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
  • 4143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 [.l,#-vp  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 A]iT uu5p  
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, %l%ad-V  
ih("`//nP  
Eva&FHRTY  
i= ^6nwD&  
  class filler _ l)3pm6  
  { L|{vkkBo  
public : i*l =xW;bM  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} xX%{i0E  
} ; I RLAsb3  
]hlQU%&  
xTG5VBv  
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: S9*68l  
KD\%B5Jy  
D|Tz{DRG  
Bs3&y Eq(  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); on hLhrZ  
xGOmvn^lQ  
v#9i|  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 A~{vja0?  
vx$DKQK@l\  
yEB#*}K?  
j<WsFVS  
二. 战前分析 ,W 'P8C  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 ;<o?JM  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 >`WQxkpy  
- ]/=WAOK  
Wt5pK[JV  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Z1$ S(p=)L  
  /* --------------------------------------------- */ LCXWpU j~  
vector < int *> vp( 10 ); qz)KCEs  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); HXh:8 3  
/* --------------------------------------------- */ M!hD`5.3  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); /V/ )A\g  
/* --------------------------------------------- */ \0i0#Dt9  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); ;fQIaE&H  
  /* --------------------------------------------- */ "\lO Op^-  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); *k&V;?x|wt  
/* --------------------------------------------- */ ME>Sh~C\  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); n[;)(  
C!K&d,M  
Ya jAz5N  
( ?e Et&  
看了之后,我们可以思考一些问题: jU 3ceXV  
1._1, _2是什么? ijcF[bm E  
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。 K{Nj-Rqd  
2._1 = 1是在做什么?  b utBS  
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。 -oZw+ge}  
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。 T#e|{ZCbq  
N3Q .4? z9  
Z>/ *q2  
三. 动工 CZ^ ,bad  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: D{6BX-Dw.  
]2&RN@  
tJ7tZ~Ak  
Z"l].\= F  
template < typename T > 0}` -<(  
class assignment `Y!8,( 5#  
  { =(R3-['QIb  
T value; i$.!8AV6  
public : ]l=CiG4!M  
assignment( const T & v) : value(v) {} r0OP !u  
template < typename T2 > ^VnnYtCRz  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } 71IM`eL=ED  
} ; ^IvQdVB  
0<<ATw$aQ  
E&"V~  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 >`yRL[c;  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Ag{)?5/d_  
0XC3O 8q  
,1t|QvO  
2/F8kVx{  
  class holder  '"hSX=  
  { 44k8IYC*o  
public : D2Q0p(#%  
template < typename T > 7uu\R=$  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const Oku7&L1  
  { g%)cyri  
  return assignment < T > (t); A&ceuu  
} Rb^G~82d?  
} ; B<.ZW}#v  
EZp >Cf7  
mTL`8hv?  
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: ;eW)&qzK  
AYsHA w   
  static holder _1; <jaQ 0S{|  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 T`u ,!S  
6Xn9$C)  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 4qd( a)NdY  
而不用手动写一个函数对象。 l%u8Lq  
2J)  
6@:<62!;  
D)[(  
四. 问题分析 @bAu R  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 E8lq2r=  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 F[B=sI  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 p9MJa[}V  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 7pyaHe  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 s|[qq7  
<&((vrfa  
五. 问题1:一致性 3/c%4b.Z  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| s I0:<6W  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ?5% o-hB|  
n-GoG(s..b  
struct holder Aeq^s  
  { (b1e!gJpy  
  // T;,,!  
  template < typename T > c:B` <  
T &   operator ()( const T & r) const I,Jb_)H&t  
  { r0pwKRE~t  
  return (T & )r; Z;;A#h'%e  
} 4)XB3$<  
} ; T}"[f/:N/  
}P\6}cK  
这样的话assignment也必须相应改动: 3".#nN  
D mky!Cp  
template < typename Left, typename Right > ,sg\K> H=  
class assignment [4yw? U  
  { P*ZMbAf.  
Left l; =L?2[a$2;  
Right r; ^oE#;aS  
public : u2[L^]|  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} iMV=R2t 2  
template < typename T2 > :N_DJ51  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } 7e#|Iq:o  
} ; C/9]TkX}q  
CZ{7?:^f  
同时,holder的operator=也需要改动: ^/}&z  
ZhC ,nbM  
template < typename T > oDt{;S8|]  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const rz%^l1@-  
  { E>r7A5Uo  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); Jm0.\[J  
} <29K! [  
\#N?  
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。 r'o378]=  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 i If?K%M7  
H%}/O;C  
return l(rhs) = r; |tse"A5Z  
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。 Cm"S=gV  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: /cvMp#<]  
V:+z3)qF  
template < typename Tp > 80o'=E}"  
class constant_t VZ 7(6?W  
  { )$d~HA@B  
  const Tp t; );n/G  
public : g^\!> i  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} h7o.RRhK  
template < typename T > $Fy >N>,E(  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const eYu0")  
  { :s-9@Yl|  
  return t; 9E[==2TO  
} !?|xeQ}  
} ; LPca+o|f  
|TR +Wn  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 @:>gRD  
下面就可以修改holder的operator=了 6V#EEb  
)me`Ud  
template < typename T > #nAq~@X  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const k;qWiYMV  
  { }-u%6KZ   
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); cF?0=un  
} )V_;]9<wt  
B$ho g_=s  
同时也要修改assignment的operator() <num!@2D  
{lg iH+:  
template < typename T2 > ,]Xn9 W  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } o-;/ x)  
现在代码看起来就很一致了。 OkCAvRg  
| :id/  
六. 问题2:链式操作 )%lPKp4]  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 {2i8]Sp1d/  
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。 !aL=R)G&e  
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。 ~CdW: t  
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。 sc6NON#  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct %hdjQIH  
2Vw2r@S/  
template < typename T > 'G>9iw  
struct result_1 \wK4bvUrX  
  { VYt<j<ba  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; %}XyzGq{  
} ; M* {5> !\  
Z/|=@gpw  
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: >[~7fxjK-  
t`>Z#=cl\  
template < typename T > y O*   
struct   ref 5OX[)Li  
  { !+QfQghAT  
typedef T & reference; 8%xBSob{j  
} ; 1-&L-c.  
template < typename T > fc[_~I'  
struct   ref < T &> 8B5WbS fL^  
  { A5%$<  
typedef T & reference; ,H^!G\  
} ; brlbJFZ19  
UP%6s:>:  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: "^;h'  
.0~uM!3y  
template < typename T > )} t't"  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const L' bY,D(J>  
  { ;Me*# /  
  return l(t) = r(t); ;K%/s IIke  
} Q;A\M  
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。 5O Y5b8  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。  ts=:r  
49c-`[d L  
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 )S/=5Uc  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: V w58w`e  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 8F@Sy,D  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 m7u`r(&  
最后的布局是: 0z4M/WrNt  
                Add ?,8+1"|$A]  
              /   \ XrWWV2[  
            Divide   5 5C^@w  
            /   \ I3d}DpPx%  
          _1     3 xgpf2y!{  
似乎一切都解决了?不。 3JkdPh  
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。 a/1;|1a.  
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。 Mw)6,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: cUdS{K&K  
J_m@YkK  
template < typename Right > K}^# VlY9  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const {IaDZ/XS6  
Right & rt) const '3WtpsKA  
  { Pz\K3-  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); $CX3P)% `  
} >xq. bG  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 m8e()8lZ3  
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。 Kfr1k  
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。 S6 a\KtVa  
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。 _L$a[zH  
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。 %'Q2c'r  
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? uoeZb=<  
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: n|XheG7:  
IF\ @uo`  
template < class Action > 2lOUNxQ$  
class picker : public Action =WBfaxL}  
  { Y$]zba  
public : /F(n%8)Yq  
picker( const Action & act) : Action(act) {} W I MBw mg  
  // all the operator overloaded bv b \G  
} ; w`V6vYd@  
+}a(jO  
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。 Jww#zEK  
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: isQOt * i  
OE9,D:t v  
template < typename Right > V[KN,o{6  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const pt,L  
  { a !%,2|U  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); K,,) FM  
} w}zmcO:x  
?+^p$'5  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > a.}#nSYP  
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。 Q{L:pce-  
l:uQ#Z)  
template < typename T >   struct picker_maker V K 7  
  { ,w H~.LHi  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 4gsQ:3  
} ; 7bihP@I !  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > ZDgT"53   
  { ^-[ I;P  
typedef picker < T > result; =CZRX' +yN  
} ; qqf*g=f  
"wTCO1  
下面总的结构就有了: o5NmNOXm  
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。 :Ev gUA\4  
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。 hpb|| V  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 hr6j+p:  
至此链式操作完美实现。 }&e HU  
C49\'1\6  
X.k8w\~  
七. 问题3 V<jj'dZfW  
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。 ?X@[ibH6  
H?J:_1  
template < typename T1, typename T2 > _#6Q f  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h\w;SDwOk  
  { ,)#rD9ZnC  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ,}gJY^X+  
} 6&ut r!\7  
e'G=.:  
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: Y$A2{RjRq  
*qy \%A  
template < typename T1, typename T2 > 9n{Y6I x:  
struct result_2 dX@ic,?  
  { ;M4[Liw~O  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; )Ak#1w&q  
} ; Babzrt-  
n+ebi>}P  
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? ^Z?m)qxvB  
这个差事就留给了holder自己。 c]aU}[s1  
    t~/:St  
":M]3.  
template < int Order > pF-_yyQ  
class holder; sIg TSdk  
template <> ]B=*p0~j^n  
class holder < 1 > `hkvxt  
  { YYYF a  
public : `@],J  
template < typename T > v#%rjml[  
  struct result_1 otR7E+*3  
  { |<,qnf | -  
  typedef T & result; vu\W5M  
} ; +u0of^}=  
template < typename T1, typename T2 > r+E!V'{C  
  struct result_2 |xFA}  
  { ~rdS#f&R2  
  typedef T1 & result; ZF[W<Q  
} ; Qr$ 7 U6p  
template < typename T > 1bCE~,tD  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const !6=;dX  
  { &|GH@^)@  
  return (T & )r; G&{yM2:E  
} p7;K] AW  
template < typename T1, typename T2 > @gK`RmhGE5  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Kgr<OL}VJ  
  { *pa hZiO  
  return (T1 & )r1; :p/=KI_  
} )LFbz#;Y  
} ; zP #:Tv'  
S u6kpC!EW  
template <> {]]%0!n\  
class holder < 2 > JP<j4/  
  { M1-tRF  
public : E0+L?(;  
template < typename T > sT2`y$ '  
  struct result_1 7CH&n4v  
  { KJec/qca  
  typedef T & result; z:f&k}(  
} ;  g]?pY  
template < typename T1, typename T2 > =|1_6.tz  
  struct result_2 O|8@cO  
  { `~)?OTzU#  
  typedef T2 & result; xn2nh@;  
} ; t"GnmeH i  
template < typename T > aj;x:UqpJ  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const oLKliA=q  
  { M^:JhX{  
  return (T & )r; ?m]vk|>  
} Dnw^H.  
template < typename T1, typename T2 > ) ~=pt&+  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const B1 }-   
  { /'jX_ V_$|  
  return (T2 & )r2; q=88*Y  
} (x2?{\?  
} ; GuR^L@+ -.  
&SbdX   
wz`% ( \  
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> >。 u.X]K:Yow  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: [E a{);  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 8)9-*Bzj   
YXWDbr:JX  
return l(i, j) = r(i, j); INbV6jZL  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) (dSYb&]  
)\u%XFPhS  
  return ( int & )i; G]rY1f0  
  return ( int & )j; A)]&L`s  
最后执行i = j; zb9G&'7  
可见,参数被正确的选择了。 hO8xH +;  
1<_][u@  
j_so s%-  
62R";# K  
T4.wz 58  
八. 中期总结 ;99oJD,  
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: N E9,kWI  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 cgrSd99.  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 hE(R[hc  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor zJw5+ +  
pmB {b  
rk1,LsZVS  
#E!^oZm<Z  
#b[bgxm  
R*:$^v@4  
九. 简化 n o<$=(11i  
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。 rq3f/_#L!O  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 O^~IY/[  
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: yk4 @@kHW  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 c46-8z$  
  +-*/&|^等 B3ItZojAuw  
2. 返回引用。 V>QyiB  
  =,各种复合赋值等 8<Iq)A]'Z  
3. 返回固定类型。 ; H ;h[  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) /lC# !$9vz  
4. 原样返回。 +I3Vfv  
  operator, Mrrpm% Y  
5. 返回解引用的类型。 sr;&/l#7h  
  operator*(单目) >ZOlSLu  
6. 返回地址。 %evb.h)  
  operator&(单目) aNu.4c/5  
7. 下表访问返回类型。 pCIS8 2L  
  operator[] 0R)x"4Ww  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Bz }nP9  
  operator<<和operator>> G7&TMg7i  
DK?aFSf\  
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。 jyIIE7.I"  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: `(HD'fud3  
9Q,>I6`l  
template < typename Left > 9DA |;|  
struct value_return P'8RaO&d  
  { _:9}RT?  
template < typename T > es6YxMg  
  struct result_1 e}?Q&Lci  
  { D?_K5a&v,  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; "G@K(bnHn  
} ; eB#I-eD  
L@H^?1*L?  
template < typename T1, typename T2 > jaEe$2F2  
  struct result_2 {FFdMdxy-  
  { bSw^a{~)  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; X,w X)9]J  
} ; }BC%(ZH6  
} ; -O$vJ,*  
H};1>G4  
.hx(9  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait e7GYz7  
\|S%zX  
下面我们来剥离functor中的operator() 4:rwzRDY  
首先operator里面的代码全是下面的形式: JY CMW! ~  
];w}?LFb  
return l(t) op r(t) gPCf+>X{  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) aC}\`.Kb  
return op l(t) j r) M],  
return op l(t1, t2) bss2<mqlH  
return l(t) op 2|bt"y-5r  
return l(t1, t2) op PyfWIU7O  
return l(t)[r(t)] =OF hM7  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] .4v?/t1  
qvc< _k^  
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: `]W9Fj<1j  
单目: return f(l(t), r(t)); :-jbIpj'  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); _R ]s1  
双目: return f(l(t)); &7\}S qp  
return f(l(t1, t2)); wIi(\]Q  
下面就是f的实现,以operator/为例 E$ \l57  
[E p'm  
struct meta_divide #@DJf  
  { TQck$&  
template < typename T1, typename T2 > !nl-}P,  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Chnt)N`/B4  
  { ~NIhS!  
  return t1 / t2; ftRFG  
} +TqrvI.  
} ; nV8'QDQ:Al  
GU> j8.  
这个工作可以让宏来做: gamB]FPZ  
\ 86 g y/  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ OD~Q|I(j  
template < typename T1, typename T2 > \ t4UK~ {gh  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; WOj}+?/3 R  
以后可以直接用 } +Sp7F1q  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) \ Ki3ls  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 Ac U@H0  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 15jQ87)  
S'HA]  
4k^P1  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 P0m9($JBD  
%WU=Vy4  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > W<)nC_$  
class unary_op : public Rettype 2z !05]B%  
  { _<f%== I'  
    Left l; [4#HuO@h  
public : y%vAEQ2j=  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} `0ym3}(O  
!T<,fR+8X  
template < typename T > w98M #GqV  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const GAY?F  
      { pv0|6X?J"  
      return FuncType::execute(l(t)); }+m4(lpl  
    } c!\T 0XtT  
3?j: M]fR  
    template < typename T1, typename T2 > a%c <3'  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const T`@brL  
      { X% 05[N  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); Nsh/  
    } *e [*  
} ; (km $qX  
qZ!kVrmg&  
@>(JC]HtR  
同样还可以申明一个binary_op kAp#6->(q  
KH#z =_  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 5nib<B%<V  
class binary_op : public Rettype BC!) g+8  
  { C _he=SV  
    Left l; BTwc(oL  
Right r; ngZq]8 =o  
public : KgM|:'  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} < xeB9  
"Q+wO+}6  
template < typename T > =KQIrS:  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const fUf 1G{4  
      { %iNgHoH  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); Vf:.C|Z  
    } 1p~ORQ  
^@/wXj:  
    template < typename T1, typename T2 >  GpTZp#~;  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const OP+*%$wR  
      { %|x9C,0p#  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); .BJoY <P*  
    } 3(K.:376  
} ; 8!35 K  
5yt=~  
c*\i%I#f2  
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 'V%w{ZiiV  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 8Kl&_-l{b  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) O9N!SQs80  
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。 >y8>OJ?A7-  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! @nwVl8  
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。。。 e=h-}XRC  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 5D<Zbn.>q  
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) y(<{e~  
下面是修改过的unary_op AVLY|79#  
V?yQm4  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > MPnMLUB$\  
class unary_op #@-dT,t  
  { $W}:,]hoj  
Left l; JcYY*p  
  #QsJr_=  
public : h{"SV*Xpk/  
D8! Y0  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} W2-l_{  
A?04,l]y  
template < typename T > v(Kj6'  
  struct result_1 %cDGs^lgA  
  { Ndl{f=sjX-  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 6H2Bf*i  
} ; -}4CY\d6'  
H[: lQ\  
template < typename T1, typename T2 > ;yqHt!N  
  struct result_2 cg^~P-i@*  
  { c/.s`hz  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; =#4>c8MM  
} ; %x,HQNRDU  
Ie!">8."  
template < typename T1, typename T2 > }BW&1*M{  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const kK4+K74B  
  { ZYY~A_C  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Z2*?a|3  
} %w>3Fwj`z  
61QA<Wb  
template < typename T > lGK7XAx,  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const  7Oe$Ou  
  { vK/`or3U  
  return OpClass::execute(lt(t)); 5h Sd,#:  
} |1H9,:*%  
n|WSnm,W  
} ; o3Yb2Nw  
WU=EJY}#n  
2A|mXWG}~  
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 416}# Mk  
好啦,现在才真正完美了。 Pbbi*&i  
现在在picker里面就可以这么添加了: =3% GLj  
V%;dTCq  
template < typename Right > R f)|p;  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const 5`&@3 m9/  
  { 4`o0?_.'  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); \;_tXb}F  
} L;g2ZoqIr0  
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。 ^-Arfm%dn  
]qZj@0#7n  
V/DMkO#a  
};}N1[D   
e]>=;Zn  
十. bind Ui"$A/  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 <#"_Qgdix  
先来分析一下一段例子 (gE<`b  
d14@G4#Bd  
)@U~Li/+  
int foo( int x, int y) { return x - y;} HLthVc w  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 x]hG2on!  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 0n4(Rj|}2  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 =n=!s{A:t  
我们来写个简单的。 3rZPVR$))  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: GNwFB)?j  
对于函数对象类的版本: 0H%zkJ>Q  
ro?.w  
template < typename Func > S{ F\_'%  
struct functor_trait r$M<vo6C  
  { &xUCXj2-z  
typedef typename Func::result_type result_type; "ivVIq2  
} ; j p}.W  
对于无参数函数的版本: ldU ><xc2  
OU/3U(%n]e  
template < typename Ret > ]X7_ji(l,  
struct functor_trait < Ret ( * )() > p]~PyzG!  
  { Hsov0  
typedef Ret result_type; QA~F  
} ; i&m6;>?`  
对于单参数函数的版本: !.iFU+?V  
h(~of (  
template < typename Ret, typename V1 > 4/\Ynb.L  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > mW[w4J+7P  
  { IcqzMm b  
typedef Ret result_type; FncP,F$8   
} ; wj'fdrY5h  
对于双参数函数的版本: 6 3PV R"  
;InMgo,  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > &'DR`e O)  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > <jFov`^  
  { pE+:tMH;  
typedef Ret result_type; H,EZ% Gl  
} ; MVQ6I/EA4  
等等。。。 =D?HL?  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy qKeR}&b  
&{wRBl#  
template < typename Func > mo4F\$2N  
struct func_return RxPD44jVA  
  { Rm,>6bQx  
template < typename T > 41.xi9V2  
  struct result_1 X?u=R)uG  
  { i(e=  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 4 u0?[v[Hu  
} ; 2.@IfBF6  
Z6WNMQ1:  
template < typename T1, typename T2 > .W;cz8te  
  struct result_2 `x#}co  
  { kDR5kDiS  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ^xgPL'  
} ; BlT)hG(M>  
} ; &01KHJY)/G  
zw5Ol%JF  
A'u]z\&%c  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 /{[tU-}qJ  
hCX/k<}I  
template < typename Func, typename aPicker > cj2^wmkB  
class binder_1 4}0YLwgJ  
  { ]H`pM9rC  
Func fn; wLfH/J  
aPicker pk; *[jq&  
public : nD 4C $  
+>Y]1IlI  
template < typename T > #4nBov3d  
  struct result_1 hSps9*y  
  { 0;w 4WJJ  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; siV]NI ':|  
} ; Ya<V@qd  
,k@i Nid  
template < typename T1, typename T2 > "ZNy*.G|[  
  struct result_2 J*%IvRg  
  { >G[:Q s  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; %\'G2  
} ;  l]   
X*Q<REDB  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} )*.rl  
]haQ#e}WH  
template < typename T > %l%2 hvGZ  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const I~ mu'T  
  { nI73E  
  return fn(pk(t)); r4?|sAK  
} J-klpr#  
template < typename T1, typename T2 > x],XiSyp  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const NSzTl-eS  
  { ]R09-s 0$7  
  return fn(pk(t1, t2)); x>J(3I5_b  
} Cnu])R  
} ;  ,HNk<W  
'w/ S6j  
Oq}7q!H  
一目了然不是么? vMJ_n=Vf  
最后实现bind S%G&{5  
z 7cA5'c  
a=B $L6*4  
template < typename Func, typename aPicker > (II#9 n)  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) Z;dR :|%)  
  { {?mb.~(  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); C(xsMO'k,,  
} #>z!ns  
;c@B+RquR  
2个以上参数的bind可以同理实现。 NUtKT~V  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 O2lM;="  
\4fuC6d2  
十一. phoenix %_39Wa  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ['6Sq@c)  
(2RuQgO  
for_each(v.begin(), v.end(), T#H-GOY:  
( 3"Kap/[h  
do_ &< FKcrZ,  
[ hfvC-f97L  
  cout << _1 <<   " , " au+:-Khm  
] cI@'Pr4:FJ  
.while_( -- _1), f$?`50D"1  
cout << var( " \n " ) 9zLeyw\  
) G}dq ft5"  
); &pv* TL8  
|*8X80<  
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: u&f|z9  
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 %Go/\g   
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 ],zp~yVU&  
那么我们就照着这个思路来实现吧: AJoP3Zv|?  
A=D G+z''  
SK@lr  
template < typename Cond, typename Actor > "SC]G22  
class do_while 7PO]\X^(zE  
  { <c,iu{:  
Cond cd; $9 G".T  
Actor act; d]?fL&jr  
public : >v1.Gm  
template < typename T > M pz9}[`3g  
  struct result_1 \ ~C/  
  { Ga <=Di):  
  typedef int result_type; cA90FqUH  
} ; Yqt~h  
Yic4|N?u  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} g6][N{xW0  
S} &1_I  
template < typename T > raMtTL+  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4Le{|B  
  { c'bh`H4  
  do R0GD9  
    { '^'PdB  
  act(t); )[E7\pc  
  }  ftV~!r  
  while (cd(t)); @,]$FBT"5  
  return   0 ; IY@N  
} OskQ[ e0  
} ; H<*n5r(c  
^*,?x  
J8&0l&~ 6  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). &~=d;llkT  
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。 pT:6A[&  
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。 T9>,Mx%D[  
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。 4Ub7T=LG  
下面就是产生这个functor的类: raR=k!3i  
aMxM3"  
ABq#I'H#@2  
template < typename Actor > :{-/b  
class do_while_actor HoZsDs.XZ  
  { x*:"G'zT  
Actor act; Rf{YASPIw&  
public : q9Lq+4\  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} V#~.n ;d  
Saks~m7,  
template < typename Cond > C&.Q|S2_  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ;  Q 6r  
} ; 6""i<oR  
1[e%E#h  
e,*@+E\4  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 aL8Z|*  
最后,是那个do_ K[q-[q#yc  
)s ?Hkn  
|tFg9RT  
class do_while_invoker ~#=70  
  { ypTH=]y  
public : Rvj[Csgi  
template < typename Actor > T7(U6yN  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 0.^67'  
  { aOmQ<N]a  
  return do_while_actor < Actor > (act); @3?dI@i(  
} =vb'T  
} do_; y*-D  
G~f|Sx  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? 22EI`}"J  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 P#,g5  
最后来说说怎么处理break和continue 80LN(0?x  
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。 2KNs,4X@  
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
如果您提交过一次失败了,可以用”恢复数据”来恢复帖子内容
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八