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
  • 5977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 $(=1A>40  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 .YF-t`{  
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, #+k[[; 0  
yFsXI0I[p  
yRkMR$5&  
QGy=JHb  
  class filler Am4(WXVQ  
  { 2,0F8=L  
public : e`F|sz]k"H  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} mA @+4&  
} ; {[ *_HAy7  
 Jx w<*  
m)}MkC-  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: cO&9(.d  
[^~9wFNtd  
Q;nr=f7Ys  
K/cK6Yr  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); qV,j)b3M  
w-Fk&dC69  
GR `ncI$z  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 e]?S-J'z  
F2'cL@E3  
8$Yf#;m[  
F DX+  
二. 战前分析 2Zip8f!  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 Iq \oB  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 G|_aU8b|t  
G.TX1  
926oM77  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); "@$STptkc  
  /* --------------------------------------------- */ ?UDO%`X  
vector < int *> vp( 10 ); #" -^;Z  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); yfQE8v+  
/* --------------------------------------------- */ eCD,[At/  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); HC,@tfS  
/* --------------------------------------------- */ &Sa~Wtm|*  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); rK|&u v*b  
  /* --------------------------------------------- */ Ya 4$7|(  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); ]{^vs'as\  
/* --------------------------------------------- */ \l5:A]J  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); <t{AY^:r  
dC#\ut%l  
[)n}!5fE  
8f5^@K\c  
看了之后,我们可以思考一些问题: %$| k3[4V  
1._1, _2是什么? ZRGZ'+hw  
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。 7!w nx.  
2._1 = 1是在做什么? # HYkzjb  
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。 ?GU!ke p  
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。 %nF\tVP3]  
QPE.b-S  
`wd*&vl  
三. 动工 >nEnX  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: s;$TX304  
[)vwg`]   
Cq;d2u0)o$  
w[YbL2p  
template < typename T > ygt)7f5  
class assignment RQNi&zX/  
  { %=y3  
T value; Q}]kw}b  
public : RNtA4rC>#  
assignment( const T & v) : value(v) {} 1Z8oN3  
template < typename T2 > m]q!y3  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } 6qpV53H  
} ; d2yHfl]3  
w8I&:"^7<  
|9Ks13?Ck  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 dvF48,kr  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 9Ib(x0_  
FH`&C*/F0Y  
m-92G8'  
<OSvRWP)  
  class holder 1[9j`~[([  
  { X.9MOdG70  
public : eH/\7)z  
template < typename T > tN> B$sv  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const z ]N~_9w  
  { T<k1?h^7  
  return assignment < T > (t); N==_'`O1Q0  
} ^ZWFj?`\UV  
} ; }px]   
w1(06A}/  
i9U_r._qj;  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: G<6grd5PP  
LlY*r+Cgl1  
  static holder _1; }(EOQ2TI  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 /C2f;h(1  
WTs[Sud/  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); UDtbfc7bk  
而不用手动写一个函数对象。 \&)W#8V  
#gJ~ {tA:  
8Flf,"a   
l5]oS? >y  
四. 问题分析 v/.h%6n?  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 u;qMo`-  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 U*"cf>dB(  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 vD9D:vK  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 05I39/T%  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 2BA9T nxC  
- :z5m+  
五. 问题1:一致性 aW-o=l@;  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| E?4@C"Na  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Mr,y|   
<;E[)tv  
struct holder Q4LlToHn  
  { - zw{<+;  
  // @"Fp;Je\bN  
  template < typename T > w[oQ}5?9'  
T &   operator ()( const T & r) const P`I G9  
  { @EOR] ^?!]  
  return (T & )r; M2P@ &  
} 33*d/%N9  
} ; rnv7L^9^A  
b\j&!_   
这样的话assignment也必须相应改动: +xBK^5/x  
|QNLO#$ -  
template < typename Left, typename Right > VSpt&19  
class assignment wW! r}I#  
  { X+E\]X2  
Left l; KSB_%OI1  
Right r; }>X\"  
public : Q>a7Ps@~  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} /,N!g_"Z  
template < typename T2 > {F+M&+``  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } s?x>Yl %  
} ; Dq%r !)  
.>64h H  
同时,holder的operator=也需要改动: &}6ES{Nr8  
hi D7tb=g~  
template < typename T > m|2]lb  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const VIYksv   
  { P[GX}~_k  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); /\a]S:V-j  
} )cqDvH  
OV("mNh  
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。 LLn{2,jfQ  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 p@7i=hyt`p  
*(&ClUQQ  
return l(rhs) = r; .4C[D{4  
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。 tGO[A#9a  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ^A "lkV7  
n &\'Hm  
template < typename Tp > J6( RlHS;  
class constant_t >6l;/J  
  { P`3s\8[Q  
  const Tp t; `\F%l?aY  
public : ,*nZf|  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} g y e(/N+I  
template < typename T > xV>iL(?  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const [b i3%yWh  
  { vMZ7uO  
  return t; x\J;ZiWwW  
} qM1)3.)[:  
} ; V)1:LLRW  
zdjM%l);  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 {~p7*j^0  
下面就可以修改holder的operator=了 *)`kx   
_L4<^Etfm  
template < typename T > 4%!{?[$  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const Y!= k  
  { &J^4Y!gt  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); ^/DII`A  
} ,P@/=I5  
$D/bU lFx  
同时也要修改assignment的operator() TI[UX16Tz1  
7moElh v  
template < typename T2 > .qIy7_^  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } ~6-"i0k  
现在代码看起来就很一致了。 si^4<$Nr%j  
Z`oaaO  
六. 问题2:链式操作 :(l $^ M  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 O\4+_y  
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。 &vFqe,Z  
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。 Kl aZZJ  
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。 j FPU zB"  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 4P4 Fo1  
O@r.>  
template < typename T > ckf<N9  
struct result_1 =CKuiO.j  
  { 5i4V5N>3  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 77xq/c[)  
} ; p]h*6nH>~  
i+)}aA  
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: [*9YIjn  
< g3du~  
template < typename T > rQcRjh+E H  
struct   ref Z&dr0w8  
  { \o:ELa HY  
typedef T & reference; $"sq4@N  
} ; g= FDm*  
template < typename T > 5@+4  
struct   ref < T &> =&q-[JW  
  { f2O*8^^Y{Q  
typedef T & reference; zNV!@Yr  
} ; z/Ns5  
M[YTk=IM#  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: QE 45!Z g  
*2,e=tY>  
template < typename T > 3!.H^v?  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 't|Un G  
  { +}7Ea:K   
  return l(t) = r(t); 11)/] ?/j  
} %NT`C9][  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 1p7cv~#95  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 K\IYx|Hm a  
VqK%^  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 8_a$kJJ2  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: AV:Xg4UJv  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Uvjdx(fY[a  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 \~@[QGKN  
最后的布局是: *xE"8pN/  
                Add .3lGX`d{  
              /   \ Mw"xm9(Q  
            Divide   5 V#'26@@  
            /   \ e2AN[Ar  
          _1     3 Pz]bZPHn  
似乎一切都解决了?不。 1R=)17'O  
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。 7P<r`,~k-  
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。 PIZ C;K4|  
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: &1z)fD2  
oA4D\rn8"  
template < typename Right > $!YKZ0)B'0  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const 0'?V|V=v  
Right & rt) const 7FmbV/&c  
  { qwq/Xcv  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); iNod</+"K  
} .FIt.XPzv  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 omM&{ }8g  
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。 op hH9D  
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。 f._l105.  
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。 uiktdZ/f  
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?9nTG  
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? u0m5JD0/  
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: -VS9`7k  
C#MF pT  
template < class Action > M{`/f@z(  
class picker : public Action :s'o~   
  { q} ]'Q -  
public : j/)"QiS*?  
picker( const Action & act) : Action(act) {} JDLTOLG  
  // all the operator overloaded &w+;N5}3  
} ; t)-*.qZh  
(k%GY< bP  
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。 {S[I_\3  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: ry.;u*F  
+>JdYV<?0  
template < typename Right > Jy \2I{I'  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const tIq>Oojdx  
  { x|]\1sb"  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); iM:yX=>a  
} 3`8dii  
yiiyqL*E  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Ne3R.g9;Z  
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。 Lltc 4Mzw  
86 *;z-G  
template < typename T >   struct picker_maker b,nn&B5@{  
  { OE_ QInb<  
typedef picker < constant_t < T >   > result; q`XW5VV{K  
} ; 7FAIew\r  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > k*5'L<&  
  { 24#bMt#^  
typedef picker < T > result; h}<0/  
} ; Aj [?aL  
sU\c#|BSC"  
下面总的结构就有了: z5x _fAT(  
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-<ZS*N  
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。 b9!.-^<8y  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 AgIazv1  
至此链式操作完美实现。 ^NXcLEaP*<  
Rv=DI&K%n  
XMGx ^mn  
七. 问题3 /QQ8.8=5  
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。 |+>uA[6#  
{3VZ3i  
template < typename T1, typename T2 > pD"YNlB^  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {J (R  
  { KkEv#2n  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 1%%'6cWWu  
} WzjL-a(  
mw_ E&v  
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: VZ$=6CavH  
^$!987"  
template < typename T1, typename T2 > WvujcmOf  
struct result_2 %m9CdWb=w  
  { Bs[nV}c>>  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ["}A S:  
} ; P''X_1oMC  
*l{yW"Su  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? g?B3!,!9  
这个差事就留给了holder自己。 BPqk "HG]T  
    cB#nsu>  
'Y.Vn P&H  
template < int Order > %%>_B2vc  
class holder; D3`}4 A  
template <> ;6ky5}z  
class holder < 1 > ({4]  
  {  9:5:`' b  
public : f;gZ|a  
template < typename T > 'Gjq/L/x  
  struct result_1 X APYpBgm  
  { ~4\,&HH  
  typedef T & result; @9Q2$  
} ; 'B_\TU0 O  
template < typename T1, typename T2 > p,F^0OU2}:  
  struct result_2 9IA$z\<<w  
  { %a];  
  typedef T1 & result; .-0%6] cFD  
} ; $6T3y8  
template < typename T > ' _dzcN,z  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const K$H <}e3  
  { piOXo=9H.  
  return (T & )r; BYi)j6"  
} UNDi_6Dy   
template < typename T1, typename T2 > 9GgA6#  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const q_ %cbAcD  
  { $+cAg >  
  return (T1 & )r1; c8{]]  
} YD\]{,F|  
} ; *:_P8G;  
Q/ZkW  
template <> vfcb:x  
class holder < 2 > jij<yM8$g  
  { ; dd Q/  
public : |9Yi7.  
template < typename T > `Gd$:qV  
  struct result_1 !g>.i`  
  { ]u#JuX  
  typedef T & result; &.Q8Mi aT  
} ; |%1?3Mpn  
template < typename T1, typename T2 > fQ+\;iAU  
  struct result_2 cX:HD+wO  
  { u=r`t(Z1H  
  typedef T2 & result; vMla'5|l  
} ; Ue*C>F   
template < typename T > #eK=  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ow6*Xr8eQ  
  { Q6 ?z_0  
  return (T & )r; ar.AL'  
} ?m0IehI  
template < typename T1, typename T2 >  Fl3#D7K  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 4 o(bxs"  
  { Q7gY3flg  
  return (T2 & )r2; pI;NL [  
} 8i}< k$S  
} ; GX&b;N  
 U47}QDh  
vyI%3+N@  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 ^V3v{>D>  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 0)!Ll*L!p  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: &\C [@_  
93O;+Z5J  
return l(i, j) = r(i, j); (*\jbK  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) i)ASsYG!  
k+^'?D--'P  
  return ( int & )i; Gi FXX  
  return ( int & )j; KCuG u}  
最后执行i = j; U__(; /1;  
可见,参数被正确的选择了。 ZJ,cQ+fn  
7@}$|u:JUF  
8K9$,Ii  
Ucdj4[/,h  
;WU<CKYG*  
八. 中期总结 }_ mT l@*  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 4~z?"  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ?BA^YF  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 PX(p X>  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 8|Y.|\  
"YU{Fkl#j  
|=a}iU8  
J#2!ZQE 3  
? 1*m,;Z  
:-`7Q\c}  
九. 简化 r\`+R"  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 Jb["4X;h  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 a`(a)9i  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: =PHIpFIuk  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 7piuLq+  
  +-*/&|^等 !T,AdNa8  
2. 返回引用。 8}e,%{q  
  =,各种复合赋值等 ul f2vD  
3. 返回固定类型。 6t'l(E +  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) f~{}zGTM:  
4. 原样返回。 cbYLU\!  
  operator, 9#d+RT  
5. 返回解引用的类型。 VOTv?Vf  
  operator*(单目) 7OCwG~_^  
6. 返回地址。 f:B>zp;N  
  operator&(单目) ;Lm=dd@S:  
7. 下表访问返回类型。 5kNzv~4B,;  
  operator[] SLfFqc+n0  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 'CZa3ux  
  operator<<和operator>> X|D!VX>#!  
l`-bFmpA  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 u{N,Ib 8  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ;6ecrQMw&  
mo{MR:>)  
template < typename Left > ._9 n~=!  
struct value_return R9rj/Co  
  { jjM\.KL]  
template < typename T > OS|>t./U  
  struct result_1 C[!MS5  
  { wCf~O'XLw  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; {O<l[|Ip  
} ; C:8_m1Y{  
:,b iyJt  
template < typename T1, typename T2 > {gNV[45  
  struct result_2 >gwz,{  
  { 5}$b0<em~  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ;Vik5)D2D  
} ; *=V7@o  
} ; *'Y@3vKE  
m!z|h9Ed  
f h#C' sn  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait h:zK(;  
NLPkh,T:  
下面我们来剥离functor中的operator() :j')E`#   
首先operator里面的代码全是下面的形式: &!aAO(g  
}]n$ %g (  
return l(t) op r(t) + Q=1AXe  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) `LAR@a5i  
return op l(t) l {jmlT  
return op l(t1, t2) ?{w3|Ef&  
return l(t) op -Y Bd, k3  
return l(t1, t2) op 'bld,Do6  
return l(t)[r(t)] *KY=\ %D  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] hQ6a~?f  
.h&k jD  
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: pD]0`L-HJU  
单目: return f(l(t), r(t)); Y HSYu  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); "8^5>EJWv  
双目: return f(l(t)); u]u[(K5F  
return f(l(t1, t2)); OouPj@r  
下面就是f的实现,以operator/为例 ac kqH+'  
P`s  
struct meta_divide -/{ 4Jf Wf  
  { x3qW0K8  
template < typename T1, typename T2 > pj4!:{.;  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) -C(b,F%%  
  { 9% l%  
  return t1 / t2; Yt|6 X:l  
} YEkh3FrbwH  
} ; .<tquswg  
V-n&oCS+f  
这个工作可以让宏来做: SS`qJZ|w  
F:y[@Yn  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ F":r4`5D"K  
template < typename T1, typename T2 > \ U9D!GKVp  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ? (*t@ {k  
以后可以直接用 E*L iM5+I  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) "&+"@ <  
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 R4ht6Vm3g)  
(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。。。) n,$IfC"  
[=B$5%A  
lWBb4 !l  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 pV4Whq$  
mUS_(0q  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > OHiQ7#y  
class unary_op : public Rettype lds- T  
  { 8-y{a.,u.  
    Left l; x(<(t: ?o  
public : %IC73?  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} O6IB. >T  
E0 `Lg c  
template < typename T > dlhdsj:  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const >^XBa*4;Y  
      { P/EM :  
      return FuncType::execute(l(t)); 3~nnCR[R  
    } F u&EhGm6  
L\y;LSTU  
    template < typename T1, typename T2 > 6c^e\0q  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /axIIfx-  
      { ui(^k $  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); 0b4R  
    } CR6R?R3b  
} ; /dv<qp  
el:9wq  
5@^ dgq  
同样还可以申明一个binary_op bdGIF'p%  
\P1S|ufv  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > K&8dA0i2u2  
class binary_op : public Rettype k)TSR5A  
  { Q#nOJ(KV  
    Left l; JyR/1 W  
Right r; sKlDu  
public : ooUk O  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} N^Bo .U0\  
-V:"l  
template < typename T > t3dlS`O  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const TLoz)&@  
      { kOh{l: 2-+  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); 5|jw^s7  
    } #v<QbA  
MwmUgN"g  
    template < typename T1, typename T2 > &QhX1dT+  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Qg6 W5Hc  
      { SM`w;?L:?  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); _/wV;h~R  
    } 1Bpv"67  
} ; <{~6}6o  
;j4?>3  
_E@ :O+K  
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 nu'M 39{  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Nbp!teH6  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ?B :a|0pf  
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。 'Ysx=  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! R'S0 zp6  
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。。。 7"8hC  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Qx[t /~  
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) qIld;v8w"g  
下面是修改过的unary_op -WYAN:s  
P;k0W>~k  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > z )HD`Ho  
class unary_op _x!7}O#k  
  {  A^p[52`  
Left l; |g=="  
  qL,tYJ<m%  
public : ve\X3"p#  
b$Vz2Fzx  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} /% N r?V  
EY \H=@A  
template < typename T > ;\p KDPr  
  struct result_1 H"qOSf{  
  { @-+Q# Zz`  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 8=]Tr3   
} ; R58-wUto  
n_'s=]~  
template < typename T1, typename T2 > ;pnD0bH  
  struct result_2 ij?  
  { IEU^#=n  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; PG,_^QGCX  
} ; Zfyo-Wk  
qG<$Ajiin  
template < typename T1, typename T2 > &gjF4~W]  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const qbv#I;  
  { < P`u}  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 4Z/f@ZD  
} YX` 7Hm,  
P{u0ftyX}  
template < typename T > '3?\K3S4i  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 6H'HxB4  
  { gCxAG  
  return OpClass::execute(lt(t)); 6C-z=s)P&  
} Ox@sI:CT  
1bH;!J  
} ; JJ%ePgWT  
X$yN_7|+  
3"O>&Q0c  
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 U4cY_p?  
好啦,现在才真正完美了。 z@wMc EH  
现在在picker里面就可以这么添加了: hEw- O;T0  
og0*Nt+  
template < typename Right > *W kIq>  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const f"St&q>[s  
  { V =-WYu  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); aJcf`<p   
} 95z]9UL  
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。 ca>Z7qT!  
0X^Ke(/89  
;g~TWy^o  
#y%!\1M/:A  
~ {Mn{  
十. bind n(el]_d  
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。 -Y='_4s  
先来分析一下一段例子 Q_t`.jus  
.B\5OI,]  
FHC \?Cg  
int foo( int x, int y) { return x - y;} $H-!j%hV  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 AhNq/?Q Q~  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 xe*aC  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 AW,53\ 0  
我们来写个简单的。 5:kH;/U  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: RoyPrO [3  
对于函数对象类的版本: &SrO)  
CjiVnWSz<  
template < typename Func > d$ ^ ,bL2p  
struct functor_trait gmm|A9+tv  
  { >Bgw}PI  
typedef typename Func::result_type result_type; X@f "-\  
} ; $ mI0Bk  
对于无参数函数的版本: vPD] hs  
|M+<m">E  
template < typename Ret > 'z[Sp~I\  
struct functor_trait < Ret ( * )() > SGe^ogO"v  
  { 3Oi nK['  
typedef Ret result_type; VhNz8)  
} ; Iyyh!MVF  
对于单参数函数的版本: EbdfV-E  
TsGE cxIg  
template < typename Ret, typename V1 > }6@pJ G  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > $k2*[sn,  
  { tuhA 9}E  
typedef Ret result_type; M`l.t -ut  
} ; *q1%IJ  
对于双参数函数的版本: rW0FA  
'UYR5Y>  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > kbMYMx.[  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Oj^,m.R  
  { Q_Gi]M9  
typedef Ret result_type; r3\cp0P;s  
} ; PoT`}-9  
等等。。。 |P%DkM*X  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy D &/L:  
z5r$M  
template < typename Func > TqddOp  
struct func_return y8rm  
  { ) lZp9O  
template < typename T > Lg+G; W  
  struct result_1 4Z/Q=Mq2  
  { G^` 1]?  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; B}&xaY  
} ; EMfdBY5  
EeF'&zE-  
template < typename T1, typename T2 > ANps1w#TP  
  struct result_2 R@`y>XGNJ  
  { .Fa4shNV  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ZAXN6h  
} ; Y2?.}ZO  
} ; 9s_,crq5  
b%S62(qP  
q2et|QCru  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 fOMvj%T@2  
zBe8,, e  
template < typename Func, typename aPicker > `IY/9'vT  
class binder_1 !ki.t  
  { |K|h+fgG6*  
Func fn; g'|MA~4yB  
aPicker pk; 3dRr/Ilc  
public : cJL'$`gWf  
4`8<   
template < typename T > r!{LLc}>  
  struct result_1 hc'-Dh  
  { Ix(><#P  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 6O}`i>/6M  
} ; J|w)&bV  
b/Xbs0q  
template < typename T1, typename T2 > ME=/|.}D<  
  struct result_2 Vl2XDkhq  
  { )u qA(R>  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; F<(i.o(  
} ; Z%x\~ )~  
]hbyELs  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ._+J_ts  
-G|G_$9  
template < typename T > /0eYMG+K=  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8 P>#l.#  
  { 0s>/mh;  
  return fn(pk(t)); | a# f\  
} ;Yg{zhJX~  
template < typename T1, typename T2 > U_{Ux 2  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <!pvqNApg  
  { <bD>m[8,  
  return fn(pk(t1, t2)); EVNY*&p  
} L^{|uP15N  
} ; m,t|IgDh  
gL3"Gg3  
5efpeu  
一目了然不是么? nM0[P6p  
最后实现bind j8sH#b7Z  
/-i !;!  
6HlePTf8  
template < typename Func, typename aPicker > ,yTjU{<"  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) <fs2fTUeqF  
  { s\P2Bp_{  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ?Oc{bF7  
} Ck /F9(  
2~t[RY  
2个以上参数的bind可以同理实现。  ]$,UPR/3  
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。 UA yC.$!  
-@Uqz781  
十一. phoenix q/4 [3h  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: E~ a3r]V/  
=k oSUVO0  
for_each(v.begin(), v.end(), 51QRM32Y  
( A|@_}h"WG  
do_ d` [HT``  
[ %DQhM,c@  
  cout << _1 <<   " , " :Pv*, qHE  
] +d%L\^?F  
.while_( -- _1), ]7Z{ 8)T  
cout << var( " \n " ) =2 *rA'im  
) V$uk6#  
); W mm4hkf  
%.z,+Zz?  
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: - > J_ ~  
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 &EpAg@9!  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 CQpCS_M  
那么我们就照着这个思路来实现吧: ,do58i K  
UYz0PSV=.  
8dlw-Q'S  
template < typename Cond, typename Actor > @e'5E^  
class do_while N72Yq)(  
  { L =8+_0  
Cond cd; ?Q72;/$  
Actor act; +nT'I!//  
public : DU=dLE6-P;  
template < typename T > >pr=|$zk=  
  struct result_1 36n>jS&  
  { !L95^g   
  typedef int result_type; h)me\U7UC  
} ; SKW%X8  
L-9~uM3@\  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} Kb^>-[Yx  
>[1W:KQA  
template < typename T > ZlojbL@|4  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const EutP\K_Y  
  { RO3oP1@B  
  do -!8(bjlJ&  
    { C -?!S  
  act(t); :#lIx%l  
  } q}FVzahv  
  while (cd(t)); 4);)@&0Md~  
  return   0 ; B7Tk4q\;Q  
} Ia'ZV7'  
} ; leCVK.  
ov\HsTeZ  
o5n^!gi4  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). GTJ{h  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 {bPV)RL:  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 HQ9X7[3  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 W<<9y  
下面就是产生这个functor的类: ~RD+.A  
aSP4a+\*  
YKa0H%B(  
template < typename Actor > kHv[H]+v  
class do_while_actor <s@-:;9~  
  { 9TAj) {U%'  
Actor act; SI6B#u-i  
public : [>|FB'  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} >\!4Mk8  
DE IB!n   
template < typename Cond > emW:C-/h/@  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; v~/~ @jv  
} ; J/6`oh?,Q  
:ZDMNhUl &  
178Mb\8  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 T,_(?YJW  
最后,是那个do_ /(8a~f&%r  
5IKL#V `3a  
/Ky__l!bu  
class do_while_invoker Ux2U*a ;  
  { b5:op@V  
public : \sA*V%n  
template < typename Actor > }!i` 0p  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const NS C/@._  
  { 6q>+!kXh  
  return do_while_actor < Actor > (act); [/_+>M  
} =\t /u  
} do_; dXn%lJ  
A!63p$VT;  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? )J(q49  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 .4l/_4,s_  
最后来说说怎么处理break和continue #Z~C`n u  
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\3Aw  
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