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
  • 5250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 9) jo7,VM  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 V/@[%w=  
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, fYb KmB  
[y_yPOv  
r^fxyN2V  
h\/^Aa0  
  class filler =7FE/S  
  {  ^8b~ZX  
public : $xLEA\s  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} e',hC0&S  
} ; 4u@yJ?U  
<zfO1~^  
=VCi8jDkP  
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: 7E;>E9 '  
$,}Qf0(S  
mgk64}K[n  
h_AJI\{"  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); ,\BfmC_i  
)lQN)! .)  
& 8ccrw  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 }m9S(Wal  
O)Xd3w'  
d]^\w'w$  
Lr K9F^c  
二. 战前分析  =|^X$H  
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。 q2[+-B)m  
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 BT&rp%NO6l  
U p_>y>x  
Ngn\nkf  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); I/u'bDq  
  /* --------------------------------------------- */ 58M'r{8_  
vector < int *> vp( 10 ); I[tAT[ <  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); >&*6Fqd  
/* --------------------------------------------- */ kqjxJ5  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); +I^+k"  
/* --------------------------------------------- */ H4P\hOK7r  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); z:d Xc  
  /* --------------------------------------------- */ hVQ7'@  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); 9m%7dsv  
/* --------------------------------------------- */ e@='Q H  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); & gY;`*<  
THrc H  
\a{Aa  
?y+\v'3v  
看了之后,我们可以思考一些问题: nwZ[Ygl|  
1._1, _2是什么? c2tEz&=G  
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。 j4.Qvj >:4  
2._1 = 1是在做什么? $I?=.:<+  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。  Bq~AU#  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 \W3+VG2cA  
N{?Tm`""  
43UJ#rF  
三. 动工 bx+(.F  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: fs]#/*RR  
*uk \O]  
P58\+9d_  
jrDz7AfA  
template < typename T > X7'h@>R   
class assignment qkIA,Kgy  
  { ,apd3X%g  
T value; q$e T!'x  
public : $K=K?BV[  
assignment( const T & v) : value(v) {} ?AqrlR]5  
template < typename T2 > BZ]&uD|f  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } 7AZ5%o  
} ; 6Y0/i,d*  
&xPOp$Sx~  
f 3nnXE"  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 A5&>!y  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment e["Z!D_H  
GE/IaLo  
@c.11nfn`  
$bF`PGR_  
  class holder ~$ cm9>  
  { 5#9`ROT9  
public : A"P\4  
template < typename T > 842Mydom  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const E9~&f^f  
  { ;Xnk+  
  return assignment < T > (t); IqR[&T)lj  
} O3sla bE#  
} ; xEd#~`Jmr  
mI{CM: :  
*@b~f&Lx6  
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: hW*^1%1  
bTA14&& q  
  static holder _1; Jgi{7J  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Z7K!"I  
s+OvS9et_  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); NKIkd  
而不用手动写一个函数对象。 .HH,l  
S4@117z5  
B=o#LL  
MSxU>FX0  
四. 问题分析 $=;bccIob  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 "9MX,}X*  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 7;$L&X  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ss|6_H =  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 zD#+[XI]K  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 XY$cx~  
RP ScP  
五. 问题1:一致性 #/& q  
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?| )VSGqYr#  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Z.cG`Km*  
3!ajvSOI9j  
struct holder 93zlfLS0  
  { DI2S %N l  
  // |zr)hC  
  template < typename T > IArpCF/"8  
T &   operator ()( const T & r) const O(c4iWm  
  { %>x0*T$$  
  return (T & )r; .q|xMS}4  
} I%VV4,I&pK  
} ; %oSfL;W7  
;1(qGy4  
这样的话assignment也必须相应改动: D%5 {A=  
YA/H;707l  
template < typename Left, typename Right > W+-f `  
class assignment Nt,]00S\w  
  { Cbf,X[u  
Left l; :">~(Rd ZH  
Right r; +@<^i?ale  
public : 37za^n?SG  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} \sXm Mc  
template < typename T2 > lzQ&)7`  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } MZhJ,km)  
} ; *Kp ^al  
pqNoL* H  
同时,holder的operator=也需要改动: J[_?>YJ  
4=#QN  
template < typename T > aV92.Z_Ku  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const 'E4(!H,k  
  { \ [hrG?A  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); #f jX|b  
} 3`C3+  
Ov{B-zCA  
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。 J3!k*"P  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 f|HgLFx  
8mQd*GGu1  
return l(rhs) = r; mSvTnd8  
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。 nG(|7x   
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: "}azC|:5  
R}=]UOqH-  
template < typename Tp > m<VL19o>R  
class constant_t B+e~k?O]1  
  { xX67bswG  
  const Tp t; WY ^K7U  
public : BfO}4  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} _ZvX"{y~  
template < typename T > EWvid4QEi  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const 9DocId.  
  { h?O%XnD  
  return t; }e;p8)]Wl  
} nh_xbo5L[  
} ; 9i xnf=$Jp  
G#=b6DB  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 S3[oA&  
下面就可以修改holder的operator=了 L:];[xa%  
sjgxx7  
template < typename T > Q0oDl8~  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const ZB h@%A  
  { DW;.R<8  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); l>Oe ,`9O  
} PeR<FSF ,i  
}Q,C;!'"  
同时也要修改assignment的operator() r|sy_Sk/{  
<MDFf nj  
template < typename T2 > c9TkIe  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } >5YYij5Aj  
现在代码看起来就很一致了。 s!zr>N"  
@zpHem dB  
六. 问题2:链式操作 +r34\mAO  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 i_Q4bhVj  
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。 r'}k`A 5>  
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。 P|QnZ){  
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。 YJ;a{)e  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct _a02#  
"q#g/T  
template < typename T > yyYbB]D  
struct result_1 vzQmijr-  
  { Lw78v@dY  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; dYttse'  
} ; 1 bx^Pt)  
dXr !_)i  
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: $[9V'K  
PfMOc+ q  
template < typename T > NhaeAD $e  
struct   ref % w/1Uo24  
  { r:b.>5CS)  
typedef T & reference; {Eb2<;1o{  
} ; $2Tty 7  
template < typename T > E?W!.hbA  
struct   ref < T &> bu!<0AP"N+  
  { [ZpG+VAJ8  
typedef T & reference; LHGK!zI  
} ; Xwqf Wd_  
 7qdl,z  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: "gVH;<&]  
QrRCsy70  
template < typename T > (inwKRH  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const v6(l#,  
  { nT6iS}h  
  return l(t) = r(t); "MKsSty  
} `rFGSq$9  
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。 bqLYF[#T  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 qQ\hUii  
}z%/6`7)|  
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 TEy.zzt  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: k-p7Y@`+a  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 VHkrPJ[  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 5^R#e(mr  
最后的布局是: +R jD\6bJb  
                Add 6O?Sr,  
              /   \ UEb'E;  
            Divide   5 L ~' N6  
            /   \ p~ VW3u]  
          _1     3 YRX2^v ^[  
似乎一切都解决了?不。 |r!Qhb.!  
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。 ;C@^wI  
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。 .ceU @^  
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: Ptxc9~k  
P<oD*C  
template < typename Right > &Fr68HNmj  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const fXR_)d  
Right & rt) const )=y6s^}  
  { |Szr=[  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); \d8=*Zpz7  
} oEf^o*5(  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 $XzlW=3y  
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。 Qpu2RfP  
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。 {@`Uf;hPAX  
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。 [1X5r<(W5  
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。 <{~UKi  
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? ;&:Et  
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/|`Dz.  
\{^yB4F_Z  
template < class Action > ?DTP-#5Ba  
class picker : public Action h1d 0{  
  { bao5^t}  
public : JHOBg{Wg  
picker( const Action & act) : Action(act) {} 2:0Y'\nn  
  // all the operator overloaded G(,~{N||  
} ; 6>^k9cJp  
m.X+sP-e  
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。 jtJ8r5j 1  
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: `Y$5g~3.  
$6+P&"8  
template < typename Right > = nN*9HRD  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const |xC TX  
  { X64I~*  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Rs`Y'_B  
} LU=)\U@Q  
f*@:{2I.v  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Z1}zf( JU  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 ooxzM `  
_^A NJ7  
template < typename T >   struct picker_maker _Pm}]Y:_  
  { `^Sq>R!;  
typedef picker < constant_t < T >   > result; Z0@ImhejuB  
} ; soCHwiE  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > =5#Jsn?U  
  {  ~&jCz4M  
typedef picker < T > result; -v2q:x'G#  
} ; ~#Mx&mZ  
U~c;W@T  
下面总的结构就有了: Q2PwO;E.`C  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 NGzqiu"J  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 {iteC  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 1Ac1CsK*  
至此链式操作完美实现。 )eyxAg  
x/^zNO\1  
vG}oo  
七. 问题3 ^@> Qiy  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 +Ea X S  
X Y?@^  
template < typename T1, typename T2 > 2$UR " P  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const q{(&:~M  
  { &1Iy9&y  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); B)NB6dCp  
} p-Btbhv  
(`*wiu+i  
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: 0_.hU^fP  
6S&YL  
template < typename T1, typename T2 > |`/uS;O  
struct result_2 8hA=$}y&x  
  { ApBThW *E  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; QyQ8M1m  
} ; <us{4 %  
!X_~|5.  
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? e@By@r&nql  
这个差事就留给了holder自己。 %j; cXN  
    "|rqt.f2[  
U]$3NIe  
template < int Order > 1\kehCt  
class holder; u'."E7o#  
template <> Sa~C#[V  
class holder < 1 > Wg&:xff  
  { #{1fb%L{i  
public : A4x3TW?  
template < typename T > x~^nlnKVf  
  struct result_1 WGK::?  
  { </p.OaNe  
  typedef T & result; \]El%j4  
} ; CB1u_E_  
template < typename T1, typename T2 > &o.SmkJI  
  struct result_2 B/}>UHM  
  { .@V>p6MV  
  typedef T1 & result; B:.rp.1   
} ; a QFHB!  
template < typename T > z`SkKn0f Y  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const j&5Xjl>4  
  { :Yqa[._AF  
  return (T & )r; _Ohq'ZgXm  
} r1] e:  
template < typename T1, typename T2 > 2T9Z{v  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const vS#]RW&j  
  { :P~Owz  
  return (T1 & )r1; 7a net  
} w (1a{m?ht  
} ; >d\I*"C+d  
kvn6 NiU  
template <> QeoDq  
class holder < 2 > f' S"F  
  { k"$V O+}m  
public : 9~yuyv4$  
template < typename T > nc)`ISI  
  struct result_1 H_^c K  
  { 7O#>N}|  
  typedef T & result; W{d/m;<@N  
} ; 1\uS~RR  
template < typename T1, typename T2 > ' iK0Wr  
  struct result_2 uip]K{/A!e  
  { rg\w!L(  
  typedef T2 & result; =UY@,*q:c  
} ; `0F IJT  
template < typename T > yM@cml6Ox  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const mr? ii  
  { \mloR '  
  return (T & )r; $)!Z"2T  
} r^)<Jy0|r  
template < typename T1, typename T2 > =B1!em|  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ;Lu|fQ#u*  
  { \BW(c)Q  
  return (T2 & )r2; ! ZEKvW  
} /_\4( vvf  
} ; dQ]j r.  
q-#fuD^  
p(Mv^ea  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 ;f Gi5=-  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 4tjRju?  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: p WHu[Fu  
vNIQc "\-  
return l(i, j) = r(i, j); rH,N.H#]  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) OgX."pK  
G)Y!aX  
  return ( int & )i; 4.TG&IQ nN  
  return ( int & )j; U' Cp3>  
最后执行i = j; DNPK1e3a{  
可见,参数被正确的选择了。 <3KrhhH  
;<\*(rUe  
@Klj!2cv$  
mwxJ#  
N<x5:f#+  
八. 中期总结 dq2v[? *R  
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: c1[;a>  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 SW7%SX,xM  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 .kVga+la?  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ?9:\1)]  
?jbam! A  
W2RS G~|  
a$ }^z  
UWHC]V?  
Hg4Ut/0  
九. 简化 CJ_B.  
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。 Z5Cv$bUc  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 W3b\LnUa  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ~X/T6(n$  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 [>E0(S]  
  +-*/&|^等 `*]r.u0  
2. 返回引用。 _~!,x.Dbp  
  =,各种复合赋值等 ^:BRbp37i  
3. 返回固定类型。 \MU4"sXw  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) PA E)3  
4. 原样返回。 L<: ya  
  operator, dx^3(#B  
5. 返回解引用的类型。 S<TfvQ\,"@  
  operator*(单目) 4?Io@[7A)  
6. 返回地址。 (&S v $L@  
  operator&(单目) I ; _.tG  
7. 下表访问返回类型。 X^ovP'c2  
  operator[] VaB7)r  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 0pQ>V)  
  operator<<和operator>> 5Ai Yx}  
IH5thL@D  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 ;(V=disU/  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: tc[PJH&P  
k(MQ:9'|  
template < typename Left > &>-Cz%IV  
struct value_return x\*5A,w{c]  
  { O1 z>A  
template < typename T > 9} vWTt0  
  struct result_1 q9OIw1xQr*  
  { k@w&$M{tPF  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; E^g6,Y:i9  
} ; =Zj9F1E[i  
wdg[pt />  
template < typename T1, typename T2 > 1||e !W  
  struct result_2 V1ug.Jv^  
  { _Qv4;a  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; )YZ41K5N  
} ; _u>+H#  
} ; Z1Ms ~tch  
:!%oQQO  
X **w RF  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait R{T4AZ@,'  
T/H*Bo *=5  
下面我们来剥离functor中的operator() .m<-)Kx  
首先operator里面的代码全是下面的形式: BjA|H  
!%Ak15o  
return l(t) op r(t) W?@ ;(k  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 7l?=$q>k"  
return op l(t) k=LY 6  
return op l(t1, t2) Hw Db &pP"  
return l(t) op l6i 2!&8P%  
return l(t1, t2) op )T>a|.  
return l(t)[r(t)] 3}"VUS0wh  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] <Sz9: hg-  
h.67] U7m  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: 4EOu)#  
单目: return f(l(t), r(t)); k2xjcrg  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 69_c,(M0  
双目: return f(l(t)); (vQShe\  
return f(l(t1, t2)); lU\|F5O@#  
下面就是f的实现,以operator/为例 qB8<(vBP+  
%hXa5}JL  
struct meta_divide a(m#GES  
  { }RD,JgmV  
template < typename T1, typename T2 > 6:e0?R^aD"  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) NWKD:{  
  { 1r;Q5[@  
  return t1 / t2; lY6U$*9c  
} rIu>JyC"p  
} ; \\[P^ tsF  
Ar|_UV>Zf  
这个工作可以让宏来做: Wjj'yqBO^  
}b1P!xb!A  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ $Q?UyEi  
template < typename T1, typename T2 > \ Lg'z%pi  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Q 5Ln'La$  
以后可以直接用 d~.#KS  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) &)rmv  
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 3iY`kf  
(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。。。) Z!*Wn`d-k  
W{k}ogI;  
%cBJ haR{(  
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 -1fT2e  
aa$+(  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > HbCM{A9  
class unary_op : public Rettype r=s7be  
  { y M>c**9  
    Left l; r| YuHm  
public : ZVI.s U  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} `>K;S!z  
T;I a;<mfE  
template < typename T > CnJO]0Op3  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const q'PA2a:  
      { w@hm>6j  
      return FuncType::execute(l(t)); La9dFe-uu{  
    } K !`tEW[  
:[,n`0lH  
    template < typename T1, typename T2 > :c c#e&BO  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const KpSHf9!&[  
      { Y@Ty_j~  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); [7$.)}Q-  
    } N'TL &]  
} ; 2LXy$[)7  
ny{|{ a  
VNF@)!l  
同样还可以申明一个binary_op uZi]$/ic  
)bqO}_B  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > y6;A4p>  
class binary_op : public Rettype N{f RZN  
  { BsR xD9r  
    Left l; 'r3I/qg*m  
Right r; zxXm9zrLo  
public : "`16-g97  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ]>&au8  
Rs7=v2>I  
template < typename T > GBN^ *I  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ~fEgrF d  
      { c}lUP(Ss  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); F?TAyD*  
    } W,}C*8{+  
wQDKv'zU1  
    template < typename T1, typename T2 > 1)H+iN|im/  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {i3]3V"Xp  
      { LY/K ,6^a  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); /z`LB  
    } zuXJf+]  
} ; UP^{'eh  
nCJ)=P.d  
G,%R`Xns  
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 G|v{[>tr  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 rD fUTfv|Q  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ~gmj /PQ0  
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。 :,% vAI  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! o|$l+TC  
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。。。 R Mrh@9g  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Fd9ypZs  
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) d_]zX;_  
下面是修改过的unary_op RoT}L#!!  
N =)9O  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 89@gYA"Su  
class unary_op Q"S;r1 D  
  { Az{Z=:(0  
Left l; l>Z"y\l =  
  G)G5eXXX  
public : UOi8>;k`  
LDx1@a|83  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} +.:- :  
&V:iy  
template < typename T > gYw4YP0Gz  
  struct result_1 )u`q41!  
  { FTsvPLIv"  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; EE=!Y NP]  
} ; a)/!ifJ;  
d@JjqE[  
template < typename T1, typename T2 > FQ2 6(.  
  struct result_2 a^>0XXr}Y  
  { l`4hWs\I  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 9s7sn*aB#5  
} ; \x5b=~/   
B ;@7  
template < typename T1, typename T2 > $OldHe[p  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const gDa}8!+i  
  { =`Pgo5A  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); sEm-Td+A5  
} mfc\w'  
1/:WA:]1 ,  
template < typename T > ozy~`$;c  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &A)AV<=>T  
  { fucG 9B  
  return OpClass::execute(lt(t)); Q30A aG}f  
} jhOQ)QE|  
5ro^<P0f**  
} ; | U )  
3A!`U6C(  
g4EC[>5!r  
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 $F"'= +0  
好啦,现在才真正完美了。 Qyx%:PE  
现在在picker里面就可以这么添加了: =dSH8C"  
' @i0~  
template < typename Right > T{<riJ`O  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const Zn0e#n  
  { F !g>fIg  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); o'O;69D]tX  
} LVP2jTz  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 38#BINhBt  
MH7 n@.t  
nLicog)!I  
F!(Vg  
R OsR;C0!  
十. bind I7,5ID4pn  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 F,5~a_GP?  
先来分析一下一段例子 3}~.#`QeY  
wr I66R}@  
(?4m0Sn>#h  
int foo( int x, int y) { return x - y;} .5*5S[  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 G'<:O(Imu  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 Mtq\xF,/+  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 /vO8s??  
我们来写个简单的。 8T-/G9u  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: cuzU*QW"g  
对于函数对象类的版本: rO4R6A  
[@ >}  
template < typename Func > imw,Nb  
struct functor_trait "%]<Co<S  
  { |iSd<  
typedef typename Func::result_type result_type; Z$jqB~=^e  
} ; In13crr4!  
对于无参数函数的版本: x# MMrV&M  
m'HAt~  
template < typename Ret > ~j3O0s<gK  
struct functor_trait < Ret ( * )() > _[F(8Q x"  
  { X\&CQiPS  
typedef Ret result_type; S7a05NO  
} ; cH>@ZFTF  
对于单参数函数的版本: [>--U)/  
e7tp4M9!%  
template < typename Ret, typename V1 > [QUaC3l)  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > k6eh$*!  
  { <OgwA$abl%  
typedef Ret result_type; dmA#v:$1  
} ; PzF>yG[  
对于双参数函数的版本: JX!z,X?r4  
&FrUj>i  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 1?I_fA}  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > YF8;s4  
  { R|D%1@i]  
typedef Ret result_type; *{y({J  
} ; <tUl(q+ty  
等等。。。 z H|YVg  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy dbga >j  
xB4}9zN s  
template < typename Func > Wdk]>w 'L  
struct func_return Rp^fY_  
  { V_\9t8  
template < typename T > POXd,ON9  
  struct result_1 pSa pF)1>  
  { A4{14Y;?  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ) KvGJo)("  
} ; d!57`bVOd  
&ci;0P#Q  
template < typename T1, typename T2 > Q Uy7Q$W  
  struct result_2 i8w/a  
  { ~cv322N   
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; L`3;9rO  
} ; !(gMr1}w  
} ; NJ^Bv`  
QJ\+u  
)WNw0cV}J>  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 M "\Iw'5$  
~Vt?'v20@  
template < typename Func, typename aPicker > %fuV]  
class binder_1 3QI.|;X  
  { Llf#g#T  
Func fn; 'nIKkQ" N  
aPicker pk; jhR`%aH4  
public : >\?RYy,s$  
\X2r?   
template < typename T > icK>|   
  struct result_1 S:lie*Aux*  
  { eC{St0  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; A Xpg_JC  
} ; .QU]  
U3**x5F_  
template < typename T1, typename T2 > m)l'i!Y  
  struct result_2 1K#%mV_  
  { =f?vpKq40  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; *qZBq&7tb  
} ; #HDP ha  
0^3n#7m;K  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} b($9gre>mI  
QQ,V35Vp[  
template < typename T > + mPVI  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const e_YTh^wU  
  { &#zx/$  
  return fn(pk(t)); FLo`EE":O(  
} %(1Jt "9|  
template < typename T1, typename T2 > f"z;'  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h_HPmh5  
  { mY[*(a  
  return fn(pk(t1, t2)); B3 |G&Kg  
} Xhs*nt%l  
} ; ,!O]c8PcU  
4V&(w, zl  
dY{qdQQ}  
一目了然不是么? >fi_:o  
最后实现bind )g?ox{Hol  
]JR2Av  
1'!D   
template < typename Func, typename aPicker > F%f)oq`B  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) _lDNYpv  
  { |%oI,d=ycv  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); :6:,s#av  
} $0gGRCCG;  
x1h&`QUP  
2个以上参数的bind可以同理实现。 R`J.vMT  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 IISdC(5  
Q@1SqK#-DQ  
十一. phoenix >,ABE2t5  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: [<|$If99\  
q/^?rd  
for_each(v.begin(), v.end(), Zts1BWL[  
( ?bPW*A82{q  
do_ Y(u`K=*  
[ 9;Q|" T  
  cout << _1 <<   " , " VAo`R9^D#  
] 2bOl`{x  
.while_( -- _1), aoQ$"PF9  
cout << var( " \n " ) ejia4(Cd  
) ;F_P<b 2  
); \.'[!GE*c  
1Va=.#<  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: ^(s(4|  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor erKi*GssZ  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 i &%m^p  
那么我们就照着这个思路来实现吧: + 9I|F m  
Qz89=#W  
S,EL=3},=  
template < typename Cond, typename Actor > *07?U")  
class do_while ^/VnRpU  
  { {+]tx46$  
Cond cd; W^7yh&@lU  
Actor act; jgiS/oW  
public : \a4X},h\  
template < typename T > $;&l{=e2)  
  struct result_1 D|amKW7  
  { z9!OzGtIR  
  typedef int result_type; /ykc`E?f  
} ; -u7NBtgUh  
qRR%aJ/  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} dBwoAq`'  
+v~x_E5FP  
template < typename T > *\@RBJGF  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4JyA+OD4{  
  { S.{   
  do yh/JHo;  
    { UM`{V5NG#  
  act(t); &6vWz6!P  
  } +$Y*1{hyOo  
  while (cd(t)); h$}PQ   
  return   0 ; 1]9w9! j  
} dVk(R9 8  
} ; QJ(5o7Tfn  
@lq)L  
A;^ iy]"  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). cU-A1W  
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。 NMQG[py!f  
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。 r \[|'hA  
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。 _Hd|y  
下面就是产生这个functor的类: |Y8}*C\M.h  
1szObhN-l  
V= -  
template < typename Actor > *o38f>aJl  
class do_while_actor R(*t 1R\  
  { RO|8NC<oj  
Actor act; -Lq2K3JHyn  
public : V1,/qd_  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} g*(z .  
LuHRB}W  
template < typename Cond > &2U%/JqY  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ;  WzoI0E`  
} ; pF7N = mO  
:b*7TJ\grN  
G"m?2$^-A  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 `qYiic%  
最后,是那个do_ {F2Rv  
e&2,cQRFV  
Te[v+jgLY,  
class do_while_invoker W/%hS)75  
  { [& Z- *a  
public : 1r};cY6  
template < typename Actor > @?3^ Ks_  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const ks\q^ten  
  { _5H~1G%q  
  return do_while_actor < Actor > (act); (~%NRH<\  
} [u$|/  
} do_; i39ZBs@  
D(;+my2  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? C #iZAR  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 2Wu`Dp;&l  
最后来说说怎么处理break和continue [\#ANA"  
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。 G0|}s&$yL  
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
如果您在写长篇帖子又不马上发表,建议存为草稿
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八