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
  • 7336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 ]JkEf?;.  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 e' M&Eh  
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, ~5+RK16  
YH\9Je%jx  
~yJ2@2I  
qt}M&=}8Q  
  class filler kQmkS^R  
  { &Pb:P?I  
public : J$51z  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} N`Q.u-'  
} ; 8</wQ6&|  
=dPokLXn  
Kkp dcc  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 0Ncpi=6  
@e<( o UE  
k4iiL<|  
yU!1q}L!  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); G$f%]A1  
I4"p]>Y"  
qS\#MMsTd  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 kL1<H%1'  
?5EH/yV;  
=|-= 4.b+|  
5;}W=x^$a  
二. 战前分析 / :F^*]  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 ^($'l)I  
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 U1r]e%df)  
]P3m=/w  
+7b8ye  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); gbuh04#~  
  /* --------------------------------------------- */ ULAr!  
vector < int *> vp( 10 ); jn5xYKv  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 0FOB5eBR  
/* --------------------------------------------- */ ! $$>D"  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); sm-[=d%@L  
/* --------------------------------------------- */ 83c2y;|8  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); QP%_2m>yhl  
  /* --------------------------------------------- */ r+bGZ  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); -~{Z*1`,  
/* --------------------------------------------- */ O#U maNj/  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); ."+lij=56  
~gpxK{  
Kd-1EU  
-qj[ck(y  
看了之后,我们可以思考一些问题: rk8pL[|  
1._1, _2是什么? N; }$!sNIm  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 ZwDL  
2._1 = 1是在做什么? lfj5?y  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 OL 0YjU@  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 fF)Q;~_VA  
bKpy?5&>  
+b-ON@9]J`  
三. 动工 cp@Fj"  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 2Xl+}M.:Y  
<}J !_$A  
`xzKRId0  
B4b'0p  
template < typename T > |H t5a.  
class assignment z&gma Ywq  
  { ==[(Mn,%d  
T value; Ow4_0l&  
public : -LiGO#U  
assignment( const T & v) : value(v) {} ~Y/A]N86,  
template < typename T2 >  tA#$q;S  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } *|=D 0  
} ; k K=VG< :M  
;}+M2Ec51  
W p)!G  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 'o IE:#b  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 4 "2%mx:  
bX$z)]KKu  
U"7o;q  
X_2N9$},  
  class holder w80X~  
  { K(?V]Mxl6  
public : Q("m*eMRt  
template < typename T > 9}6_B|  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const mEJ7e#  
  { ]pvHsiI:  
  return assignment < T > (t); MZz9R*_VS  
} ]W?cy  
} ; %<>:$4U@]  
$L^%*DkM  
5$ =[x!x  
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: futYMoV  
%AO6 =  
  static holder _1; >\1twd{u]  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 5}G_2<G  
U:*rlA@_.  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); <~dfp  
而不用手动写一个函数对象。 fDsT@W,K  
Bb=r?;zjO  
lf`ULY4{  
E.*hY+kGZ  
四. 问题分析 vt5w(}v(  
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。 wG)e8,#  
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。 KF'fg R  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 c$  /.Xp  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 / <(|4e  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ~3 bV~H#~m  
{Z/iYHv~#c  
五. 问题1:一致性 J6CSu7Voa  
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?| _5Lcr)  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 XdJD"|,h  
t#.}0Te7  
struct holder us.[wp'Sh  
  { C[,h!  
  // ~S('\h)1  
  template < typename T > ""7H;I&  
T &   operator ()( const T & r) const e&x)g;bn  
  { <ci(5M  
  return (T & )r; 7;p/S#P:  
} bR7tmJ[)Z  
} ; a>vxox) %  
2e\"?yOD  
这样的话assignment也必须相应改动: $?F_Qsy{d  
IrZjlnht  
template < typename Left, typename Right > Y A,. C4=s  
class assignment O.FTToh<  
  { g ba1R  
Left l; rCa]T@=  
Right r; 3YLK?X8  
public : P1OYS\  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} g R!hN.I  
template < typename T2 > :WWHEZK  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } oqvu8"  
} ; 93n%:?l"<W  
B-LV/WJ_  
同时,holder的operator=也需要改动: M;XU"8  
fa]8v6  
template < typename T > #Tc`W_-  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const Mc c%&j  
  { 0 @#Jz#?  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); oPs asa  
} OD}Uc+;K  
f=91 Z_M  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 OF*E1B M  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 D% *ww'mt0  
gA=Pz[i)p  
return l(rhs) = r; s[7$%|~W  
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。 h*^JFZb  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ]A[}:E 5}  
M+")*Opq  
template < typename Tp > Wg%]  
class constant_t r } Wdj  
  { cl`kd)"v  
  const Tp t; 1;m?:|6K{  
public : lFuW8G,-f@  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} k @fxs]Y_L  
template < typename T > )r"R  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const Z<|x6%  
  { B[mZQ&Gz`a  
  return t; vV"YgN:  
} .K^gh$z!  
} ; q>%.zc[x  
LntRLB'  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 '\QJ{/JV  
下面就可以修改holder的operator=了 :JBt qpo2  
MA{ZmPm)  
template < typename T > I[A<e]uK  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const nEUH;z  
  { >Ch2Ep  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); Zah<e6L  
} -ik$<>{X  
@[FO;4w  
同时也要修改assignment的operator() iaMl>ua  
R,.qQF\*  
template < typename T2 > yuq o ^i  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } ~rrl" a>  
现在代码看起来就很一致了。 >G1]#'6;  
BV<_1 WT}  
六. 问题2:链式操作 p}~Sgi  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ymrnu-p o  
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。 }x6)}sz7  
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。 = <A0;  
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。 ~Q^.7.-T  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct hH$9GL{H  
>8>s K(S]  
template < typename T > tHqa%  
struct result_1 Jl\U~i  
  { \1?'JdN  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; `+."X1  
} ; Q-iBK*-w  
$2]>{g  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: `}ZtK574  
2ETv H~23  
template < typename T > MYJMZ3qBi  
struct   ref 1e9~):C~W  
  { KWYjN h#*  
typedef T & reference; 3it*l-i\  
} ; ,y0 &E8Z  
template < typename T > kxrYA|x  
struct   ref < T &> SPe%9J+  
  { cAx$W6S  
typedef T & reference; ,ZYPffu<*  
} ; }]1C=~lC  
3 %BI+1&T_  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: F1}d@^K 7d  
o]]tH  
template < typename T > m+dQBsz\  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const g^:`h VV  
  { RHd no C  
  return l(t) = r(t); 1LSD,t|  
} ,9KnC=_y  
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。 $qpW?<>,0  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 lQgavP W!  
2.{zf r  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 vytO8m%U  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 7#&Q-3\:  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 y9T 5  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 f6( 1jx"  
最后的布局是: 7^!iGhI]r  
                Add xqDz*V/mD  
              /   \ CG35\b;Q  
            Divide   5 ;x FB /,  
            /   \ /A>nsN?:]  
          _1     3 [\0>@j}Z  
似乎一切都解决了?不。 -:!Wds  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 r|z B?9Q  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 G ` eU   
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: >,Zn~8&Z  
@5 ??`n  
template < typename Right > @I&k|\  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const gLFSZ  
Right & rt) const mU[  
  { [Ak 0kH >  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); %LqT>HXJ  
} WK0IagYw  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 @tRDKPh  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 3C;;z  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 6xr%xk2E  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 -`X`Ff  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 cl{mRt0  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? osO\ib_%  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: EIpz-"S  
NTGWI$  
template < class Action > wSZMHIW  
class picker : public Action mTL`8hv?  
  { 1<Uv4S  
public : z X+i2,  
picker( const Action & act) : Action(act) {} BNO+-ob-  
  // all the operator overloaded gL@]p  
} ; O"X7 DgbC  
GUJ?6;  
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。 +'w6=qI  
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: !4z vkJO  
{XC[Ia6jtL  
template < typename Right > C0^r]^$Z  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const %Yg|QBm|  
  { _Wp.s]D [  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); " w /Odd  
} E2=vLI]  
tp"eXA0n  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ]Ee$ulJ02  
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。 eT2Tg5Etc  
#op0|:/N  
template < typename T >   struct picker_maker `4Fw,:+e  
  { m,5?|J=  
typedef picker < constant_t < T >   > result; lG[j,MDs  
} ; v4X ` Ul*  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > Da)_OJYE  
  { puh-\Q/P  
typedef picker < T > result; `0+-:sXZ6  
} ; )g^O'e=m  
HqyAo]{GN  
下面总的结构就有了: JZ> (h  
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。 \nTV;@F  
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。 s._,IW;   
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 g">^#^hBE  
至此链式操作完美实现。 ZP0D)@8  
+KTHZpp!c2  
]1[:fQF7/L  
七. 问题3 .E7"Lfs-  
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。 MlbcJo3  
Z(LTHAbBk|  
template < typename T1, typename T2 > /* "pylm  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4l> d^L  
  { iMV=R2t 2  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); :N_DJ51  
} 7e#|Iq:o  
m G+=0Rn^  
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: "kVzN22  
[e{W:7uFV  
template < typename T1, typename T2 > *.T?#H  
struct result_2 )tS;gn  
  { {([`[7B>a<  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; <33,0."K  
} ; mO8/eVws[M  
/*M3Ns1@2  
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@>kqJ%  
这个差事就留给了holder自己。 s+=':Gcb(C  
    p3T:Y_  
b9v<Jk  
template < int Order > x2OAkkH\]i  
class holder; /?S^#q>m%  
template <> 'C>sYSL  
class holder < 1 > V&Rwj_Y  
  { {/,AMJ<:G]  
public : _~F 0i?  
template < typename T > =)w#?DGpj  
  struct result_1 `'pAiu  
  { a#9pN?~  
  typedef T & result; Y|tK19  
} ; #]gmM  
template < typename T1, typename T2 > {&6i$4T  
  struct result_2 pEW~zl  
  { NQvI=R-g  
  typedef T1 & result; 9E[==2TO  
} ; !?|xeQ}  
template < typename T > K7nyQGS  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const > +00[T  
  { _]eyt_  
  return (T & )r; jmP;(j.|  
} hp2$[p6O  
template < typename T1, typename T2 > h b8L[ 4  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const y3PrLBTz  
  { ;=6EBP%  
  return (T1 & )r1; ,^DP  
} *O_^C  
} ; Jz P0D'  
&rl;+QS  
template <> >6)|># Wi  
class holder < 2 >  }Fox  
  { f"zmNG'  
public : ,g,Hb\_R)  
template < typename T > cRWB`&  
  struct result_1 lWT`y  
  { <vD(,||  
  typedef T & result; n.C5w8f  
} ; H/={RuU  
template < typename T1, typename T2 > sNP ;  
  struct result_2 ( 5uSqw&U  
  { hr hj4  
  typedef T2 & result; 9b@yDq3hQ  
} ; %}XyzGq{  
template < typename T > M* {5> !\  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Z/|=@gpw  
  { :3b02}b7  
  return (T & )r; Q( e  
} <td]k%*+  
template < typename T1, typename T2 > {esb"beGLa  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const xH}bX-m  
  { 25@@-2h @  
  return (T2 & )r2; -~X[j2  
} 6E9/ z  
} ; )OVa7[-T  
& d$X:  
*v?kp>O  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 Xil;`8h  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Wcm8,?*  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: {Qn{w%!|  
LhM$!o?W  
return l(i, j) = r(i, j); LIQ].VxIs  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) s{j A!T}  
;-;lM6zP  
  return ( int & )i; gU NWM^n  
  return ( int & )j; P|]r*1^5  
最后执行i = j; U4yl{?  
可见,参数被正确的选择了。 "^a"`?J  
~!cxRd5;F  
vAqj4:j  
bMNr +N  
m7u`r(&  
八. 中期总结 0z4M/WrNt  
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: ItZYOt|Hn  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ju .pQ=PSX  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 rPqM&&+  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor a(D=ZKbVU  
9 %i\)  
~131|e`C  
p8?v o ?^  
ecR)8^1 '  
]^>:)q  
九. 简化 =  
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。 J_-fs#[x  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 vLyazVj..  
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: B&0 W P5OF  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 r\Yh'cRW{  
  +-*/&|^等 n;Q8Gg2U  
2. 返回引用。 cCNRv$IO\  
  =,各种复合赋值等 Ym! e}`A\F  
3. 返回固定类型。 Eh|,[ D!E  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) BenyA:W"  
4. 原样返回。 XoL DqN!  
  operator, I~@8SSO,vH  
5. 返回解引用的类型。 Z@f{f:Jc/"  
  operator*(单目) gq/Za/ !6  
6. 返回地址。 n|XheG7:  
  operator&(单目)  (/,l0  
7. 下表访问返回类型。 xIC@$GP  
  operator[] h:r?:C>n  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 DuZZu  
  operator<<和operator>> Q~VM.G  
/kg#i&bP~  
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。 o[i N/  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: & d2 `{H  
KAI2[ gs  
template < typename Left > ;FRUB@:  
struct value_return uLWu. Vx  
  { .kn2M&P>=  
template < typename T > a#;;0R $  
  struct result_1 o ]z#~^w  
  { }u=Oi@~  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 19#>\9*  
} ; Fb =uN   
|?8nO.C~V  
template < typename T1, typename T2 > *X2PT(e[  
  struct result_2 %A=/(%T>  
  { 6=;(~k&x9:  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; $sE=[j'v  
} ; 6w, "i#E!  
} ; WKlyOK=}  
b/]4#?g  
jy?*`q1]  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 'wG1un;t  
wlaPE8Gc  
下面我们来剥离functor中的operator() 31alQ\TH  
首先operator里面的代码全是下面的形式: /UK]lP^w]!  
C&MqH.K  
return l(t) op r(t) dS4zOz"  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) )H{1 Xjh-  
return op l(t) tHZ"o!(S  
return op l(t1, t2) ^MF 2Q+  
return l(t) op L\:m)g,F.  
return l(t1, t2) op Ez5t)l-  
return l(t)[r(t)] iae NY;T  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] fs&$?mHL){  
'5De1K.\`  
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: Q47R`"  
单目: return f(l(t), r(t)); J 3C^tV  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); RO,TNS~  
双目: return f(l(t)); 7Y(Dg`8G  
return f(l(t1, t2)); a*U[;(  
下面就是f的实现,以operator/为例 jTIG#J)  
~$5XiY8A  
struct meta_divide \GxqE8  
  { "g&f:[a/  
template < typename T1, typename T2 > Vb\g49\o/  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 2a eH^:u  
  { /}8Au$nA  
  return t1 / t2; ,.cR@5qI  
} _G/ R;N71  
} ; jgIG";:Q  
m{ !$_z8:  
这个工作可以让宏来做: !ZH "$m|  
$sda'L5^p  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ #NYnZ^6e  
template < typename T1, typename T2 > \ : #CWiq("%  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; "5~?`5Ff  
以后可以直接用 XxS#~J?:_  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) &zX  W  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 @ztT1?!e  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) S3Gr}N  
@qp6Y_,E[  
`v``}8tm  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 8VMA~7^  
r+E!V'{C  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > K6p\ >J  
class unary_op : public Rettype nsU7cLf"^V  
  { m[v0mXE  
    Left l; klT?h[I!  
public : Yz_}*  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} x-CjxU3  
G&{yM2:E  
template < typename T > Ia}qDGqPp!  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const O@a OKk  
      { ~Dq-q6-@t  
      return FuncType::execute(l(t)); q| 1%G Nb  
    } ~&D =;M/  
`mz}D76~#  
    template < typename T1, typename T2 > C?gqX0[ q  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const HJ 7A/XW  
      { 8$ _{R!x  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); <1*.:CL"s  
    } y,x 2f%x  
} ; MLHCBRi  
Sc>mw   
'sUOi7U  
同样还可以申明一个binary_op #C&';HB;y  
$`3yImv+w  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > KqntOo} y)  
class binary_op : public Rettype n~ad#iN  
  { `~)?OTzU#  
    Left l; ?DUim1KG  
Right r; HZRFE[ 9nb  
public : ) Su>8f[?e  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} oLKliA=q  
M^:JhX{  
template < typename T > x;u#ec4  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const r4SwvxhG  
      { N)g_LL>^  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); $J4\jIipL  
    } ~ O\A 0e  
VtLRl0/  
    template < typename T1, typename T2 > @rbd`7$%  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const azv173XZ  
      { )v_Wn[Y.H  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); hb3:,c(  
    } 7wx=#  
} ; G|Et'k.F4  
u.X]K:Yow  
[E a{);  
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 8)9-*Bzj   
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 YXWDbr:JX  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) U| Fqna  
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。 v3Vve:}+  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 3xs<w7  
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。。。 Lf5zHUH  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 MQwxQ{  
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) (2H GV+Dg  
下面是修改过的unary_op UVD D)  
M@{?#MkS%  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Y bJg{Sb  
class unary_op xcW\U^1d  
  {  N~$>| gn  
Left l; #9|&;C5',!  
  d9S/_iCI  
public : ny13+Q`^  
.S 54:vs  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ]?VVwft  
~#)hqU'  
template < typename T > HfSx*@\s  
  struct result_1 b=lJ`|  
  { 59)w+AW  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; &f. |MNz;  
} ; Uyb0iQ-,s  
iZn0B5]ikj  
template < typename T1, typename T2 > ^>l <)$s  
  struct result_2 -8qCCV&1i  
  { <K^a2 D  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ' J@J$#6  
} ; >(a35 b$  
n3~axRPO  
template < typename T1, typename T2 > GoybkwFjZ  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const w~6UOA8}  
  { g0zzDv7~  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); $}W T"K  
} T)I)r239h  
gf8o~vKX$G  
template < typename T > %evb.h)  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const aNu.4c/5  
  { I^k&v V  
  return OpClass::execute(lt(t)); @)h>vg  
} Yg.[R] UC  
HZ'rM5Kq  
} ; DK?aFSf\  
jyIIE7.I"  
`(HD'fud3  
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 9Q,>I6`l  
好啦,现在才真正完美了。 } KyoMs  
现在在picker里面就可以这么添加了: ?]D&D:Z?I  
<CuUwv 'A  
template < typename Right > iUcX\ uW  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const v>`Fo[c  
  { 4O-LLH  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); [Kc?<3W  
} j<kW+Iio  
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。 Am*IC?@tq  
B%\&Q @X  
a 4ViVy  
;iiCay37F  
h_4*?w  
十. bind p48enH8CO  
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。 q3#[6!  
先来分析一下一段例子 nvndgeSy  
%mmV#vwp  
.hx(9  
int foo( int x, int y) { return x - y;} E \/[hT  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 #[jS&rr(  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 4x)vy -y  
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。 JY CMW! ~  
我们来写个简单的。 ];w}?LFb  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 2om:S+3)2  
对于函数对象类的版本: 4ekwmw(ox  
-6DRX  
template < typename Func > rNV3-#kU  
struct functor_trait tsg`c;{  
  { J*rYw5QB  
typedef typename Func::result_type result_type; .4v?/t1  
} ; qvc< _k^  
对于无参数函数的版本: m'}`+#C%)  
m:)&:Y0 (a  
template < typename Ret > W|8VE,"7  
struct functor_trait < Ret ( * )() > Q8`V0E\~  
  { )$TN%hV!  
typedef Ret result_type; \Vx^u}3O  
} ; FQO=}0Hl  
对于单参数函数的版本: Sa<(F[p`  
=.8n K y  
template < typename Ret, typename V1 > 4o}{3 ! m  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > cV6H!\  
  { b, a7XANsh  
typedef Ret result_type; -OJ<Lf+"=  
} ; 1J9p1_d5  
对于双参数函数的版本: }=EJM7sM|k  
`\VtTS  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > q!Ek EW\n  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 01o<eZ,  
  { yP3I^>AZ3  
typedef Ret result_type; Ua \f]y  
} ; m OUO)[6y  
等等。。。 WOj}+?/3 R  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy } +Sp7F1q  
"mBM<rEn*  
template < typename Func > "T=j\/Q  
struct func_return FUL3@Gb$UV  
  { |1_$\k9Y&  
template < typename T > q<3La(^/  
  struct result_1 *l`yxz@U  
  { CjPdN#*l  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; !Np7mv\7  
} ; WS[Z[O  
RI8*'~ix]  
template < typename T1, typename T2 > 8gNTW7W/  
  struct result_2 YT8q0BR]  
  { :N<Qk  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; _fk}d[q0  
} ; gN<7(F  
} ; 8lx}0U  
6V$ )ym*F  
UY9*)pEE  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 1,=:an  
)zO|m7  
template < typename Func, typename aPicker > 3?j: M]fR  
class binder_1 a%c <3'  
  { ^^}htg  
Func fn; 7NRa&W2  
aPicker pk; Zocuc"j  
public : r1 :TM|5L  
<6-73LsHcP  
template < typename T > Z]uc *Ed  
  struct result_1 {,5 .svO  
  { :"# "{P  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; -Wa<}Tz  
} ; CP\[9#]:  
YZfi-35@g  
template < typename T1, typename T2 > c&bhb[  
  struct result_2 BTwc(oL  
  { ngZq]8 =o  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; KgM|:'  
} ; .t[u_tBL  
T+T)~!{%  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} F1BvDplQ>G  
wowf 1j-  
template < typename T > >QYx9`x&  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Sydl[c pH$  
  { +)yoQRekX  
  return fn(pk(t)); [nHN@ p|  
} v\bWQs1  
template < typename T1, typename T2 > %Y0lMNP  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7Ku&Q<mi  
  { 1v:Ql\^cT  
  return fn(pk(t1, t2)); 4I&(>9 @z<  
} YSxr(\~j   
} ; 8 !:2:  
&i3SB[|  
G HQ~{  
一目了然不是么? QaLaw-lx  
最后实现bind >x%HqP#_V  
(7<G1$:z=  
>k\p%{P  
template < typename Func, typename aPicker > }ACg#;>/+  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) H HX q_-V  
  { ~6t<`&f  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 7l-MV n_8  
} =U~53Tg  
hwUb(pZ  
2个以上参数的bind可以同理实现。 ,k_ b-/  
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。 <= _!8A  
6I(Y<LZ5  
十一. phoenix {.oz^~zs]g  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: u= dj3q  
x(sKkm`Q  
for_each(v.begin(), v.end(), 00IW9B-  
( PdVY tK%  
do_ f%n ;Z}=  
[ ;\}d QsX  
  cout << _1 <<   " , " }>AA[ba"'  
] |8{ k,!P'K  
.while_( -- _1), H ABUf^~-  
cout << var( " \n " ) LsI@_,XW<  
) + R6X  
); c/.s`hz  
=#4>c8MM  
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: %x,HQNRDU  
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 1O,5bi>t7  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 4E=QO!pVv  
那么我们就照着这个思路来实现吧: Chl^LEN:  
!oi {8X@  
9ec?L  
template < typename Cond, typename Actor > ?A\+s,9  
class do_while bbS,pid1  
  { NApy(e 5%  
Cond cd; o1\N)%  
Actor act; 19[oXyFI  
public : , 0X J|#%  
template < typename T > D]fgBW-  
  struct result_1 .nEMd/pX  
  { Ar~<l2,{r  
  typedef int result_type; Muq~p~m}  
} ; WU=EJY}#n  
2A|mXWG}~  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} :''Swi<H  
pRlScD_};  
template < typename T > d^54mfgI  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const +68age;dM  
  { 6qmV/DL  
  do nF]E":  
    { %OHWGac"i  
  act(t); c1i[1x%  
  } ?z|Bf@TJ[+  
  while (cd(t)); "x]7 et,  
  return   0 ; I m-M2n  
} <]z4;~/&  
} ; L Y4bn)Qf  
$s ,g&7*-  
si~zg\uY  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). 4W2.K0Ca  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 <#"_Qgdix  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 h8M_Uk  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 9 4bDJy1  
下面就是产生这个functor的类: 1NZpd'$c  
mHW%^R=  
x]hG2on!  
template < typename Actor > 0n4(Rj|}2  
class do_while_actor =n=!s{A:t  
  { n(LO`{  
Actor act;  )bYOy+2g  
public : _qOynW  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} H/ ejO_{  
}jce5E  
template < typename Cond > !Q_Kil.9  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; \I6F;G6  
} ; I4ZbMnO  
6^jrv [d  
s!D?%  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 xh<{lZ)KJ  
最后,是那个do_ 3HR)H-@6@7  
+3AX1o%p,#  
QTF1~A\  
class do_while_invoker HnFH|H<Uf  
  { QA~F  
public : L{;Q6_m  
template < typename Actor > BuAzO>=  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const !jEV75  
  { QCDica `+*  
  return do_while_actor < Actor > (act); * #z@b  
} < fe.  
} do_; FncP,F$8   
U+ Yu_=o{  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? W:WRG8(F  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 MUtM^uY  
最后来说说怎么处理break和continue :.BjJ2[S  
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。 ; %AgKgV  
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
欢迎提供真实交流,考虑发帖者的感受
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五