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
  • 7152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 wc}4:~  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 -9s&OKo`({  
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, BG]|iHi  
Ik=bgEF  
"`[4(j  
!4$o*{9Lx:  
  class filler d#I; e  
  { S;nlC  
public : <sjz_::V8R  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} 4X>=UO``L  
} ; Y}r UVn  
XIp>PcU^  
ksAu=X:  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: l?x'R("{  
<VT|R~  
Qf}}/k|)k  
-&np/tEu&  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); GVM)-Dp]  
]%h|ox0  
}>'1Qg  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 NHaqT@:  
[-3x*?Ju  
&2pa9i  
.:SY:v r  
二. 战前分析 <e-hR$  
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。 "!PN+gB  
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 -JXCO <~k  
7JLjA\k  
 TsI%M  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); cGv`%  
  /* --------------------------------------------- */ wv&%09U  
vector < int *> vp( 10 ); oP`Qyk  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 9Cq"Szs  
/* --------------------------------------------- */ Y:]m~-T  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); w(!COu  
/* --------------------------------------------- */ <kKuis6h  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); k|`Qk!tr  
  /* --------------------------------------------- */ G.]'pn  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); jx14/E+^  
/* --------------------------------------------- */ %>Mcme>(W  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); 5O[\gd-  
\1<8'at  
B["jndyr  
DdqE6qE  
看了之后,我们可以思考一些问题: Jk;dtLL}4  
1._1, _2是什么? !GnwE  
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。 TjicltQi4  
2._1 = 1是在做什么? W:hTRq  
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。 lUd4`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。 $kccM& B  
'm0_pM1:D  
hWi2S!*Y  
三. 动工 Cd|rDa  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: eW;c 3<  
E+cx 8(   
Pq1j  
'EC0|IT)c  
template < typename T > M[cAfu  
class assignment iy|;xBI,  
  { .|@2Uf  
T value; p-*{x  
public : [9yd29pQ]  
assignment( const T & v) : value(v) {} 9<.8mW^68  
template < typename T2 > G "ixw  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } ZB]234`0  
} ; <?%49  
%4})_h?j  
>:h&5@^ j$  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 bnN&E?{hF1  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment >sQf{uL  
iD/+#UTY  
N{<5)L~Y  
3xgU=@!;  
  class holder hqV_MeHv'  
  { yq!peFu  
public : +_jM$?:F}  
template < typename T > bI8')a  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const ?rziKT5OOC  
  { t"OP*  
  return assignment < T > (t); fKO@Qx]  
} goNDS5}  
} ; js!C`]1  
9*XT|B  
J+wnrGoK  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: {REGoe=W%  
;zd.KaS  
  static holder _1; -j1]H"-  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 'j!n   
A\v53AT  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); |io)?`pj  
而不用手动写一个函数对象。 ;f=.SJF  
/ %iS\R%ca  
7r2p+LP[  
BkY#wJ'  
四. 问题分析 P@% L.y B  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 B>sQcZ:  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 ux,eY  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 9<kMxtk$  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 irP*:QM  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 : %uaaFl  
O}j@+p%M  
五. 问题1:一致性 f1?%p)C  
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?| -BWWaL  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 HrMbp  
[Dmf.PUe  
struct holder =W>a~e]/  
  { e E(+  
  // }*O8]lG  
  template < typename T > %!A-K1Z\D  
T &   operator ()( const T & r) const L3 KJ~LI  
  { J6ed  
  return (T & )r; N/<c;"o  
} :nfy=*M#  
} ; 1=ZQRJW0B  
`tcX[(`  
这样的话assignment也必须相应改动: &>R:oYN  
3(gOF&Uf9  
template < typename Left, typename Right > zQUNvPYM  
class assignment '@IReMl  
  { GiXs`Yt|  
Left l; Ekh)l0 l  
Right r; N P5K1:  
public : z46Sh&+  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} [HQ/MkP-Z  
template < typename T2 > /CbiYm  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } %b~ND?nn-  
} ; : #so"O  
KTAQ6k  
同时,holder的operator=也需要改动: '(ZT }N  
*i!t&s  
template < typename T > B|{E[]iK  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const @X9T"  
  { DJqJ6z:'  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); = H}x  
} {<#b@=G  
a4Z e!l(  
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。 ][YuJUK8  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 7{9M ^.}  
\((5Sd  
return l(rhs) = r; `DM)tm3&m  
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。 Lf%}\0:  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: bQ&%6'ck  
%c%`< y<~L  
template < typename Tp > K$r)^K=s  
class constant_t Md8<IFi9]Q  
  { @xBO[v  
  const Tp t; O`aNNy  
public : 8U7d d[  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} s I09X6)  
template < typename T > Y0m?ZVt  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const +Hp`(^(  
  { 2 !9Zw$  
  return t; C@<gCMj,"  
} [/l&:)5W>  
} ; p _3xW{I  
}OTJ{eG  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 <:mK&qu f  
下面就可以修改holder的operator=了 >+>N/`BG  
rp2g./2  
template < typename T > }z|9F(I   
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 2^w{Hcf  
  { iM9^.  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); m}S}fH(  
} DF gM7if  
@D `j   
同时也要修改assignment的operator() !4 lN[  
:VLYF$|  
template < typename T2 > 4^d).{&X  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } _}T )\o   
现在代码看起来就很一致了。 >$)~B 4  
Sq:J'%/z  
六. 问题2:链式操作 /Ei e5p  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 (v? rZv  
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。 d\tY-X3  
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。 UnEgsf N  
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。 ]!a?Lr  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ]&`=p{Z  
Z+[W@5q  
template < typename T > $H]NC-\+>  
struct result_1 ]9JH.fF  
  { 7u5H o`  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ]<c\+9  
} ; ^\Q%VTM  
Np+pJc1  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: )UVekkq>Q  
j'hWhLax  
template < typename T > J8Vzf$t};  
struct   ref {K?e6-N(z  
  { 'T3xZ?*q=  
typedef T & reference; G-;EB  
} ; RZ ?SiwE  
template < typename T > >&F:/   
struct   ref < T &> ~ t N/  
  { CVEo<Tz  
typedef T & reference; .3cD.']%  
} ; v$g\]QS p  
.WuSW[g  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 2$A"{2G  
*&R|0I{>  
template < typename T > j#Lj<jX!xR  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const TqOH(= {  
  { #TH(:I=[  
  return l(t) = r(t); 4MtRI  
} ,Tk53 "  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 q(1hY"S"}b  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 i*A_Po  
0<fQjXn  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 lQm7`+  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: +>$Kmy[3  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 `9P`f4x  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 !67xN?b  
最后的布局是: CJs ~!ww  
                Add ,Z! I^  
              /   \ @,]W  
            Divide   5 && PZ;  
            /   \ K,*-Y)v2W  
          _1     3 \|M[W~8  
似乎一切都解决了?不。 -pQ?ybQ  
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。 pEX Q  
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。 iU3PlF[B/o  
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: )a `kL,  
3v`@**  
template < typename Right > *!3qO^b?  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const k5+ Fxf  
Right & rt) const e+>$4Jq  
  { >*n4j:  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); R4$(NNC+/  
} \%V !& !'  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Z/4bxO=m  
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。 ~lqNWL^l  
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。 z92Xc  
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。 6Lg#co}9  
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。 S?VKzVDB.S  
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? BJ fBY H,M  
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: LCq1F(q  
L;+e)I]  
template < class Action > _x,(576~  
class picker : public Action If8 ^  
  { 5~E{bW$  
public : +OtD@lD`!  
picker( const Action & act) : Action(act) {} }h8U.k?v  
  // all the operator overloaded F5M|QX@-  
} ; #cb9g   
cFuQ>xR1  
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。 ,_=LV  
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: lE8_Q*ev  
Y/pK  
template < typename Right > $~?)E;S  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const ZZfi,0R  
  { T]b&[?p|a[  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); z=8l@&hYLq  
} q~*|Wd'&  
#Pg?T%('`  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Y|W#VyM-  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 :R$v7{1  
oU*e=uehj  
template < typename T >   struct picker_maker ?g0dr?H  
  { O<dCvH  
typedef picker < constant_t < T >   > result; m2ph8KC  
} ; #]^M/y h  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > wWq-zGH|&  
  { Q trU_c2k  
typedef picker < T > result; vy>(?[  
} ; ^W^Y"0y9`  
&W&A88FfZU  
下面总的结构就有了: >N}+O<Fc  
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。 .v9i|E=<~  
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。 BA T.>  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 rm|,+ {  
至此链式操作完美实现。 AU9:Gu@M/  
RtDTcaW/  
GW%!?mJ  
七. 问题3 PMvm4<  
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。 F`+S(APT8  
A v;NQt8ut  
template < typename T1, typename T2 > <Oy2 JjY  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const WW7E*kc  
  { ]2|KG3t  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ]J/;Xp  
} ~i>'3j0@k  
,I,Zl.5  
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: blaXAqe  
Uf?+oc'{  
template < typename T1, typename T2 > 6r[pOl:  
struct result_2 xZloEfv.B  
  { UCo<ie\V  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 5D3&6DCH  
} ; \D#+0  
UyF;sw  
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? m&s;zQ  
这个差事就留给了holder自己。 qi8AK(v  
    u(ETc* D]  
H3Zt 3l1u+  
template < int Order > ,.L o)[(  
class holder; 4(,X. GVY/  
template <> !yKrA|w1  
class holder < 1 > F^=y+}]=  
  { a"k,x-EL(  
public : *_a jb:  
template < typename T > |UcF%VNnz1  
  struct result_1 x"Ij+~i{l  
  { u}?{1B!  
  typedef T & result; ^6!8)7b  
} ; =Prz|   
template < typename T1, typename T2 > :`4LV  
  struct result_2 i2LN`5k  
  { bF +d_t  
  typedef T1 & result; 'sk M$jr  
} ; q1|@v#kH6  
template < typename T > V9`jq$  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const /5\{(=0  
  { ZCfd<NS?  
  return (T & )r; F5w=tK  
} 4k6:   
template < typename T1, typename T2 > UK[+I]I p  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +]Z *_?j9{  
  { eNm Wul  
  return (T1 & )r1; ;*20b@  
} Nk9w ; z&  
} ; J]Q-#g'Z  
!~-@sq  
template <> m x2Ov u  
class holder < 2 > `0R>r7f)H  
  { gLbTZM4i  
public : C"h7'+Kw  
template < typename T > j~hvPlho  
  struct result_1 H\|H]:CE  
  { g_"B:DR  
  typedef T & result; G[P<!6Id!p  
} ; !zfV (&  
template < typename T1, typename T2 > 7TZ,bD_  
  struct result_2 pWb8X}M  
  { )/bv@Am  
  typedef T2 & result; R ggZ'.\  
} ; n."XiXsN  
template < typename T > df$pT?o  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const u>2opI~m  
  { }&EdA;/o_  
  return (T & )r; 2]tW&y_i  
} pEb/yIT"  
template < typename T1, typename T2 > !@ )JqF.  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const >V&GL{  
  { LO)QEUG  
  return (T2 & )r2; ;^8X(R  
} m!Aw,*m+*  
} ; h;J%Z!Rjw  
$rQi$w/  
=jRC4]M})  
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> >。 QEY#U|  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: YUlH5rO3  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: biH ZyUJ  
-Z:nImqzc  
return l(i, j) = r(i, j); G-DOI  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) W!a'KI'  
iUf?MDE  
  return ( int & )i; #| m*k  
  return ( int & )j; ^O3p:X4u  
最后执行i = j; u4:6zU/{  
可见,参数被正确的选择了。 .gw6W0\F  
v+d? #^  
PkF'#W%  
RM!VAFH   
4'L.I%#tZ  
八. 中期总结 fvoPV &:  
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: t\-;n:p-  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 #:[CF:  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 @P<Mc )o^  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor hDTM\>.c;s  
lZD"7om  
(KphAA8  
51!#m|  
-p20UP 1I  
l>@){zxL  
九. 简化 ztV%W6  
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。 -q DL':  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ?L>}( {9  
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: <{k8 K6  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 _RG2I)P  
  +-*/&|^等 r59BBW)M  
2. 返回引用。 IjRUL/\=  
  =,各种复合赋值等 N-Sjd%Z  
3. 返回固定类型。 +J:wAmY4  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) |`@7G`x  
4. 原样返回。 c.;<+dYsm*  
  operator, PKt;]T0  
5. 返回解引用的类型。 8?$XT  
  operator*(单目) Kl*/{&,P  
6. 返回地址。 ~G8haN4  
  operator&(单目) V(6Ql j7  
7. 下表访问返回类型。 #h2 qrX&+  
  operator[] F3<Ip~K  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 e `IL7$  
  operator<<和operator>> lC=T{rR  
r%` |kN  
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。 cu"ge]},  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: | <- t  
W^1)70<y  
template < typename Left > )<^G]ajn  
struct value_return e&F=w`F\  
  { w(R+p/RF  
template < typename T > \.{ZgL5"  
  struct result_1 + :k"{I   
  { -! :h]  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; )F%zT[Auph  
} ; J"yq)0  
-y)g}D%  
template < typename T1, typename T2 > 9lSs;zm{Q  
  struct result_2 hbTJXP~~?  
  { 3b1%^@,ACy  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 3>buZ6vh  
} ; )W3kBDD  
} ; ug9]^p/)^  
jo[U6t+pj7  
^ &VN=Y6z  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Eilo;-El  
j9$kaEf  
下面我们来剥离functor中的operator() qJ<Ghd`8v  
首先operator里面的代码全是下面的形式: 3("E5lI(g:  
e><,WM,e  
return l(t) op r(t) MHAWnH8  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) >D*%1LH~V  
return op l(t) Ox"SQ`nSj'  
return op l(t1, t2) +&8'@v$  
return l(t) op 7N[Cs$_]  
return l(t1, t2) op @d6N[?3;  
return l(t)[r(t)] ;F\sMf{  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] TDHS/"MbA7  
1_G5uHO  
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: XQ$9E?|=  
单目: return f(l(t), r(t)); Mg=R**s1x%  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); teg[l-R"7z  
双目: return f(l(t));  -bQi4  
return f(l(t1, t2)); Y EhPAQNj  
下面就是f的实现,以operator/为例 5:X^Q.f;  
n_46;lD  
struct meta_divide c"^g*i2&0  
  { khfWU  
template < typename T1, typename T2 > 'n!kqP  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Ln&CB!u  
  { !yf7y/qY  
  return t1 / t2; '7>Yr zq  
} hwd{^  
} ; (j884bu  
]`_eaW?Ua  
这个工作可以让宏来做: l08JL  
WO"<s{v  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ g2W ZW#a)  
template < typename T1, typename T2 > \ AWz|HF#-  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; %2EHYBQjN  
以后可以直接用 H0Ck%5  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) EF[I@voc  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 jin XK  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) &Vmx<w  
C?lZu\L  
H(F9&6}  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 2, r{zJ8  
m0+'BC{$u  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > @1iH4RE*  
class unary_op : public Rettype `& }C *i"  
  { yu @u0vlc  
    Left l; [rtMx8T  
public : .V?>Jhok  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} %n:ymc $}  
$BWA= 2$  
template < typename T > QeipfK+me  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Lo^gg#o  
      { C9"yu&l  
      return FuncType::execute(l(t)); K{[N.dX(  
    } EGJrnz8  
fGMuml?[ e  
    template < typename T1, typename T2 > /^9yncG;>  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2)47$eu  
      { 5qQ\H}  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); wBIhpiJX0  
    } 73>Hzpv0  
} ; <;':'sW  
Lt\=E8&rh  
l6k.`1.In  
同样还可以申明一个binary_op P~7p~ke  
rEG!A87Zz  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > g,d'&r"JWt  
class binary_op : public Rettype |t&gyj  
  { NJ$c0CNy  
    Left l; \K(QE ~y'W  
Right r; $>!tpJw  
public : <CY<-H  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} p-,(P+Np  
]sG^a7Z.X  
template < typename T > T$Rj/u t1  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const R?H[{A X  
      { +n&9ZC H  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); 71!'k>]h  
    } d2[R{eNX=  
+tvWp>T+  
    template < typename T1, typename T2 > O>kM2xw  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const AG(Gtvw  
      { Q<d|OX  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); %P`w"H,v3#  
    } $7'KcG  
} ; `/L D:R  
Xwt}WSdF`k  
ZIikDi h1  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 cSWn4-B@l  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 TxXX}6  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) )w'GnUqWz  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 h;S?  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! '(!U5j  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 C!s !j  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 N4[^!}4  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) LGPPyK Nx  
下面是修改过的unary_op ^.~m4t`U  
<^Sp4J  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > & 24$*Oe  
class unary_op ewORb  
  { ~e#QAaXD#5  
Left l; tB==v{t  
  /aX 5G  
public : HA0Rv#p  
~#y(]Xec2  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ?)L X4GY  
$3je+=ER  
template < typename T > '5 kSr(  
  struct result_1 ?QG?F9?  
  { q_[V9  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; l~c# X3E  
} ; @w{"6xc%a  
8KyF0r?  
template < typename T1, typename T2 > ;/=6~%  
  struct result_2 i*2l4  
  { ]0@ 06G(y  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; KG9FR*"  
} ; L+J)  
K6M_b?XekA  
template < typename T1, typename T2 > vD'YLn%Q  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const n06Jg+  
  { 9 Z79  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); kb2M3%6 V  
} c3q @]|aI  
Qa-~x8]  
template < typename T > f5dctDHP  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j^qI~|#  
  { SJXP}JB_  
  return OpClass::execute(lt(t)); FvaelB  
} fZF.eRP '  
TU}. /b@F  
} ; 1./iF>*A  
&=`6- J  
WSV[)-=:  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug z;+LU6V  
好啦,现在才真正完美了。 c?XqSK`',Z  
现在在picker里面就可以这么添加了: -P[bA0N,  
gi5Ffvs$  
template < typename Right > C:$pAE(  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const kRH;c,E@  
  { &p6^    
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 9i*Xd$ G  
} 9G"-~C"e3  
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。 (043G[H'.  
B#Z-kFn@  
2z615?2_U  
8@J5tFJ&%  
to"[r  
十. bind }&:F,q*  
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。 k%fy  
先来分析一下一段例子 ZK8I f?SD  
N_qKIc_R  
("-`Y'"K  
int foo( int x, int y) { return x - y;} k:k!4   
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 6kM'f}t[C  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 !|`vW{v  
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。 FST}:*dOe5  
我们来写个简单的。 !-Br?  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 9 &p;2/H  
对于函数对象类的版本: bhg OLh#  
l<YCX[%E  
template < typename Func > {_<,5)c  
struct functor_trait rm nfyn  
  { O| zLD  
typedef typename Func::result_type result_type; 4C[n@ p2  
} ; <rAk"R^  
对于无参数函数的版本: Q]NGd 0J  
<;.->73E  
template < typename Ret > 5|Or,8r(C  
struct functor_trait < Ret ( * )() > 6h_OxO&!U  
  { >( :b\*C  
typedef Ret result_type; # 5C)k5  
} ; WA&&*ae5`  
对于单参数函数的版本: Y\1XKAfB  
Vuu_Sd  
template < typename Ret, typename V1 > %V&I${z  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ;V"(! 'd  
  { ?B`Yq\L)  
typedef Ret result_type; XOi[[G}  
} ; <{yQNXf[  
对于双参数函数的版本: y$^.HI02jP  
RS`~i8e'  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 >  T24?1  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > UZq1qn@+  
  { C;_*vi2u  
typedef Ret result_type; ezR!ngt  
} ; d[Lr`=L;  
等等。。。 WCPl}7>  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 'ffOFIz|=I  
]\_T  
template < typename Func > `*hrU{b  
struct func_return m&X6a C'[  
  { ' y9yx[P  
template < typename T > <DjFMTCN  
  struct result_1 H D95>%  
  { r=3knCEWK  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; j/9Uf|z-_  
} ; sXaIQhZ  
|vY0[#E8&  
template < typename T1, typename T2 >  U|HF;L  
  struct result_2 fsDwfwil*  
  { |,wp@)e6h  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; E-_Q3^  
} ; yHL5gz@k  
} ; fQB>0RR2  
0u'qu2mV  
'!6Py1i  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 \dz@hJl:  
HX3R@^vo  
template < typename Func, typename aPicker > u< ,c  
class binder_1 oIP<7gz  
  { QQwD) WG  
Func fn; VYZkHjj)2i  
aPicker pk; 1L=6Z2*fB4  
public : u0(PWCi2  
Z$? Ql@M  
template < typename T > %EooGHGF?  
  struct result_1 !L#>wlX)  
  { UA|A>c  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; }(r%'(.6  
} ; URodvyD  
_IOt(Zb(  
template < typename T1, typename T2 > Q/,bEDc&  
  struct result_2 %dMP}k/  
  { W5_:Q @  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; |GvWHe`  
} ; s=+,F<;x.U  
cv b:FK  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Y70[Nz  
ByrK|lVM0  
template < typename T > |nN{XjNfP5  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const OeuM9c{  
  { na &?Cw  
  return fn(pk(t)); D9;2w7v  
} &_^t$To  
template < typename T1, typename T2 > >h0iq  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Z. ))=w6G  
  { GN4'LU  
  return fn(pk(t1, t2)); d_j% ,1-#  
} #S/]=D  
} ; ) /kf  
W -Yv0n3  
(hB&OP5Fne  
一目了然不是么? vap,)kILF  
最后实现bind I]"wT2@T;7  
P9)E1]Dc$  
zqDIwfW  
template < typename Func, typename aPicker > 'E{n1[b  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) I6x  
  { |&+0Tg~ZE  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ,m-z D  
} :Rh?#yO 5  
:esHtkyML  
2个以上参数的bind可以同理实现。 oh k.;  
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。 IcM99'P(  
|0A"3w  
十一. phoenix v`"z  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: Q`"gKBN1  
Une,Y4{u  
for_each(v.begin(), v.end(), p&SxR}h  
( d%:B,bck  
do_ #,0PLU3%  
[ TBN0uk  
  cout << _1 <<   " , " l,n0=Ew  
] 42a.@JbLQ  
.while_( -- _1), 7~@9=e8G  
cout << var( " \n " ) VQ5D?^'0/  
) \Kp!G1?_AY  
);  2D;,'  
_d#1muZ?p|  
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:  -a``  
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 (!72Eaw:]  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 ~c&ygL3  
那么我们就照着这个思路来实现吧: ^gb3DNV~y  
OOzk@j^  
Gkz\By  
template < typename Cond, typename Actor > Z)?i&y?  
class do_while xV&c)l>}  
  { {9kH<,PJ;!  
Cond cd; :DI``]Si\  
Actor act; _MF:?p,l  
public : ,(H`E?m1w4  
template < typename T > !^{0vFWE  
  struct result_1 :6k8\{^9"D  
  { EwvW: t1  
  typedef int result_type; \qx$h!<  
} ; 3/rEXKS  
@>Y.s6a  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} !c}?u_Z/  
4e6x1`Y{xB  
template < typename T > td*1  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 0E*q-$P  
  { X$aN:!1  
  do !S0$W?*  
    { PtH>I,/  
  act(t); O$F<x,  
  } Y?ADM(j  
  while (cd(t)); Af~>}-`a  
  return   0 ; %49P<vo`?  
} >?-etl  
} ; !i >&z?  
}I3 ZNd   
(v<l9}!  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). Gjhpi5?%8  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 HPz9Er  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 Y nD_:ZK  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 5c(mgEvq  
下面就是产生这个functor的类: 5 )tDgm  
m2%OX"#e  
1k=w 9  
template < typename Actor > 5<Ly^Na:  
class do_while_actor 9|kc$+(+6  
  { :%_*C09  
Actor act; vJybhdvP  
public : <OX_6d*@  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} Ll" Kxg  
(T290a9y>  
template < typename Cond > I},]Y~Y3  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; WJ%4IaT  
} ; qDG{hvl[1r  
`^:>sU  
4b\R@Knu  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 z|KQiLza  
最后,是那个do_ yf > rG  
pr\wI?:k  
^("23mhfJ  
class do_while_invoker ua!i3]18  
  { ivgV5 )".  
public : CcGE4BB  
template < typename Actor > HuVx^y` @  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 8IeE7  
  { tu4-##{  
  return do_while_actor < Actor > (act); s5`CV$bz  
} t@#+vs@  
} do_; }da}vR"iL  
}s9eRmJs  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? z%FBHj  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 $-J0ou8~  
最后来说说怎么处理break和continue ,@\$PyJ  
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。 ":qhO0  
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:
10+5=?,请输入中文答案:十五