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
  • 3620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 D|- ]<r1"  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 #@R0$x  
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, B `(jTL  
Q+:y  
] ; w 2YR  
Rs%`6et}\  
  class filler LgqQr6y"  
  { 5^B79A"}  
public : nV' 1 $L#  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} V=O52?8  
} ; zF1!a  
Abc{<4 z0?  
3:J>-MO  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: AGlBvRX7e  
G@]3EP  
^HKXm#vAB  
oaIk1U;g  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); SE'Im  
HIg2y  
'7iz5wC#  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ~Amq1KU*Z  
BoD{fg  
D6"=2XR4n  
-l^<[%  
二. 战前分析 j*{0<hZb}  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 !~ox;I}S  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ;Afz`Se1@  
p~D}Iyww1_  
djd/QAfSC  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); PDNl]?  
  /* --------------------------------------------- */ VYk:c`E  
vector < int *> vp( 10 ); fvu{(Tb  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ]Q^)9uE\D  
/* --------------------------------------------- */ l_I)d7   
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); \J'}CX*aQ  
/* --------------------------------------------- */ kDmm  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); R9XU7_3B  
  /* --------------------------------------------- */ >F/^y O  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); YQMWhC,8hy  
/* --------------------------------------------- */ 0vY_  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); c*bvZC^6  
_imuyt".+  
{ bj!]j  
K~W(ZmB  
看了之后,我们可以思考一些问题: Oa|c ?|+  
1._1, _2是什么? |RX#5Q>z  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 c=m'I>A  
2._1 = 1是在做什么? PR:k--)D  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 bo0U  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 JEUU~L;  
#]` uH{  
_CwTe=K}  
三. 动工 at uqo3  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 9&+]YY CS-  
`7 "="T~ *  
5pQpzn =  
!eX0Q 2  
template < typename T > CPz<iU  
class assignment ?ZF):}r vZ  
  { 8$(I! ;  
T value; G m~ ./-  
public : 5.rAxdP  
assignment( const T & v) : value(v) {} $dC`keQM>9  
template < typename T2 > GppCrQ%Ra|  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } ,\4]uZ<  
} ; c_8&4  
ZW4f "  
XKp&GE@Y  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 8^7Oc,:~  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment I)rnF  
K_i|cYGV  
a5*r1,  
AuNUW0/ 7  
  class holder f%G\'q]#F  
  { U]PB)  
public : !~#zd]0x;  
template < typename T > >|f"EK}m!  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const vsGKCrLwh  
  { Al>d 21U  
  return assignment < T > (t); YxF@1_g  
} j.E=WLKV*  
} ; tv#oEM9esl  
kK &w5'  
WzIUHNn'I  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: ^rWg:fb  
atL<mhRz  
  static holder _1; -Vn#Ab_C  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 g5V\R*{  
&Ok1j0~~  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 35\ |#2qw6  
而不用手动写一个函数对象。 W+h2rv  
]#:WL)@  
mx Nd_{n  
h}O tz "  
四. 问题分析 `/O`%6,f1!  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 n !)$e;l  
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。 3H2~?CaJ  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 S<Dbv?  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 z8\YMr 6o  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 q/O2E<=w*c  
M2Q,&>M   
五. 问题1:一致性 +B*]RL[th  
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?| kwjO5 OC8  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 [.#nM  
[ZWAXl $  
struct holder bzr2Zj{4  
  { xf,[F8 2y  
  // adLL7  
  template < typename T > z33UER"  
T &   operator ()( const T & r) const CG1MT(V7?  
  { =%<=Bn  
  return (T & )r; hGtz[u#p  
} PR8nJts W5  
} ; Pn,I^Ej.  
<KMCNCU\+  
这样的话assignment也必须相应改动: wQ33Gc  
] Q5:JV  
template < typename Left, typename Right > .psb# 4  
class assignment ,`geOJn'  
  { s%)f<3=a  
Left l; ;Y7' U rn  
Right r; H4g8 1V=  
public : ~[;r) g\  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} V}y]<  
template < typename T2 > BH:A]#_{  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } (`(D $%  
} ; J[ZHAnmPH  
g p:0Y  
同时,holder的operator=也需要改动: o=rR^Z$G   
OZ&/&?!XE  
template < typename T > M7=,J;@  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const u8-6s+ O  
  { eHr0],  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); b A+_/1C  
} E)-;sFz  
7zu\tCWb  
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。 f,G*e367:  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 `~XksyT  
}e\"VhAl/  
return l(rhs) = r; j iKHx_9P  
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。 o/Ismg-p  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 'z|Da&d P  
\U:OQ.e  
template < typename Tp > g5y+F]'I  
class constant_t Z^kE]Ir#EV  
  { M@[W"f Wq  
  const Tp t; 6KddHyFz  
public : y3~`qq  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} f@i#Znkf*?  
template < typename T > Ark]>4x>  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const qPDNDkjDD  
  { Xb"i/gfxt  
  return t; eoiz]L  
} p/Pus;*s  
} ; aC1z.?!U  
`2f/4]fY  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Z9vMz3^N  
下面就可以修改holder的operator=了 -06G.;W\^  
;\K]~  
template < typename T > TiD#t+g  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const ~4 fE`-O  
  { mG[jR*JW  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); 6 byeO&d  
} i-|N6J  
7 yE\,  
同时也要修改assignment的operator() [* <x)  
VeQGdyhY  
template < typename T2 > \5a.JfF  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } UFj H8jSBx  
现在代码看起来就很一致了。 /43l}6I  
e]~p:  
六. 问题2:链式操作 Ph^1Ko" 2  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 u+8"W[ZULq  
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。 $gr>Y2i  
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。 pS$9mzY  
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。 ,C,nNaW  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct NK0'\~7&  
h$8h@2%  
template < typename T > 6{6hz 8  
struct result_1 'V]C.`9c  
  { (WHg B0{  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; OlT8pG5Oa  
} ; L\#YFf  
>6S7#)0T  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 5aaM;45C  
+u|"q+p  
template < typename T > Ar<5UnT  
struct   ref Z5t^D|  
  { _y4O2n[e  
typedef T & reference; F0!Z1S0g  
} ; 9"#C%~=+  
template < typename T >  E0!d c  
struct   ref < T &> ,zgz7  
  { t+v %%N_  
typedef T & reference; NgTB4I 8P  
} ; +,,(8=5 g  
r;{$x  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: V 1'otQH2l  
N**)8(  
template < typename T >  v@EErF  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const O50_qu33ju  
  { ),yar9C  
  return l(t) = r(t); YZ>L_$:q  
} x$q}lJv_  
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。 z)M#9oAM  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 'I>USl3hI  
9)wYSz'  
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 sSU|N;"Y  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ~61b^L}$  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 d.? }>jl  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 #@oB2%&X?  
最后的布局是: '> ib K|  
                Add y'm!h?8  
              /   \ p6%Vf  
            Divide   5 O14QlIk  
            /   \ QF/ULW0G!  
          _1     3 <|l}@\iRX  
似乎一切都解决了?不。 'Q=;I  
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。 uE.BB#  
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。 _M%>Qm  
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: Z3&}C h  
{wC*61@1  
template < typename Right > OKh0m_ )7  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const +ydd"`  
Right & rt) const ah*{NR)  
  { {dZ]+2Z~+  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); +(2$YJ35  
} 'i%r  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 OjhX:{"59  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 m\qeYI6,Z  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 Gko"iO#  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 MsXw 8D  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 4Kch=jt4#  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? [2-n*a(q  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: *k7BE_&*0Z  
P<IDb%W  
template < class Action > Bf*>q*%B{  
class picker : public Action lWYp  
  { :^ywc O   
public : o MJ `_  
picker( const Action & act) : Action(act) {} K T0t4XPM  
  // all the operator overloaded Go{,< gm  
} ; fJlNxdVr  
u9~5U9]O%6  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 A1/@KC"&{G  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: :&wb+tV  
": vGs_$  
template < typename Right > y@!M<#SEzG  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const Dnd; N/9  
  { 0BDw}E\  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); T3fQ #p  
} nh4G;qdU  
7_\F$bp`  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > `rVru= zoy  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 d/R!x{$-f  
E[t0b5h  
template < typename T >   struct picker_maker s $Vv  
  { cCZp6^/<x  
typedef picker < constant_t < T >   > result; y7hDMQ c'  
} ; 9nN1f@Y  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > 36{GZDGQ  
  { >[Vc$[62  
typedef picker < T > result; &Pb:P?I  
} ; J$51z  
$.vm n,:.  
下面总的结构就有了: 3q73L<f  
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。 *|S6iSn9R!  
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。 Mw0>p5+ cy  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 o*)Sg6Yk  
至此链式操作完美实现。 8GP17j  
$~1vXe  
@[lMh9`  
七. 问题3 Bh&pZcm|  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 dCi:@+z8  
0o+Yjg>\~8  
template < typename T1, typename T2 > o=R(DK# U  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const iv>MIdIm  
  { _;03R{e*  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); YTyrX  
} ^m%#1Zd  
1<G+KC[F  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: x.-d)]a!  
?Ujg.xo\  
template < typename T1, typename T2 > RKP, w %  
struct result_2 jae9!W i  
  { ?C[?dg{n  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result;  E4eX fu  
} ; l$/pp  
c9nR&m8(+  
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?  ;v.[aq  
这个差事就留给了holder自己。 i3,.E]/wX@  
    wNHn.  
Fs~(>w@  
template < int Order > 83c2y;|8  
class holder; QP%_2m>yhl  
template <> r+bGZ  
class holder < 1 > M?lh1Yu"  
  { }R}+8  
public : U=bx30brh%  
template < typename T > >S I'Q7k  
  struct result_1 Z8 v8@Y  
  { g[G /If  
  typedef T & result; ^0.8-RT  
} ; es*$/A  
template < typename T1, typename T2 > Dylm=ZZa  
  struct result_2 F_*']:p  
  { AI2XNSV@Yl  
  typedef T1 & result; OPNRBMD  
} ; y`va6 %u{  
template < typename T > uHI(-!O  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const '<o3x$6 *  
  { 4SI~y;c)  
  return (T & )r; $Er=i }`  
} 5 e+j51  
template < typename T1, typename T2 > C{bxPILw  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ~^obf(N`  
  { Y]([K.I=  
  return (T1 & )r1; zhw*Bed<  
} w||t3!M+n  
} ;  57q=  
Q|)>9m!tt  
template <> %NQ%6 B  
class holder < 2 > ,LA'^I?  
  { <uuumi-!%G  
public : NwF"Zh5eMW  
template < typename T > Be|! S_Y P  
  struct result_1 6RbDc *  
  { |3FI\F;^q  
  typedef T & result; 9F807G\4Qt  
} ; 4fKvB@O@.  
template < typename T1, typename T2 > 9;L4\  
  struct result_2 3wv@wqx  
  { rL-R-;Ca  
  typedef T2 & result; @SD XJJ h  
} ; Leb Kzqe  
template < typename T > 1)= H2n4)  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const y8$3kXh  
  { i W6O9 ~  
  return (T & )r; ?1ey$SSU]  
} `NQ  
template < typename T1, typename T2 > futYMoV  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const %AO6 =  
  { >\1twd{u]  
  return (T2 & )r2; E,m|E]WP  
} pX_  
} ; Dd1k?  
:Vxt2@p{  
>2s6Y  
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> >。 :=B.)]F.)  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: J920A^)j!  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 0HWSdf|w  
3g;Y  
return l(i, j) = r(i, j); d7kE}{,  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 7SHllZ  
0G8@UJv6  
  return ( int & )i; J6CSu7Voa  
  return ( int & )j; _5Lcr)  
最后执行i = j; |6Y:W$7k  
可见,参数被正确的选择了。 8~(,qU8-N  
\r IOnZ.WK  
Hpix:To  
Qp<*o r@  
"9xJ},:-  
八. 中期总结 ?>+uO0*S  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: ={xRNNUj_  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 "#E Z  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 H}r]j\  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor h> bjG  
2;sTSGDG  
%/3+:}@G  
&n | <NF  
=-oP,$k  
yr},pB  
九. 简化 p^Ey6,!8]D  
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。 m u9,vH  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 fL| 9/sojz  
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: 6H0kY/quL|  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 (.$$U3\  
  +-*/&|^等 5{yg  
2. 返回引用。 }$<v  
  =,各种复合赋值等 Z><+4 '  
3. 返回固定类型。 C5(XZscq  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) # fF5O2E'3  
4. 原样返回。 Vl$RMW@Ds  
  operator, ~EmK;[Z  
5. 返回解引用的类型。 |\Gkhi>;  
  operator*(单目) N|mggz  
6. 返回地址。 \'=svJ   
  operator&(单目) 5:38}p9`  
7. 下表访问返回类型。 7d.H 8C2  
  operator[] $E[O}+L$#  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 O_ r-(wE4  
  operator<<和operator>> I0l3"5X a  
@8c@H#H  
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。 y3( ~8n  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: rWWp P<  
"zw{m+7f,  
template < typename Left > AM?ZhM  
struct value_return kR1 12J9P  
  { ]foS.D,  
template < typename T > ,sj(g/hg  
  struct result_1 c k[uvH   
  { )P R`irw  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; <,O| fY%  
} ; +9LzDH  
j(I(0Yyh  
template < typename T1, typename T2 > %J6>Vc!ix=  
  struct result_2 EiD41N  
  { 0<uL0FOT  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; KYkS ^v  
} ; rk %pA-P2  
} ; Gmu[UI}w8  
,^CG\);  
?ZTA3mV?+  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait i= ^6nwD&  
_ l)3pm6  
下面我们来剥离functor中的operator() L|{vkkBo  
首先operator里面的代码全是下面的形式: -^_^ByJe  
: HU|BJ>  
return l(t) op r(t) [2Y@O7;n I  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) @sa_/LH!K  
return op l(t) TyO]|Q5  
return op l(t1, t2) yz3=#  
return l(t) op X r o5~G  
return l(t1, t2) op Rex 86!TO  
return l(t)[r(t)] *B4OvHi)'  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] *pO`sC>  
bfb9A+]3'  
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: zBca$Vp  
单目: return f(l(t), r(t)); \*5z0A9)5)  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); S^1ZsD.  
双目: return f(l(t)); ??Urm[Y.Z  
return f(l(t1, t2)); E}zGY2Xx  
下面就是f的实现,以operator/为例 I7h v'3u  
pQZ`dS\  
struct meta_divide !`H!!Kg0L  
  { c;KMox/  
template < typename T1, typename T2 > ,WsG,Q(K  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) guCCu2OTA%  
  { OGH,K'l  
  return t1 / t2; '4GN%xi  
} BC#`S&R  
} ; :V6t5I'_  
?;w`hA3ei  
这个工作可以让宏来做: \u6.*w5TI  
kxrYA|x  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ SPe%9J+  
template < typename T1, typename T2 > \ cAx$W6S  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ,ZYPffu<*  
以后可以直接用 }]1C=~lC  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) `)8S Ix  
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 |BtFT  
(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。。。) CE (zt  
$<VH~Q<  
f\hQ>MLzt  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 `p)U6J  
1LSD,t|  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType >  !Qsjn  
class unary_op : public Rettype 3:w_49~: ~  
  { |A|K);  
    Left l; )yz)Fw|&  
public : Bs '=YK$  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} kTzO4s?  
tJ7tZ~Ak  
template < typename T > Z"l].\= F  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 0}` -<(  
      { `Y!8,( 5#  
      return FuncType::execute(l(t)); $WRRCB/A6  
    } %b h: c5  
<Pf4[q&wM  
    template < typename T1, typename T2 > L*rCUv`  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const D\-DsT.H  
      { nXuy&;5TL,  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); @d8Nr:  
    } 2#qc YU  
} ; CCC9I8rZD  
1JOoIC jB  
>`yRL[c;  
同样还可以申明一个binary_op [k%u$  
$E8}||d  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > SEWdhthP  
class binary_op : public Rettype k:mW ,s|a  
  { :"nh76xg<  
    Left l;  Ew;AYZX  
Right r; l"h6e$dP  
public : /,< s9 :  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} p? w^|V  
))X"bFP!3  
template < typename T > Q 4L7{^[X  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |rgPHRX^Hn  
      { PgP\v-.  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); 1=X1<@*  
    } qx0F*EH|  
A[F@rUZp  
    template < typename T1, typename T2 > 0a!|*Z  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const }t|i1{%_  
      { BNO+-ob-  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); X-CoC   
    } |NTqJ j  
} ; oZL# *Z(h  
"ChJR[4@  
lQRtsmZ0  
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 w}97`.Kt!n  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 {XC[Ia6jtL  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) pOB<Bx5t  
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。 K|D1  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ^@Qc!(P  
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。。。 W%MS,zkAE  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 +T,0,^ *  
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) LOwd mj  
下面是修改过的unary_op #Hl?R5  
L|'B*  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 05jjLM'e  
class unary_op zG%'Cw)8  
  { QM~~b=P,\  
Left l; ssH[\i  
  IO2@^jup  
public : gTLBR  
o>]z~^c  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} m*lcIa  
M D& 7k,!  
template < typename T > EACI>  
  struct result_1 F0kAQgUv  
  { W]>%*n  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; iJKGzHvS  
} ; ^ME'D  
"F Etl(  
template < typename T1, typename T2 > .rX,*|1x  
  struct result_2 ,sg\K> H=  
  { 0q]0+o*%  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; :+?r nb)N  
} ; 9.9B#?  
q(2ZJn13f  
template < typename T1, typename T2 > ?O]RQXsZ2  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const X]W(  
  { uA t{WDHm  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); _ib @<%  
} AW!A +?F6  
3m&  
template < typename T > {DUtdu[  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const u&o$2 '8  
  { {([`[7B>a<  
  return OpClass::execute(lt(t)); <33,0."K  
} mO8/eVws[M  
/*M3Ns1@2  
} ; E},zB*5TH  
<q I!Dj{  
b9v<Jk  
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 x2OAkkH\]i  
好啦,现在才真正完美了。 /?S^#q>m%  
现在在picker里面就可以这么添加了: xm=$D6O:  
s5*HS3D  
template < typename Right > D O||o&u  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const 2,|;qFJY-@  
  { ID{XZ  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); "-rqL  
} H_aG\  
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。 .2ZFJ.Z"  
H9!q)qlK  
OpK_?XG  
(zk/>Ou  
ovi^bNQ  
十. bind BP\6N%HC%&  
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。 xZ >j Q_}  
先来分析一下一段例子 $>+g)  
8f65;lyN  
47f\  
int foo( int x, int y) { return x - y;} #k)t.P Q  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 uotW[L9  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 |WOc0M[U  
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。 Oi-%6&}J  
我们来写个简单的。 [ Q/kNK  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: XBO( *6"E  
对于函数对象类的版本: t-<BRnxhE  
{lg iH+:  
template < typename Func > ,]Xn9 W  
struct functor_trait o-;/ x)  
  { OkCAvRg  
typedef typename Func::result_type result_type; | :id/  
} ; )%lPKp4]  
对于无参数函数的版本: {2i8]Sp1d/  
33&\E- Q>  
template < typename Ret > _c5*9')-)  
struct functor_trait < Ret ( * )() > 4:/^.:  
  { - leYR`P  
typedef Ret result_type; |f.,fVVV;  
} ; ZNL+w4  
对于单参数函数的版本: g=,}j]tl  
qOnGP{   
template < typename Ret, typename V1 > l(@c  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > :-$8u;!M  
  { |>.</68Z  
typedef Ret result_type; o/n4M]G  
} ; @g]EY&Uzl  
对于双参数函数的版本: @YG-LEh  
h ^s8LE3  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > JO90TP $  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > I`i"*z  
  { t*u#4I1  
typedef Ret result_type; }Gy M<!:  
} ; aUA)p}/:  
等等。。。 tCar:p4$  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy #3'M>SaoH  
kQQDaZ 8  
template < typename Func > *v?kp>O  
struct func_return 0'YJczDq:7  
  { mm.%Dcn  
template < typename T > 7?y 7fwER  
  struct result_1 HPJHA ,  
  { LIQ].VxIs  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; s{j A!T}  
} ; ;-;lM6zP  
gU NWM^n  
template < typename T1, typename T2 > P|]r*1^5  
  struct result_2 U4yl{?  
  { t V>qV\>  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; N]6t)Zv  
} ; -|>T? t'K  
} ; EbVva{;#$;  
i" )_Xb_1  
D{[{&1\)r  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 siT`O z|,  
G#^0Bh&  
template < typename Func, typename aPicker > kRBO]  
class binder_1 =;b3i1'U  
  { qd#7A ksm  
Func fn; {8`$~c  
aPicker pk; UT9u?  
public : aql8Or1[  
a(ITv roM/  
template < typename T > dM P'Vnfj  
  struct result_1 @qj]`}Gx'  
  { M}f(-,9  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; CjP<'0gT  
} ; r@bh,U$  
T#*H  
template < typename T1, typename T2 > 22U`1AD3U  
  struct result_2 S6 a\KtVa  
  { 5,g +OY=\  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; v\@RwtP  
} ; PLMC<4$s  
Ki7t?4YE  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} mtn^+*  
U V*Ruy-  
template < typename T > jX(hBnGW  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const C H 29kQ  
  { ~1[n@{*:(  
  return fn(pk(t)); w>=N~0@t  
} c;fLM`{*  
template < typename T1, typename T2 > 7v)p\#-  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `[U.BVP'  
  { _vDmiIn6K  
  return fn(pk(t1, t2)); 1EEcNtpub]  
} NRx I?v  
} ; #jW=K&;  
TjYHoL5  
y_=y%  
一目了然不是么? =!xX{o?64  
最后实现bind q CYu@Ho  
wWiYxBeN  
PPIO<K 3`  
template < typename Func, typename aPicker > $?bD55  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) L \E>5G;  
  { ]+W){W=ai  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); O=(F46 M  
} EwA*  
F P|cA^$<  
2个以上参数的bind可以同理实现。 *4}NLUVX  
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。 VJ&<6  
,m5i(WL  
十一. phoenix a%`%("g!  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: }$'_%,  
E5M/XW\E6  
for_each(v.begin(), v.end(), /UK]lP^w]!  
( C&MqH.K  
do_ dS4zOz"  
[ ipbhjK$  
  cout << _1 <<   " , " z[v4(pO 6  
] /bB4ec8!  
.while_( -- _1), KvPCb%!ZP  
cout << var( " \n " ) orH6R8P]  
) zIjfx K  
); tm^joK[{|J  
ZL\^J8PRK  
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: o,dp{+({  
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 9&AO  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 Ohp@ZJ!a?  
那么我们就照着这个思路来实现吧: ,}gJY^X+  
1BU97!  
5)lcgvp  
template < typename Cond, typename Actor > 1p$(\  
class do_while "8ellKh  
  { kaB|+U9^  
Cond cd; o /[7Vo  
Actor act; iBSg`"S^]C  
public : Vb\g49\o/  
template < typename T > 2a eH^:u  
  struct result_1 /}8Au$nA  
  { $S|+U}]C  
  typedef int result_type; &um++ \  
} ; UNa "\  
[Tp?u8$p`  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} Zja3HGL  
AG=PbY9  
template < typename T > }3X/"2SW^  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8T T#b?d  
  { `hkvxt  
  do YYYF a  
    { `@],J  
  act(t); E OXkMr  
  } vxEi C:&]  
  while (cd(t)); {/,(F^T>2  
  return   0 ; [07E-TT2U  
} ocZ}RI#Q  
} ; ?%hd3zc+f  
^]R_t@  
VPYLDg.'  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). Qr$ 7 U6p  
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。 6dr 'nP  
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。 KYm8|]'g  
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。 s0f+AS|}  
下面就是产生这个functor的类: )__sw  
l! 88|~  
u0&R*YV  
template < typename Actor > 9d#?,:JG  
class do_while_actor >*ls} q^  
  { w+ !c9  
Actor act; 1Ys=KA-!_x  
public : yV:8>9wE8  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} (l{8Ix s  
;P)oKx  
template < typename Cond > JP<j4/  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; M1-tRF  
} ; sPvs}}Z]P  
mB_?N $K  
B+Qf? 1f  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 Et N,  
最后,是那个do_ %QEBY>|lI  
>ceC8"}J5M  
N'ER!=l)  
class do_while_invoker l+"p$iZs  
  { 5 _E8 RAG  
public : E b[;nk?  
template < typename Actor > t;w<n"  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const <PDCM8  
  { !?JZ^/u  
  return do_while_actor < Actor > (act); |> STb\  
} 94#,dA,M  
} do_; ~F'6k&A^q  
m_/U  t  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? ,FzkGB#  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 JT0j2_*Rr  
最后来说说怎么处理break和continue XYWyxx5`  
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。 %eDSo9Y  
具体实现手法这里就不罗嗦了。
[ 此贴被ヾ1.嗰rёn在2006-06-11 23:23重新编辑 ]
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
描述
快速回复

您目前还是游客,请 登录注册
温馨提示:欢迎交流讨论,请勿纯表情、纯引用!
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五