C  
} ; @FnI?Rx  
h.}t${1ZC  
b[&,%Sm+6  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: ,:dEEL+>c  
_L `N^I.  
  static holder _1; 95gsv\2  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 #?b^B~ #  
n'&`9M['%d  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); SceCucT  
而不用手动写一个函数对象。 yBD2  
44fq1<.K  
Kt!IyIa;Ht  
GJ^]ER-K  
四. 问题分析 A 4W  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 yV+ E;  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 lu@>?,<  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ek;&<Z_ ]  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ,Dii?P  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 XnI ;7J  
~&j`9jdOj  
五. 问题1:一致性 L/iVs`qF  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 7)(`  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Oih2UrF  
]Re~V{uh  
struct holder ?:''VM.  
  { %[\Ft  
  // >%p m "+h{  
  template < typename T > b[[6X  
T &   operator ()( const T & r) const |n6 Q  
  { EDidg"0p  
  return (T & )r; 64 \5v?C  
} @aV~.!!  
} ; N7I71q|  
?"8A^ ^  
这样的话assignment也必须相应改动: %d[xr h  
R;TEtu7  
template < typename Left, typename Right > [ls ?IFg  
class assignment >pH775I=  
  { S_ -QvG2  
Left l; ?'/5%f`  
Right r; aEqI51I  
public : &pY G   
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ;`PkmAg  
template < typename T2 > !E:Vn *k;  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } E#2k|TpH4  
} ; wAOVH].  
3 cW"VrFy9  
同时,holder的operator=也需要改动: FqUt uN  
d,rEEc Y  
template < typename T > B?ob{K@  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const )< a8a@  
  { ~B*\k^t`  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); ^YJ^+:D(  
} )(!Z90@  
:0j`yo:w  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 +$QL0|RL  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 9H%xZ(`vN  
cYwC,\ uF  
return l(rhs) = r; kbT-Oz  2  
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。 P~ pbx  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ;$L!`"jn  
= 4WZr  
template < typename Tp > I;Fy k70w;  
class constant_t ApJf4D<V  
  { F4<2.V)#-  
  const Tp t; Hr*Pi3dSI  
public : ^RAFmM#F  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 8Pdnw/W  
template < typename T > *^+xcG  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const +M]8_kE=+l  
  { "sx&8H"  
  return t; Y9L6W+=T  
} wVJFA1  
} ; %e<dV\x?T  
LqsJHG  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 gI5nWEM0{  
下面就可以修改holder的operator=了 Jb.u^3R@  
1`_)%Y[ZJ  
template < typename T > [_hhC  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 2\tjeg  
  { XK-x*|  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); Jv.R?1;8i  
} +mOtYf W  
\` ^Tbn:  
同时也要修改assignment的operator() xLK0~|_#!  
}Y ];ccT  
template < typename T2 > LhRe?U\  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } *9(1:N;#  
现在代码看起来就很一致了。 9ufs6 z  
h:sG23@=  
六. 问题2:链式操作 r K)  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 pP,bW~rk  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 HYmUxheN2  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 Hll}8d6[  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 Ht^2)~e~:  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Py]ci`27  
+M&S  
template < typename T > 2I 7`  
struct result_1 r+p jv_R  
  { NT/B4'_@  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; iX6jvnJ:/  
} ; ,6Q-k4_  
.LR>&N_U  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: N4jLbnA  
:Ia&,;Gc  
template < typename T > xG/qDc  
struct   ref aW$nNUVD  
  { #zs\Z]3#  
typedef T & reference; M?zAkHNS$  
} ; hP<qKVy  
template < typename T > |raQ]b@t&  
struct   ref < T &> 82!GM.b  
  { h18y?e7MU  
typedef T & reference; U/o}{,$A  
} ; Nb/%>3O@  
fEv36xb2S  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: :ygz/L  
!T . @  
template < typename T > vGT.(:\-,  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const S]/ +n>  
  { ITlkw~'G  
  return l(t) = r(t); YH9] T,  
} }8#Czo jt  
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。 gj X1b2  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 5K~6`  
Ib2pV2`h(  
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 |R/50axI  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: AI;=k  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ,`@|C Z-4A  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 mP[u[|]  
最后的布局是: 26K~m@  
                Add rNyK*Wjt  
              /   \ $7d"9s\$"  
            Divide   5 $u"$mg7x  
            /   \ ??V["o T  
          _1     3 q Db}b d5  
似乎一切都解决了?不。 c%.& F  
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。 nB0 ol-<  
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。 qG]PUc>j  
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: e|yuPd  
I0RWdOK8K  
template < typename Right > *$D-6}Oay  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const Ngnjr7Q={T  
Right & rt) const &}1)]6q$  
  { ,$-PC=Ti(  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); L9oZ7o  
} G)7sXEe  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 q /?_djv  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 m5{SPa,y  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 oD\+ 5[x  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 0{F.DDiNT  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 p]4 sN  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? 3IFU{0a`  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: UI;{3Bn  
Lai"D[N  
template < class Action > Shz;)0To  
class picker : public Action m@~x*+Iz  
  {  U2$T}/@  
public : I r~X#$Upc  
picker( const Action & act) : Action(act) {} n]Y _C^  
  // all the operator overloaded }DaYO\:yK*  
} ; kM`#U *j  
9l]IE,u  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 3(5Y-.aK}^  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: 9<S-b |!@  
D9 en  
template < typename Right > h[T3WE  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const e AjtWqg  
  { T`sM4 VWqU  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 9MxGyGz$  
} hgGcUpJy?  
mGvP9E"&  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 4>*`26  
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。 Vk-_H)*r  
$ 1U%E  
template < typename T >   struct picker_maker Ji q[VeLe  
  { <!^Z|E  
typedef picker < constant_t < T >   > result; ^ZG1  
} ; NY x4& *le  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > t/|^Nt@XT  
  { Di*>PE@  
typedef picker < T > result; 6-"&jbvm  
} ; :xCobMs_/  
ny=iAZM>q  
下面总的结构就有了: F1>,^qyG6  
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。 ^ a:F*<D  
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。 kx[8#+P  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 E<dN=#f6  
至此链式操作完美实现。 X;h~s:LM  
y1X.Mvc  
~_%[j8o&l  
七. 问题3 .Ko`DH~!,C  
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。 "Q1hP9xV  
s3J$+1M >  
template < typename T1, typename T2 > vaL-Mi(_  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Q*: Ow]  
  { 14RL++  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); pjFgIG2=9  
} d@hJ=-4  
16vfIUtb  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: f$|v  
xh0!H| R  
template < typename T1, typename T2 > uypD`%pC  
struct result_2 LKa_ofY  
  { P6Ei!t,>  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; x% 1Rp[  
} ; M3%< kk-_  
'mF}+v^   
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? =#fqFL,  
这个差事就留给了holder自己。 kel48B  
    U*cj'`eqC  
_wBPn6gg`  
template < int Order > ,P^"X5$   
class holder; &D:88   
template <> /NZ R|  
class holder < 1 > I8y\D,  
  { \GWC5R7Q0j  
public : +\4=G@P.J  
template < typename T > 1Q<a+ l  
  struct result_1 6%TV X  
  { ''G @n*  
  typedef T & result; X`&E,;bIb  
} ; D$ \ EZ   
template < typename T1, typename T2 > $3>|R lxYA  
  struct result_2 ":OXs9Yg  
  { 5zU$_M  
  typedef T1 & result; 9V~yK?  
} ; -UO$$)Q  
template < typename T > 0 !Yi.'+  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Xma0k3;-  
  { ;I>`!|mT  
  return (T & )r; mYCGGwD  
} \ C Yu;  
template < typename T1, typename T2 > 4"{q|~&=:$  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const JmkJ^-A 6  
  { d=[ .   
  return (T1 & )r1; @ o]F~x  
} Uu ,Re  
} ; ~c4Y*]J  
Ae1},2py  
template <> "'%x|nB  
class holder < 2 > xfb%bkr  
  { J#\/znT  
public : ~jgd92`{z  
template < typename T > "='|c-x  
  struct result_1 wjkN%lPfvj  
  { p~t$ll0s  
  typedef T & result; rie1F,  
} ; \C#Vh7z"2&  
template < typename T1, typename T2 > 4_$f "6  
  struct result_2 D3eK!'qS  
  { Js'|N%pi  
  typedef T2 & result; >Q YxX<W  
} ; @I%m}>4Jm  
template < typename T > Z EW`?6  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const K|iNEhuc  
  { rS=6d6@  
  return (T & )r; B$)KZR(u  
} `+U-oqs  
template < typename T1, typename T2 > Ab2VF;z :  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 1!~9%=%  
  { [* Lh4K  
  return (T2 & )r2; S5j#&i  
} + EM '-  
} ; 7Ev~yY;N  
d%WFgf}  
>6Q-e$GS@  
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> >。 \o/oM,u  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: _$r+*nGDz  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: d< y B ~Y  
fSj^/>  
return l(i, j) = r(i, j); f.!cR3XgV  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 74Lq!e3hMF  
 ST{<G  
  return ( int & )i; \eN}V  
  return ( int & )j; IlH*s/  
最后执行i = j; .69{GM?  
可见,参数被正确的选择了。 &`@K/Nf$9  
U@H SU%H  
W)KV"A3C  
8$1<N  
]1X];x&e  
八. 中期总结 V4|pZ]  
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: oC[$PPqX#  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ~#wq sm  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 $N~8 ^6  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor )F:hv[iv  
X"yLo8y8$  
1g *4e  
7uYJ _R  
3iDRt&y=.  
WO|#`HM2  
九. 简化 a4c~ThbI  
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。 l/SbJrM*  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 Kpg]b"9.R  
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: hW(Mf  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 m!g f!  
  +-*/&|^等 lOql(ZH`w  
2. 返回引用。 Y6+nfh_  
  =,各种复合赋值等 hS<+=3 <M  
3. 返回固定类型。 %|UCs8EFm  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) (R{W Jjj  
4. 原样返回。 )nQ.6  
  operator, cO' \s  
5. 返回解引用的类型。 M5wj79'l"  
  operator*(单目) yKi* 8N"e<  
6. 返回地址。 ^dQ#\uy  
  operator&(单目) $P>ci4]t  
7. 下表访问返回类型。 23zB@aE_?1  
  operator[] k<m{Wp;-  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 (Ori].{C.J  
  operator<<和operator>> kA fkQy(~  
 IG 6yt  
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。 q45Hmz  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: h60*=+vdJ  
-Zkl\A$>  
template < typename Left > G >bQlZG  
struct value_return LXr nAt  
  { JW (.,Ztm  
template < typename T > >osY?9  
  struct result_1 g$~ktr+%  
  { Nw8lg*t"  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; =j6f/8   
} ; Dr&2q X!  
c5pF?kFaD  
template < typename T1, typename T2 > }PD? x4  
  struct result_2 h>9GfF3  
  { }5\F<b^@Y  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; (z#qkKL{^  
} ; z.--"cF  
} ; Ovh[qm?Z  
\IIR2Xf,K  
I!~5.  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait k68\ _NUL  
-b8Vz}Y  
下面我们来剥离functor中的operator() ckS.j)@.c  
首先operator里面的代码全是下面的形式: 5?{a=r9  
2/3,%5j_  
return l(t) op r(t) uL`;KD  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) b|P[\9  
return op l(t) hvkLcpE  
return op l(t1, t2) @h$cHZ  
return l(t) op |#>\GU=!  
return l(t1, t2) op u?i_N0H  
return l(t)[r(t)] 8i;EpAwB  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] j@ lHgis  
q{ i9VJ]  
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: 1TJ2HO=Y  
单目: return f(l(t), r(t)); h,"K+$  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); LY(YgqL  
双目: return f(l(t)); W{<_gD9  
return f(l(t1, t2)); &]iiBp#2  
下面就是f的实现,以operator/为例 }KcvNK (  
 \9N1:  
struct meta_divide Z_Qs^e$  
  { FWNWOU  
template < typename T1, typename T2 > 07`hQn)Gc  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) &Ba` 3V\M  
  { f%<kcM2  
  return t1 / t2; EBc_RpC/Z  
} V4PI~"4q#1  
} ; hCS|(8g  
4$ya$Y%s%  
这个工作可以让宏来做: O`<id+rx  
G(" S6u  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ xEb+sE6Z  
template < typename T1, typename T2 > \ MOi.bHCQJP  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; <b !nI N  
以后可以直接用 qbrY5;U  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 5)bf$?d   
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 ZCVwQ#Xe+  
(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。。。) )RG@D\t,  
LlKvi_z  
ji9 (!G  
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 "^Y)&<J&  
kK\G+{z?  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > O/ Yz6VQ  
class unary_op : public Rettype ^E{M[;sF3y  
  { bk^W]<:z`  
    Left l; LX;w~fRr.  
public : 5n{J}0C  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} 3D|Y4OM  
_$g6Mj]1z  
template < typename T > iZm# "}VG  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4LO4SYW7  
      { YW9r'{(D(I  
      return FuncType::execute(l(t)); B8_)I.  
    } WZ,}]D  
>ka*-8?  
    template < typename T1, typename T2 > ~QzUQYG*  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const nK[T.?Nz  
      { PxE0b0eo  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); 8$9Q=M  
    } $v5)d J  
} ; #y;TSHx/  
DD5 S R  
~0/tU#&  
同样还可以申明一个binary_op jT/}5\  
}(tuBJ9  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > nwSujD  
class binary_op : public Rettype $$'a  
  { nz_=]PHO&  
    Left l; TNun)0p  
Right r; +pMa-{  
public : Zfwhg4G~  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} vfBIQfH  
v_=xN^R  
template < typename T > }#'I,?_k  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &ed&2t`Y  
      { bT93R8yp  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); ' b?' u  
    } Em6P6D>S>,  
vl}fC@%WRI  
    template < typename T1, typename T2 > TEB<ia3+  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const bzj9U>eY  
      { cl2+,!:  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); XL=Y~7b  
    } f[r?J/;P9  
} ; F/8="dM  
+ftOJFkI  
Hg[g{A_G[  
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 NWL\"xp `t  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 4 H 4W  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) "!w$7|% T  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 Jr2x`^aNO  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! (_2Iu%F  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 +`jI z'+  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Ebk9[=  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) KkD.n#A  
下面是修改过的unary_op ^lw0} i  
3jeB\  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Gz09#nFZk  
class unary_op 6>  L)  
  { r [NI#wW  
Left l; Ku 'OM6D<  
  I| V yv  
public : nf%"7y{dd  
dio<?6ZD9P  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} t 0 omJP  
y"bSn5B[  
template < typename T > _U Q|I|V#  
  struct result_1 1UHlA8w7 Q  
  { O8\>?4)  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; }8lvi vR4  
} ; 1&7~.S;km  
-=;V*;  
template < typename T1, typename T2 > _R/^P>Q?  
  struct result_2 }^b7x;O|  
  { h eR$j  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; |M;tAG$,"y  
} ; 6x]x>:8  
An.Qi=Cv  
template < typename T1, typename T2 > 9sQ #v-+Yx  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9>QGsf.3  
  { 6cQ)*,Q  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); "J.7@\^ h/  
} 7NQ@q--3s  
]'"aVGqa.  
template < typename T > 5u:{lcC.X  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const '!V5 #J  
  { (7zdbJX  
  return OpClass::execute(lt(t)); K-<kp!v  
} ^Fop/\E  
^i;y2c  
} ; ]QqT.z%B  
__mnz``/Y  
.sqX>sU/]  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug *X%dg$VcV  
好啦,现在才真正完美了。 bjq+x:>  
现在在picker里面就可以这么添加了: \h{M\bSIEa  
@nNhW  
template < typename Right > W]TO%x{  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const $ap6Vxjr  
  { ",O}{z  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); |0wHNRN_  
} !kpnBgmU  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 ^7p>p8  
3Yb2p!o  
ZH s' #  
<T^:`p/]4  
I\y=uC  
十. bind }Ghh%]  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 Fv!KLw@  
先来分析一下一段例子 USDqh437  
mh$Nwr/W:  
`@tn Eg  
int foo( int x, int y) { return x - y;} 3;E,B7,mQ  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 fGf C[DuY  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 \9Yc2$dY  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 Nn:>c<[  
我们来写个简单的。 :~PzTUz  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: cD5^mxd%  
对于函数对象类的版本: |to|kU  
I_aS C4  
template < typename Func > gX'nFGqud  
struct functor_trait 5 0KB:1(g  
  { OS{j5o  
typedef typename Func::result_type result_type; &pk&8_=f  
} ; _Pe,84Ro  
对于无参数函数的版本: }i\U,mH0_&  
bdBFDg  
template < typename Ret > %uUQBZ4  
struct functor_trait < Ret ( * )() > s9\HjK*+  
  { jb'A Os  
typedef Ret result_type; RIg `F#, 3  
} ; :}n\ r/i  
对于单参数函数的版本: 3[T<pAZ  
?c7} v  
template < typename Ret, typename V1 > ^6?)EM#  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > J|gRG0O9Ya  
  { }$wWX}@  
typedef Ret result_type; ==^9_a^  
} ; +`p@md2L1  
对于双参数函数的版本: rL9u7) x  
s.{nxk.  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 2$@N4  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > \|wUxijJ*,  
  { <<iwJ U%:  
typedef Ret result_type; &}+^*X  
} ; I}!Er V  
等等。。。 EZw<)Q   
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 0D Q\akh  
>I&'Rj&Mc  
template < typename Func > 3{/Y&/\"'^  
struct func_return 6 h%%?  
  { \[CPI`yQe  
template < typename T > C\RJ){dk  
  struct result_1 '0MH-M  
  { &?wNL@n  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ] l@Mo7|w  
} ; 'G|M_ e  
BJ$\Mb##3@  
template < typename T1, typename T2 > %@Ow.7zh  
  struct result_2 #|ILeby  
  { R4 x!b`:i  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; !h[xeLlU  
} ; a%igc^GS2  
} ; VAL]\@Q}  
Oh]RIWL  
wiE'6CM  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 DX\|*:,  
fvH4<c5x  
template < typename Func, typename aPicker > \])-Bp ,  
class binder_1 ob(S/t  
  { lBN1OL[N  
Func fn; \YN(rD-  
aPicker pk; 6_vhBYLf  
public : Rg,]d u u?  
s ~ Xa=_+D  
template < typename T > $bd tiD  
  struct result_1 ijuIf9!  
  { }s>.Fh  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type;  A&8{0  
} ; {%! >0@7  
J}M_Ka  
template < typename T1, typename T2 > G-#]|)  
  struct result_2 2]i>kV/,0  
  { *41 2)zEy  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 6&qT1nF1  
} ; Z+EN]02|  
.r4M]1Of  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} rV[/G#V>{  
5+yT{,(5  
template < typename T > =|Vm69  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Zy+EIx  
  { qy$1+>f1  
  return fn(pk(t)); |u5Xi5q.f  
} T x 6\  
template < typename T1, typename T2 > M%S.Z4D (0  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |Js?@  
  { V#-\ 4`c  
  return fn(pk(t1, t2)); >mXq= 9L4  
} yG~7Xo5  
} ; wrJ:jTh  
<JkmJ/X  
}u9wD08x  
一目了然不是么? 'qt+.vd  
最后实现bind sQ05wAv  
A!bH0=<I  
Hi5}s  
template < typename Func, typename aPicker > Aav|N3  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) -q6d&D'B+  
  { g71|t7Q  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ;:l>Kac  
} }g]O_fN7~  
{CH *?|t  
2个以上参数的bind可以同理实现。 l+n0=^ Z  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 /tqQAvj  
p*l]I *x'<  
十一. phoenix Ph Ep3o&"  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: JA(M'&q4  
KvtX>3#qM  
for_each(v.begin(), v.end(), PD$@.pib  
( '3'*VcL(  
do_ _1EWmHZ?  
[ ! {c"C  
  cout << _1 <<   " , " Z7:TPY$b  
] Sn~h[s_(  
.while_( -- _1), sY*iRq  
cout << var( " \n " ) ]Ac&h aAP  
) -!JnyD   
); \Ng|bWR>LQ  
gPYF2m  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: %`b %TH^  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor q(iM=IeiN  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。  XeRbn  
那么我们就照着这个思路来实现吧: `^#V1kRmH  
=(%+S<}  
%hO/2u  
template < typename Cond, typename Actor > Uc>$w?oA  
class do_while ~Q36lR  
  { C;BC@OE  
Cond cd; $EUlh^  
Actor act; [L4s.l_#  
public : |WMP_sGn  
template < typename T > g2t'u4>  
  struct result_1 hDAxX= FM  
  { VzZ'W[/7)B  
  typedef int result_type; 5L%\rH&N  
} ; u?-X07_  
PY{])z3N  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} !b:;O +[  
cZd{K[fuK  
template < typename T > /ltGSl  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const G j9WUv[P  
  { WK)2/$7@  
  do ;E0aTV)Zp  
    { :3$$PdZ  
  act(t); ,MRAEa2  
  } 4,.B#: 8  
  while (cd(t)); i{.%4tA4  
  return   0 ; Qe,aIh  
} 6'YsSde".  
} ; NKJ+DD:'  
+PfXc?VU  
Wd78 bu|  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). !T3b ]0z  
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。 0'Y'K6hG`  
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。 ^;[|,:8f7L  
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。 }k7t#O  
下面就是产生这个functor的类: O>)Fl42IeD  
p.50BcDg  
2zQ62t}  
template < typename Actor > V\4zK$]  
class do_while_actor ` 0}z ;&:  
  { ;kv/(veQ1<  
Actor act; [n!5!/g>j  
public : XI"8d.VR  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} E Qn4+  
Jg:%|g  
template < typename Cond > \n}@}E L  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; N~] 4,~  
} ; \u@*FTS  
-YD+x PD  
b?Zt3#  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 $ &III  
最后,是那个do_ 5S&'O4yz^  
hI Q 2s  
|2'u@<(Z/  
class do_while_invoker q` Z_Bw  
  { ZQV,gIFys  
public : 'Bc{N^  
template < typename Actor > %D9,Femt  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const o:x,zfW  
  { Y(D&JKx  
  return do_while_actor < Actor > (act); qzbpLV|  
} :\sz`p?EC  
} do_; "jFRGgd79  
g$P<`.  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? <!m'xOD  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 E]<Ce;Vj  
最后来说说怎么处理break和continue l%^VBv> 2  
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。 2qQG  
具体实现手法这里就不罗嗦了。
[ 此贴被ヾ1.嗰rёn在2006-06-11 23:23重新编辑 ]
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
描述
快速回复

您目前还是游客,请 登录注册
如果您在写长篇帖子又不马上发表,建议存为草稿
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五