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
  • 8201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 "G`8>1tO_  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 y3vm+tJc{  
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, 15^5y RXC  
 kwd)5J  
h*GU7<F:a  
DfQD!}=  
  class filler kbkq.fYr  
  { |r=.}9 -  
public : ib%x&?||  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} M:Aik&  
} ; JKsdPW<?  
b|HH9\  
TGJ\f  
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: zUhJr$N$  
?~5J!|r#  
Xqac$%[3  
S(f V ,;Z  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); 8?7gyp!k_f  
:>t? ^r(  
]'/ZSy,  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 }w)`)N  
nBVknyMFNF  
!7K-Kqn  
xf.2Ig  
二. 战前分析 >xt*(j&}  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 MXxE)"G*a  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 P00pSRQHD  
K{&b "Ba1  
42m}c1R  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); /j1p^=ARV  
  /* --------------------------------------------- */ O<x53MN^  
vector < int *> vp( 10 ); +RO=a_AS  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); [,|Z<  
/* --------------------------------------------- */ [n_H9$   
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); Dg LSDKO!  
/* --------------------------------------------- */ > HL8hN'q'  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); =/Dp*  
  /* --------------------------------------------- */ !I? J^0T  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); FDAREE\j  
/* --------------------------------------------- */ X; gN[  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); 0P_Y6w+  
QJG]z'c+  
63$ R')  
2ju1<t,8)  
看了之后,我们可以思考一些问题: }fo?K|Xx  
1._1, _2是什么? 79^on8k}  
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。 swDSV1alMB  
2._1 = 1是在做什么? !!c.cv'  
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。 [\ JZpF  
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。 `f^`i~c\  
N[$(y} !s  
T_}\  
三. 动工 vR?L/G^.  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Z6b3gV  
XKsG2>l-W  
.~5cNu'#m  
m,u? ^W  
template < typename T > >oc7=F<8lS  
class assignment Lh &L5p7  
  { c3lfmTT6^  
T value;  *ihg'  
public : w?AE8n$8  
assignment( const T & v) : value(v) {} Oz9k.[j(  
template < typename T2 > ubhem(p#  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } +{/zP{jH  
} ; r,6~?hG]  
EMH?z2iGd  
!UUh7'W4u  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 @T1 >%oi  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment p;n)YY$  
U6=m4]~Z  
e<^tY0rR&  
0nAeeVz|  
  class holder Iw"?%k\U  
  { H[x9 7r  
public : 9w Kz p  
template < typename T > q<JI!n1O  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const q9Y0Lk  
  { nWZrB s _  
  return assignment < T > (t); YKh%`Y1<  
} }7$\F!R  
} ; aG |)k,  
!9o8v0ZI  
)K2n!Fbd  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: NUL~zb  
hJ:Hv.{`)W  
  static holder _1; p,D/ Pb8  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 yB. 6U56  
c2"eq2'BS  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); kXX RMR  
而不用手动写一个函数对象。 raJyo>xXb5  
5<w0*~Z d~  
of& vQ  
nTu"  
四. 问题分析 oS_p/$F,  
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。 kd\yHI9A  
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。 `hlyN]L  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 z|P& 8#txM  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 wU#Q>ut'%  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 GW $iK@  
<{-DYRiN  
五. 问题1:一致性 6!Isz1.re  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| {8jG6  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Q|G[9HBI  
'`o+#\,b^%  
struct holder m@c2'*&Y  
  { ;pB?8Z  
  // E/GI:}YUy_  
  template < typename T > DTIy/  
T &   operator ()( const T & r) const m d C. FO-  
  { t%dPj8~  
  return (T & )r; G#% =R`k/  
} 56':U29.]  
} ; Nq~bO_-I  
hrAI@.Bo  
这样的话assignment也必须相应改动: eB]ZnJ2^=  
E 0oJ|My  
template < typename Left, typename Right > ^$#Q_Y|  
class assignment Y66 vJ<lM  
  { o!H"~5Trv!  
Left l; E>V8|Hz;  
Right r; 5!cplx=<  
public : t1~*q)!Mo  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} #-V Kk  
template < typename T2 > lMO0d_:b1  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } z(%Zji@!N  
} ; aVtwpkgZ  
4*dT|NU  
同时,holder的operator=也需要改动: "1#,d#Q$  
|n &6z  
template < typename T > h'jnc.  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const Lq&xlW j  
  { }M~AkJL  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); (?3( =+t  
} ?NwFpSB2  
,,iQG' *  
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-V./M@L  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 '/p5tw8  
l`u*,"$  
return l(rhs) = r; eeX)JC0A  
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。 G37_ `C  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: -J6}7>4^8}  
g+CH F?O  
template < typename Tp > }gn0bCJy  
class constant_t <=`@`rm{  
  { F% |(pHk  
  const Tp t; x-W0 h  
public : C'$U1%: j  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} CRf^6k_;(  
template < typename T > {M$8V~8D  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const %q!nTG U~  
  { m8f_w  
  return t; 3whyIXs  
} FPMW"~v  
} ; f Gfv{4R  
P"#^i<ut@T  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Av[jFk  
下面就可以修改holder的operator=了 C^~iz in  
u J$"2<O  
template < typename T > Yk5kC 0B  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const mU_O64  
  { "N;|~S)w!  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); qnlj~]NV  
} Xgm7>=l  
)Qc$UI8L  
同时也要修改assignment的operator() Psv!`K  
r5"/EMieh  
template < typename T2 > {xr]xcM'b  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } E5 dXu5+ye  
现在代码看起来就很一致了。 ;Cy@TzO/|  
8?$2;uGL  
六. 问题2:链式操作 pqe tYu  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 f0F$*"#G  
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。 B?M+`;  
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。 ?-f>zx8O  
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。 7PMZt$n  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct |bk*Lgkzw  
zaZnL7ZJX  
template < typename T > fin15k  
struct result_1 |); >wV"  
  { 0b4O J[  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ,jn?s^X6Dj  
} ;  /F_ :@#H  
^ WNJQg'  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: S|[UEU3FpB  
 g{%';  
template < typename T > _=8+_OEk  
struct   ref WdT|xf.Q&  
  { I?>#neHc6  
typedef T & reference; +@Y[i."^J  
} ; Bag#An1  
template < typename T > ueR42J%s  
struct   ref < T &> _a&|,ajy >  
  { P5>CSWy%  
typedef T & reference; +RkYW*|$S  
} ; G DV-wPX  
6fkr!&Dy7  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Cu:Zn%  
U]|q4!WE  
template < typename T > IfcFlXmt2  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ,<1*  
  { ju#6 3  
  return l(t) = r(t); e@OA>  
} CC\z_C*P-p  
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。 K\b O[J  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 +HX'AC  
+]-KzDsr"V  
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 lIz_0rE  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ))`Zv=y"  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 @m V C  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 { rT`*P~  
最后的布局是: u3vmC:bV  
                Add q3F5\6aN  
              /   \ ^mi4q[PM  
            Divide   5 A-5 +#  
            /   \ +&OqJAu  
          _1     3 Q(UGwd1  
似乎一切都解决了?不。 S F>D:$a  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 LzRiiP^q  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 O@iW?9C+  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: CWp1)% 0=  
E0Q"qEvU  
template < typename Right > R(sM(x5a`  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const 0?SLRz8  
Right & rt) const Jdn*?hc+  
  { d 4]%Wdvf  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); g5Rm!T+@I<  
} `?JgHk  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 (L$~ zw5gr  
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。 |8 bO5l:  
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。 {ah=i8$  
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。 * Xoscc  
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。 It4z9Gh  
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? U$)Hhn|X  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: C8EC?fSQ  
/\rq$W_  
template < class Action > <(4#4=ivP  
class picker : public Action ,SF.@^o@a  
  { Eap/7U1Q  
public : y.p6%E_`  
picker( const Action & act) : Action(act) {} fm%RNAPvc  
  // all the operator overloaded V=&,^qZ  
} ; abeSkWUL(  
DYlvxF`  
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。 T-C#xmY(  
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: toqzS!&.v  
.dT;T%3fO  
template < typename Right > xGfD z*t  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const 87KrSZ  
  { c^O#O  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); z,FTsR$x  
} _I_?k+#WFe  
1~DD9z  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 1G%PXrEj8  
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。 l&*)r;9  
\bm6/fhA:  
template < typename T >   struct picker_maker =`~Z@IbdI  
  { c%@~%IGF  
typedef picker < constant_t < T >   > result; {|Ki^8h/p  
} ; &_d/ciq1f  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > GWhAjL/N  
  { [Cj}nld   
typedef picker < T > result; U}w+`ZLN  
} ; -,VhSI  
_sR9   
下面总的结构就有了: 1/ pA/UVO  
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。 _]xt65TL  
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。 RR!!hY3 K  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ]<T8ZA_Y;  
至此链式操作完美实现。 l(,;wAH  
;{f??G  
ZuvPDW%  
七. 问题3 V.ji _vX  
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。 ] 5v4^mk  
qmA2bw]  
template < typename T1, typename T2 > 7TkxvSL X  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const & 8' (  
  { U`8 |9v  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); G4Kmt98I  
} 5!F\h'E  
ZBmXaP[9  
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: #RM3^]h  
F|l`YtZZd  
template < typename T1, typename T2 > x8?x/xE  
struct result_2 5 n+ e  
  { {kPe#n>xT  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; pzq; vMr  
} ; {HHh.K  
r1oku0o  
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? $54=gRo^  
这个差事就留给了holder自己。 g&+Y{*Gp  
    5m^Hi} S _  
tB7K&ssi  
template < int Order > n2d8;B#  
class holder; N3gNOq&  
template <> 0UGiPH,()  
class holder < 1 > -nk#d%a\  
  { TcD[Teu  
public : FU\/JF.j  
template < typename T > )!k_Gb`#X  
  struct result_1 vZE|Z[M+<  
  { 9G#8 %[W  
  typedef T & result; b>QM~mq3^I  
} ; tyuk{* Me:  
template < typename T1, typename T2 > 3gG+`{<  
  struct result_2 "65||[=8  
  { *:9 >W$0u  
  typedef T1 & result; H 5U x.]y  
} ; .vN%UNu  
template < typename T > SgpZ;\_  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const >AQ) x  
  { (@ fa~?v>@  
  return (T & )r; @1v3-n=  
} 1t~FW-:  
template < typename T1, typename T2 > Y  .  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const dXiE.Si  
  { 1xO!w+J#  
  return (T1 & )r1; )d}H>Qx=  
} ut4r~~Ar  
} ; v._Egk0  
%9T~8L @.  
template <> ]bTzbu@  
class holder < 2 > j9URl$T:  
  { - J"qrpZ^  
public : QSHJmk 6L  
template < typename T > V)0[`zJ  
  struct result_1 s]y-pZ  
  { t/KcXM  
  typedef T & result; 5=Kq@[(4  
} ; C}mYt/  
template < typename T1, typename T2 > eC6>yD6D  
  struct result_2 -(\1r2 Y  
  { K`Bq(z?/  
  typedef T2 & result; [x!i* rW3  
} ; (;0$i?3\  
template < typename T > .4Qb5I2#  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const EqD^/(,L2  
  { j?:`-\w5  
  return (T & )r; 4llD6&%  
} Aq V09 $  
template < typename T1, typename T2 > sULIrYRA  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ;OOj[%.  
  { +`;+RDKY*  
  return (T2 & )r2; 7hB#x]oQo  
} 59{;VY81  
} ; -7>^ rR V  
{TyCj?3B  
1.'(nKoq  
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> >。 |DN^NhtE  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: K;oV"KRK  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: o]Z _@VI  
Hf VHI1f  
return l(i, j) = r(i, j); z)4UMR#b&  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ;>NP.pnA)  
9wL!D3e {Q  
  return ( int & )i; 5;W\2yj  
  return ( int & )j; Hm>-LOCcl  
最后执行i = j; $hh+0hs  
可见,参数被正确的选择了。 8h2D+1,PZC  
OmB TA=E<  
,H>W:O  
XZ.7c{B<  
wJ6_I$>  
八. 中期总结 sffhPX\I  
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: -i#J[>=w{C  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 @-0Fe9 n=  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 9khjwt  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor {!L=u/qs"  
d9O:,DKf  
cZqfz  
*kP;{Cb`  
8tU>DJ}0  
mge#YV::  
九. 简化 n_v02vFAHT  
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。 lM>.@:  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 '|Qd0,Z  
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: rfYP*QQY  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 /vHYM S  
  +-*/&|^等 d$pYo)8o({  
2. 返回引用。 ^f9>l;Lb  
  =,各种复合赋值等 Gb;99mE  
3. 返回固定类型。 Cl,9yU)1n  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) elu=9d];@  
4. 原样返回。 )1WMlG  
  operator, ".gNeY6)x  
5. 返回解引用的类型。 4Rx~s7l  
  operator*(单目) 6Lb{r4^  
6. 返回地址。 Uo~T'mA"  
  operator&(单目) >?z:2@Q)B  
7. 下表访问返回类型。 H nK!aa  
  operator[] u$C\E<G^  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 PSPTL3_~  
  operator<<和operator>> @Tm`d ?^  
}3Qc 24`  
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。 FH.f- ZU  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 1I ""X]I_  
"# !D|[h0  
template < typename Left > CphFv!k'Z  
struct value_return _ Hc%4I  
  { _BbvhWN&+  
template < typename T > n+2%tW  
  struct result_1 vDsF-u1  
  { C8ZL*9U  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; SAR= {/  
} ; k0JW[04j  
H9U .lb  
template < typename T1, typename T2 > {Ur7# h5  
  struct result_2 gljo;f:  
  { w8p8 ;@  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; O5zE {#  
} ; H(b)aw^(%  
} ; jXixVNw  
YScvyh?E  
eeM?]J-  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 8] `Ru5nd  
/2xSNalC  
下面我们来剥离functor中的operator() :|rPT)yT]  
首先operator里面的代码全是下面的形式: )n>+m|IqY(  
YlTaN,?j  
return l(t) op r(t) c;9.KCpwx  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 4ZwKpQ6  
return op l(t) \w%@?Qik  
return op l(t1, t2) "N 3)Qr  
return l(t) op <`)iA-Df;9  
return l(t1, t2) op L_Q S0_1  
return l(t)[r(t)] (!3;X"l  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] E;9>ePd@  
]W/>Ldv  
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: 9gy(IRGq/  
单目: return f(l(t), r(t)); le8 #Z}p  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 2Q@Y^t   
双目: return f(l(t)); ygzxCn|#  
return f(l(t1, t2)); s9@Sd  
下面就是f的实现,以operator/为例 .fp&MgiQ  
[*Uu#9  
struct meta_divide ~W-cGb3c  
  { 5!(?m~jJ  
template < typename T1, typename T2 > :QPf~\w?  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) .XS9,/S  
  { >&Y-u%}U  
  return t1 / t2; '1Y\[T*  
} 1_hW#I\'  
} ;  cG{L jt  
eM2|c3/  
这个工作可以让宏来做: 'RbQj}@x  
* ?]~ #  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ =^tA_AxVw  
template < typename T1, typename T2 > \ iX"C/L|JN  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; g9~]s 9  
以后可以直接用 @kxel`,$e  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Dd,2;#_  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 @1:0h9%  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) iOCqE 5d3  
H C0w;MG)  
xr%#dVk  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 Zsx3/}  
R[jEvyD>(  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Kr-G{b_Pp  
class unary_op : public Rettype 2VoKr)  
  { ,|h)bg7.  
    Left l; "@/62b  
public : Hy_;nN+e  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} mJ}opy!{;  
C\*4q8(  
template < typename T > +>\id~c(  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const . (}1%22  
      { U;q];e:,=}  
      return FuncType::execute(l(t)); t#i,1aHA  
    } !?!C'-ps  
= ieag7!  
    template < typename T1, typename T2 > 4\M.6])_   
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const c>"cX&  
      { Y>+y(ck  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); >>{FzR  
    } tmUFT  
} ; oXXC@[??}N  
2L?!tBw?1  
TuDE@ gq(  
同样还可以申明一个binary_op ^-z=`>SrS"  
\QE)m<GUe  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > cWyW~Ek  
class binary_op : public Rettype {gbn/{  
  { }a AH  
    Left l; 0tg8~H3yy  
Right r; 0 &_UH}10  
public : MY#   
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} L2Pujk  
DwHF[]v'  
template < typename T > 9}a_:hAy/  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const !`41q=r  
      { }v:jncp  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); . \   
    } D^%^xq )E  
r%:+$aIt  
    template < typename T1, typename T2 > ^V$Ajt  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const a<}#HfC;'  
      { b306&ZVEk  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Wjhvxk  
    }  <1%f@}+8  
} ; +)o}c"P!  
AKMm&(fh%  
;4N;D  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 5p.rwNE  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 #Zrlp.M4  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) oy<WsbnS  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 a:QDBS2Llv  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! b[V^86X^  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 A\8}|r(>9E  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 K2%w0ohC  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) ,^#yo6-  
下面是修改过的unary_op KM^ufF2[  
B,,D7cQC  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > qOIW(D  
class unary_op q.,JVGMS  
  { 23 ~ Sjr  
Left l; Xy5e5K  
  8Q_SRwN  
public : R<OI1,..r  
sc,Xw:YO  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} o=0]el^A  
=s<( P1|"  
template < typename T > HRB<Y mP@  
  struct result_1 Z+@2"%W  
  { E Cyyl  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; U8 nH;}i  
} ; +TXX$)3%  
KtNY_&xd  
template < typename T1, typename T2 > r Tz$^a}/  
  struct result_2 OpHsob~  
  { C*P7-oE2rh  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; B(M6@1m_  
} ; ..rOsg{  
l\C.",CEcc  
template < typename T1, typename T2 > =UV`.d2[  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const u*hSj)vr1  
  { ~6p[El#tS  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); CHz+814  
} _4g.j  
eUg~)m5G  
template < typename T > K'GBMnjD  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const /~3r;M  
  { H)n9O/u  
  return OpClass::execute(lt(t)); aA,!<^&}  
} 'q`^3&E  
cFJY^A  
} ; E~6c-Lw  
vh$%9ed  
A{A\RSZ0  
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 ?!+MM&c-n  
好啦,现在才真正完美了。 [UH||qW  
现在在picker里面就可以这么添加了: NX}<*b/  
0=?<y'=  
template < typename Right > @Z12CrJ  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const  P Y  
  { |j,"Pl}il^  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); =uS9JU^E  
} ;n 7/O5M|  
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。 w4gJoxY-`  
' ET~  
:2ED jW  
2 O%`G+\)  
;5)P6S.D  
十. bind ]?(-[  
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。 6ZP"p<xX  
先来分析一下一段例子 Q637N|01  
`G}TG(  
(=om,g}  
int foo( int x, int y) { return x - y;} P09;ng67  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 Hg=";,J  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 ZusEfh?  
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。 P(f0R8BE  
我们来写个简单的。 /#)/;  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: y2^Y/)   
对于函数对象类的版本: jWrj?DV,2N  
ye,>A.  
template < typename Func > R21b!Pd\  
struct functor_trait Kkm>e{0)AY  
  { ++^l]8  
typedef typename Func::result_type result_type; M r5v<  
} ; c_4[e5z  
对于无参数函数的版本: ^y<<>Y'I  
y#3j`. $3p  
template < typename Ret > ?k(7 LX0j  
struct functor_trait < Ret ( * )() > ;;#qmGoE  
  { )% ~OH  
typedef Ret result_type; a m|F?|1  
} ; 73/P&hT  
对于单参数函数的版本: *Qg_F6y  
>LOjV0K/  
template < typename Ret, typename V1 > _I:/ZF5  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > A\HxDIU  
  { `ojoOB^L  
typedef Ret result_type; u=`L )  
} ; \nPEyw,U  
对于双参数函数的版本: ~Vr.J}]J  
$\X[@E S0  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > s T}. v*  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > rustMs2p  
  { Z$/xy"  
typedef Ret result_type; [PNT\ElT  
} ; ?#}N1k\S  
等等。。。 =A83W/4  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy pHLB= r  
hEKf6#  
template < typename Func > Z{]0jhUyNh  
struct func_return 7$CBx/X50)  
  { @$[?z9ck"  
template < typename T > NQJq6S4@  
  struct result_1 [OC5l>  
  { E2R&[Q"%  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 6ZP(E^.  
} ; Mygf T[_  
jIC_[  
template < typename T1, typename T2 > %C| n9*  
  struct result_2 '"SEw w  
  { l`#4KCL(  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; y1dDO2mA  
} ; n*[XR`r}  
} ; ;:\<gVi:  
<G|(|E1  
fF7bBE)L/|  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 1v.c 6~  
Rwz0poG`WG  
template < typename Func, typename aPicker > *U&0<{|T  
class binder_1 :~Wrf8 UQ  
  { L^@'q6*}  
Func fn; oX30VfT  
aPicker pk; ~*z% e*EL  
public : RtTJ5@V(  
|$8~?7Jv  
template < typename T > c;Pe/d  
  struct result_1 7z JRJ*NB  
  { ^c-  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; k_ & :24Lj  
} ; mr*JJF0Z  
ON=@ O  
template < typename T1, typename T2 > (^T F%(H  
  struct result_2 ,|y:" s  
  { WrQDX3  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; hI]Hp3S  
} ; B-ngn{Yc   
?XrQ53  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ;oW6 NJ  
mF*2#]%dx  
template < typename T > 0D\#Pq v  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const m$}R%  
  { Wh+{mvu#  
  return fn(pk(t)); I&}L*Z?`  
} e!N:,`R 5  
template < typename T1, typename T2 > BTGv N %  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ZSjMH .Ij"  
  { yu!h<nfzA  
  return fn(pk(t1, t2)); Ugu[|,  
} l{I6&^!KS  
} ; ($au:'kU  
x$5) ^ud?  
~zCEpU|@N  
一目了然不是么? -JMdE_h  
最后实现bind {XR6>]  
] o*#t  
` Q|*1  
template < typename Func, typename aPicker > 5D\f8L  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ?pr9f5  
  { IUE~_7  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); j9eTCJqB  
} `q}I"iS  
zMbN;tu  
2个以上参数的bind可以同理实现。 i UCXAWP  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 D!{Y$;  
"& ])lz[u  
十一. phoenix CR8/Ke  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 1"zDin!A  
@e(o129  
for_each(v.begin(), v.end(), +giyX7BPJ  
( {@6= Q 6L  
do_ G`SUxhCk  
[ K0-ypU*P  
  cout << _1 <<   " , " HePUWL'  
] >80;8\  
.while_( -- _1), HW3 }uP\c  
cout << var( " \n " ) LLk(l#K*  
) 77C'*tt1]  
); o3Yb7h9  
.`HYA*8_  
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: fol,xMc&  
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 =5J7Hw&K  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 0Vlk;fIh  
那么我们就照着这个思路来实现吧: Lm*e5JnV  
F"&~*m^+  
[B+yyBtx  
template < typename Cond, typename Actor > JJP08 oP  
class do_while S>h;K`  
  { 15%w 8u  
Cond cd; '8Q]C*Z  
Actor act; Bc+w+  
public : qaY1xPWz"  
template < typename T > ve MH  
  struct result_1 /qMG=Z  
  { "@%7-nu  
  typedef int result_type; 0H6(EzN  
} ; i!J8 d"  
S=5<^o^h3  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} %-)H^i~]%  
)2Wi `ZT  
template < typename T > 7|{}\w(I  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;nep5!s;<  
  { "fG8?)d;  
  do wN@oYFoL  
    { 2/vMoVT,  
  act(t); -=%@L&y1  
  } QqFR\6  
  while (cd(t)); (\\eo  
  return   0 ; pOGeru u?  
} v=0(~<7B  
} ; GR&z,  
.:@Ykdm4I  
fKeT,U`W  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator().  'C`U"I  
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。 kh {p%<r{  
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。 4]yOF_8h  
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。 wG~`[>y (  
下面就是产生这个functor的类: k3u "A_"c  
G0/4JSH  
Mmxlp .l  
template < typename Actor > 5*+!+V^?X  
class do_while_actor (zgW%{V@  
  { ~<O7$~  
Actor act; <oR a3Gi(%  
public : q;R],7Re  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} ;|p BFKx  
,=UK}*e"  
template < typename Cond > E0Y-7&Fv  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; wfNk=)^$  
} ; RX>xB  
dYG,_ji  
v'U{/ ,x  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 x}_]A$nV  
最后,是那个do_ Zo|.1pN  
!ipR$ dM  
Q3 u8bx|E  
class do_while_invoker qlb- jL  
  { 4.Q} 1%ZN  
public : q@Zn|NR  
template < typename Actor > 9f2UgNqe9  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const G~Hzec{#tg  
  { eFaO7mz5V%  
  return do_while_actor < Actor > (act); u])b,9&En  
} W~zbm]  
} do_; TOkp%@9/  
lhYe;b(  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? IAw{P08+  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 kddZZA3`  
最后来说说怎么处理break和continue B P2=2)Q  
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。 Ka[t75~;  
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 或 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