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
  • 5739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 ?SQE5Z  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 +cJy._pi!  
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, _EnwME {@  
C$Lu]pIL*  
r0t^g9K0  
pA.J@,>`}  
  class filler >4Y3]6N0.F  
  { rD?L  
public : 2n><RZ/9  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} =@Dwlze  
} ; I4;A8I  
3K&4i'}V  
84HUBud76Y  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: c0c|z Ym  
m42T9wSsx  
^2d!*W|  
AT2v!mNyCw  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); %:>3n8n  
VUTacA Y>L  
?7:KphFX)  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 mS>xGtD&K  
-aRU]kIf  
:.(;<b<\  
uZa9zs=} c  
二. 战前分析 I{JU-J k|  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 4p%A8%/q  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 bn 6WjJ~Z+  
J{[n?/A{  
7e7 M@8+4  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); =/<LSeLxH  
  /* --------------------------------------------- */ T@}|zDC#  
vector < int *> vp( 10 ); .)1_Ew  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); hPq%L c  
/* --------------------------------------------- */ kdz=ltw  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); IcP)FB 4  
/* --------------------------------------------- */ 4=uhh  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); 64Lx -avf  
  /* --------------------------------------------- */ R [H+qr  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); Yw _+`,W   
/* --------------------------------------------- */ 0![ +Q4"  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); ,1'4o3  
pZ`|iLNl-  
jF`BjxrG  
_'4A|-9  
看了之后,我们可以思考一些问题: >+. ( r]  
1._1, _2是什么? [{4 MR%--  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 T0)4v-EO  
2._1 = 1是在做什么? js1!9%BV  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 y"]n:M:(  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 y(R? ,wa=]  
YV=QF J'  
2|\A7.  
三. 动工 ld$i+6|   
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: =4GSg1Biy  
<Q|d&vDVfV  
5J8r8` t  
'` 'GK&)  
template < typename T > =b;>?dP  
class assignment I H$0)g;s  
  { b~dIk5>O  
T value; B?VhIP e  
public : e1//4H::t  
assignment( const T & v) : value(v) {} A+@&"  
template < typename T2 > rt JtK6t  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } H>r!i 4l  
} ; 3_JCU05H}  
TW !&p"Us+  
(&$VxuJ+6y  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 !lo/xQ<  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment }b1cLchl  
a^,(v  
w[P4&?2:  
f#ri'&}c :  
  class holder 0"~i ^   
  { "~TA SX_?  
public : ? ` SUQm  
template < typename T > O25lLNmO  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const 8* Jw0mSw  
  { 8H[:>;S I  
  return assignment < T > (t); S/;bU :  
} w+1Gs ;  
} ; @p\}pY$T  
);-~j  
m%?V7-9!k  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: " R xP^l  
0!v ->Dk  
  static holder _1; 1;<R#>&,*  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 x@8a''  
<nEi<iAY>U  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); G "P4-  
而不用手动写一个函数对象。 f6$b s+oP  
q -8t'7  
3Hf0MAt  
.s$z/Jv  
四. 问题分析 ;c$J=h]  
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。 `~eUee3b.~  
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。 ^*fQX1h<  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 vloF::1  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ftH:r_"O#  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 KZPEG!-5  
B=|cS;bM$3  
五. 问题1:一致性 X$/2[o#g  
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?| dH( ('u[  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 +^;JS3p@\  
[$[:"N_  
struct holder k{t`|BnPKB  
  { ~i 7^P9  
  // >LDhU%bH  
  template < typename T > 1'? 4m0W1  
T &   operator ()( const T & r) const EYA,hc  
  { ^j7azn  
  return (T & )r; :6%Z]tt  
} %D *OO{  
} ; dO%W+K  
>rvQw63\  
这样的话assignment也必须相应改动: ,a#EW+" Z  
+ nF'a(  
template < typename Left, typename Right > Y".RPiTL  
class assignment y r,=.?C-  
  { kZ"BBJ6w  
Left l; IsR!'%Pu  
Right r; Jec'`,Y  
public : kwsp9 0)  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} n0is\ZK 0  
template < typename T2 > !F?XLekTi  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } Pi|o`d  
} ; $q 2D+_  
Vx-7\NB  
同时,holder的operator=也需要改动: 3 h<,  
|ZQ@fmvL/p  
template < typename T > l} qE 46EL  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const "Iix )Ue  
  { jRatm.N  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); YID4w7|  
} Tyck/ EO  
A= w9V  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 C"{k7yT  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 CJhL)0Cs  
* oybD=%4  
return l(rhs) = r; +$Rt+S BD  
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。 'PP#^aI,  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 0P]E6hWgg  
iJ~Vl"|m  
template < typename Tp > Ot`VR&}  
class constant_t T' ~!9Q  
  { !Ta>U^ 7  
  const Tp t; <wAFy>7  
public : x+]\1p  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Y &K;l_  
template < typename T > F,'exuZ  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const %D[0nt|X  
  { vEn4L0D  
  return t; `Ry]y"K  
} t N2Md}@e  
} ; [2Ud]l:6E  
1w&!H ]%{  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 } GiHjzsR  
下面就可以修改holder的operator=了 o-Ga3i 8  
NhYLt w^u  
template < typename T > pf7it5  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const /7YF mI/0  
  { 9tqF8pb7v  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); |u;v27  
} 6w@ Ii;  
@n": w2^B  
同时也要修改assignment的operator() \0gM o&  
10U9ZC  
template < typename T2 > :*2ud(  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } (!zy{;g|  
现在代码看起来就很一致了。 NW&b&o  
\(vY%DL1:  
六. 问题2:链式操作 Y"wUt &  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 j ku}QM^  
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。 g"> {9YE  
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。 # m *J&  
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。 :dqn h  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct =i7`ek  
ziCHjqT  
template < typename T > ,YMp<C  
struct result_1 aT$9;  
  { Xqm::1(-(  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; .>IhN 5  
} ; MHC^8VL  
_> *j H'  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: !U~WK$BP  
$ <#KA3o\  
template < typename T > 8M`#pN^  
struct   ref HF.^ysI  
  { 82DmG@"s2  
typedef T & reference; KkE9KwZ]W  
} ; ;/rXQe1  
template < typename T > I}vmU^Y>  
struct   ref < T &> 9,r rQQD_  
  { [ E ]E  
typedef T & reference; JC3m.)/  
} ; >L 0_dvr  
5EebPXBzB  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: v3jg~"!  
$"H{4 x`-  
template < typename T > E0?iXSJ  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ])!o5`ltZ  
  { Aj4T"^fv  
  return l(t) = r(t); gE?| _x#  
} ?n ZY)  
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。 d|yAs5@  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 jE/AA!DC#  
}-sdov<<  
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 :65~[$2  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: "UJ S5[7$  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 & J2M1z%  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 "PpN0Rr  
最后的布局是: mA=i)Ga  
                Add &@yo;kB  
              /   \ *=*AAF  
            Divide   5 Yn G_m]  
            /   \ *N<&GH(j  
          _1     3 O|M{-)  
似乎一切都解决了?不。 6Z%U`,S  
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。 sU{NHC)5  
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。 (X3Tav  
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: x" L20}  
:FTMmW,>'  
template < typename Right > X'qU*Eo  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const @0u~?!g@  
Right & rt) const DS[#|  
  { z\%Ls   
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); _c_[ C*T]  
} x}8yXE"  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 L|}lccpI  
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。 \hEN4V[  
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。 MfWyc_  
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。 u;/ Vyu  
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。 VeQg -#&I  
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? vz7J-CH  
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: c:o]d)S  
= < oBgD0k  
template < class Action > 4k@5/5zsM  
class picker : public Action mh{1*T$fP  
  { -K3^BZ HI  
public : ^>hWy D  
picker( const Action & act) : Action(act) {} lUvpszH=  
  // all the operator overloaded )j0TeE1R  
} ; In<n&ib  
V1 3N}]  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 70Wggty  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: ?1K#dC52#  
vbC\?\_  
template < typename Right > W1|0Yd ;P  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const zIu E9l  
  { 7B\Vs-d  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); zPjHsulK  
} 9E>|=d|(d  
!~rY1T~  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > NP/Gn6fr  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 f m)pulz  
'g m0)r  
template < typename T >   struct picker_maker A"G 1^8wvX  
  { ^Uf]Q$uCjE  
typedef picker < constant_t < T >   > result; G'ei/Me6{  
} ; Xy$3VU*  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > 5a|w+HO,  
  { z;|A(*Y  
typedef picker < T > result; rFj-kojg  
} ; vPTM  
$4 S@  
下面总的结构就有了: F.=2u"[*&  
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。 G?;e-OhV  
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。 f-`)^5E  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 6MT1$7|P&x  
至此链式操作完美实现。 Z:sg}  
-v]Sr33L  
n O\"HLM  
七. 问题3 iiS-9>]/  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 ]);%wy{Ho  
Hn%xDJ'  
template < typename T1, typename T2 > =IQ5<;U3  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const #AL=f'2=f  
  { DkvF5c&  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); t>`a sL  
} R|(q  
,0~n3G  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: Tk:h@F|B.|  
=,_ +0M9  
template < typename T1, typename T2 > `OXpU,Z 6U  
struct result_2 B1>/5hV}  
  { [d1mL JAR  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; &h^9}>rVjV  
} ; 4'a=pnE$  
IDB+%xl#S  
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? Of[XKFn_  
这个差事就留给了holder自己。 3TY5;6  
    l0PZ`m+;j  
|yQZt/*SOZ  
template < int Order > C1m]*}U  
class holder; w~"KA6^  
template <> Kgi<UkFP  
class holder < 1 > X[&Wkr8x '  
  { }NzpiY9  
public : ,^w?6?,&l}  
template < typename T > di6QVRj1  
  struct result_1 _/6!yyl  
  { *KV0%)}sbL  
  typedef T & result; s/q7.y7n{  
} ; p~BRh  
template < typename T1, typename T2 > ,!Z *5  
  struct result_2 DRp~jW(\y  
  { 1DE<rKI  
  typedef T1 & result; T"E6y"D  
} ; i+S) K  
template < typename T > YW_Q\|p]M  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 1m:XR0P  
  { Sjyoc<Uo  
  return (T & )r; 17oa69G  
} Q@<S[Qh[.  
template < typename T1, typename T2 > @|63K)Xy  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const :U3kW8;UMP  
  { qln3 k`  
  return (T1 & )r1; |"/8XA  
} %_RQx2  
} ;  D#il*  
/H(? 2IHC  
template <> cDFO;Dr  
class holder < 2 > %)|9E>fP]N  
  { b F"G[pD  
public : %,6#2X nX%  
template < typename T > bm?sbE  
  struct result_1 T>x&T9  
  { K;>9ZZtl  
  typedef T & result; v9w'!C)b  
} ; AX;8^6.F3  
template < typename T1, typename T2 > 0?\Zm)Q~(  
  struct result_2 im9G,e  
  { JEahGzO  
  typedef T2 & result; F+ ,~v-  
} ; *W0y: 3dB3  
template < typename T > kI 4MiK  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Bm.:^:&k  
  { <acUKfpY  
  return (T & )r; xLNtIzx  
} E:JJ3X|  
template < typename T1, typename T2 > %C~1^9uq  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +*ZO&yJQ^<  
  { !`g~F\l  
  return (T2 & )r2; hyCh9YOu)  
} ]h* c,.  
} ; ] >LhkA@V  
Z&1T  
ysxb?6  
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> >。 ko.(pb@+  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: R?~Yp?B^  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: )0"wB  
,2j&ko1  
return l(i, j) = r(i, j); ?Z Rs\+{vG  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 7 %Oa;]|  
<>s`\ %  
  return ( int & )i; b J=Jg~&  
  return ( int & )j; TUV&vz{  
最后执行i = j; h{HF8>u[  
可见,参数被正确的选择了。 AsAT_yv#  
4wa`<H&S5  
QDs^Ije  
Z:,U]Z(  
5p<ItU$pnL  
八. 中期总结 qq) rd  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: hAYTj0GZ  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义  x }\64  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 k7?N ?7w  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor }.3nthgz  
^?cz,N~  
lE;Ewg  
\m7-rV6r  
gVq;m>\|F  
4L ;% h  
九. 简化 WHsgjvh"  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。  tBq nf v  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 pm*xb]8y  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: k9:{9wW  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 y.e^hRKb  
  +-*/&|^等 uw [<5  
2. 返回引用。 A+::O@_s  
  =,各种复合赋值等 %_+2@\  
3. 返回固定类型。 M9V q -U18  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) rR9|6l 3  
4. 原样返回。 so"$m  
  operator, 9o;^[Ql-  
5. 返回解引用的类型。 _,xc[ 07  
  operator*(单目) g!$!F>[  
6. 返回地址。 YP.5fq:  
  operator&(单目) r"``QmM  
7. 下表访问返回类型。 %X4xv_o`f  
  operator[] tk!t Y8j  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 TD'L'm|2  
  operator<<和operator>> aGJC1x  
lG4H:[5V  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 tw^,G(  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: U7 `A497Z  
biSz?DJ>  
template < typename Left > 73V|6tmgY  
struct value_return }`W){]{k O  
  { J6U$qi  
template < typename T > \R|4( +]x  
  struct result_1 HG+%HUO$  
  { ue4Vcf  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 0J?~N`#O|  
} ;  Fy`(BF\  
iz8Bf;  
template < typename T1, typename T2 > 4US"hexE<  
  struct result_2 ^cczJOxB  
  { Sz^ veh?  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; @\|_  
} ; R_sr?V|"  
} ; `8^TTQ  
4 !y%O  
jDy-)2<  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait .2%zC & ;  
jUSmq m'  
下面我们来剥离functor中的operator() Y( 3Bp\6  
首先operator里面的代码全是下面的形式: 99:C"`E{  
n` xR5!de  
return l(t) op r(t) }dp=?AFg  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 2.%.Z_k)  
return op l(t) ^C_#<m_k  
return op l(t1, t2) ppZDGpp  
return l(t) op H *[_cqnv  
return l(t1, t2) op D+>4AqG  
return l(t)[r(t)] o$w_Es]Ma  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Z&|Kki*  
n^z]q;IN2.  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: =at@Vp/y  
单目: return f(l(t), r(t)); vg3=8>#  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); _9=Yvc=  
双目: return f(l(t)); Ag&0wN+jTM  
return f(l(t1, t2)); QA<Jr5Ys  
下面就是f的实现,以operator/为例 XmEq2v  
i%/Jp[e\W>  
struct meta_divide LG<J;&41~S  
  { J@4Bf  
template < typename T1, typename T2 > ^c&L,!_)H  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Wn(6,MDUN  
  { kO|L bQ@=q  
  return t1 / t2; oW<5|FaN  
} 9\/xOwR  
} ; f7=((5N  
{5F-5YL+>  
这个工作可以让宏来做: ^ q<v{_  
:a$\/E=  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ~nrK>%  
template < typename T1, typename T2 > \ 0URji~?|x  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; c&AygqN  
以后可以直接用 H`0|tepz  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) }UWL-TkEjF  
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 DV _2P$tT|  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) .u4 W /  
ig/%zA*Bo  
.Yf:[`Q6g  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 VxVE  
Jh ]i]7r  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > #)C[5?{SNq  
class unary_op : public Rettype ||;hci O  
  { <$X3Hye  
    Left l; BZR:OtR^  
public : nPye,"A Ol  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} CitDm1DXt/  
}[ 4r4 1[  
template < typename T > ~g5[$r-u-u  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 6"~P/\jP  
      { F;+|sMrq  
      return FuncType::execute(l(t)); @ Wd9I;hWv  
    } ~} ,=OF-b  
w]]8dz  
    template < typename T1, typename T2 > UPG9)aF  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const DP3PYJ%+B  
      { BDR.AZ  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); 8xccp4  
    } ie2WL\tR4  
} ; 4<k9?)~(J  
Kjs.L!W  
MM (xk  
同样还可以申明一个binary_op X4 A<[&F/  
vvKEv/pN7  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Y?(r3E^x  
class binary_op : public Rettype iZM+JqfU|D  
  { _Em.  
    Left l; {= F /C,-  
Right r; QNpqdwu%h  
public : bT^I"  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} %?p1d!  
~v6OsH%vx  
template < typename T > =Ur}~w&H8  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const aB7+Tb  
      { ][?G/*k  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); qI~xlW  
    } Tl2C^j  
@wE5S6! B\  
    template < typename T1, typename T2 > (X?%^^e!  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4}4Pyjh  
      { 0@H|n^Md#  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); &NH$nY.r  
    } m]5Cq6  
} ; F.w 5S!5Q  
.HkL2m  
F W/W%^  
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 STxKE %l  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 9J9)AV  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) fjs [f'L  
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。 ^^qB=N[';  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! x24  
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。。。 ik=~`3Zp0  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 mA|!IhM  
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) h1^q};3!W\  
下面是修改过的unary_op )F,H(LblH  
jV;&*4if  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > NX4!G>v  
class unary_op 82WXgB>  
  { /8VM.fr$  
Left l; )Fe-C  
  F0t!k>  
public : R+ lwOVX  
]j(2FM)#  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @kK${  
h3$.` >l  
template < typename T > U N1HBW;  
  struct result_1 : |#Iw  
  { x00"d$!  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; AkrUb$ }  
} ; yQ?N*'}$  
<.s=)}'`P  
template < typename T1, typename T2 > OW<i"?0  
  struct result_2 k6_RJ8I  
  { HeZ! "^w  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; qPK3"fzH  
} ; _%Sorr  
C\Qor3];  
template < typename T1, typename T2 > AB'q!7NR  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const JV=d!Gi[C  
  { J*Dj`@`4`g  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); WBFG_])  
} u>Z;/kr  
QKDY:1]  
template < typename T > o>mZ$  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Q* ifmnB'  
  { j(F&*aH78  
  return OpClass::execute(lt(t)); Yv\.QrxPm  
} awQ f$  
.?UK`O2Q  
} ; vE0Ty9OH"]  
m=b~Wf39  
3<LG~HWST  
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 IT5AB?bxH  
好啦,现在才真正完美了。 6?b 9~xRW  
现在在picker里面就可以这么添加了: W2G`K+p  
al$G OMi  
template < typename Right > 4h\MSTF*  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const QijEb  
  { $m]~d6  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); T>2)YOx  
} d?C8rkV'  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 qRT1Wre 3  
`d2}>  
)eop:!m  
}\k"azQ`  
-Qgu 6Ty  
十. bind jFf2( AR  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 ( >zXapb2  
先来分析一下一段例子 /bv `_ >  
-H5n>j0!{  
Wu(6FQ`H  
int foo( int x, int y) { return x - y;} -&I%=0q  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 6*u#^">,<  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 t33/QW r  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 uF_gfjR[m  
我们来写个简单的。 -e_ IDE  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: _IBI x\F  
对于函数对象类的版本: &@u;xc| v  
-fFM-gt^t  
template < typename Func > o6,$;-?F_  
struct functor_trait jE|Ju:}&  
  { D[U[ D  
typedef typename Func::result_type result_type; - ?_aYJ  
} ; OQ;'Xo  
对于无参数函数的版本: N>!RKf:ir  
"PK\;#[W|  
template < typename Ret > 4vKp341B  
struct functor_trait < Ret ( * )() > R`q*a_  
  { mk.:V64 >;  
typedef Ret result_type; +a_eNl,  
} ; b3N>RPsHS  
对于单参数函数的版本: =Bo(*%  
Cy-q9uTm  
template < typename Ret, typename V1 > v*`$is+  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > UhQ[|c  
  { XF(0>-  
typedef Ret result_type; L/dG 0a@1X  
} ; H)S" `j  
对于双参数函数的版本: sJo]$/?F  
,Q!sns[T  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > @ de_|*c  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > $BKGPGmh  
  { }UNRe]ft$  
typedef Ret result_type; q'~ ?azg:  
} ; H~UxVQLPp  
等等。。。 Njsz=  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Tn2nd  
6!7LgM%4  
template < typename Func > c+chwU0W  
struct func_return t &XH:w&j  
  { &m2FEQLj  
template < typename T > }mQ7N&cC  
  struct result_1 ]ZKmf}A)1P  
  { ZRN*.  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; .|`J S?L[  
} ; d 1VNTB  
CnyCEIO-  
template < typename T1, typename T2 > qD Z?iTHQq  
  struct result_2  Ht| No  
  { gjB36R  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Ex2TV7I  
} ; <+@?V$&  
} ; Qz/o-W;  
yx?Z&9z <  
"\M16N  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 b@j**O>[q)  
/4{ 6`  
template < typename Func, typename aPicker > 'X&sH/>r  
class binder_1 ov&4&v  
  { I@IZ1 /J,r  
Func fn; by; %k/  
aPicker pk; \cmt'b  
public :  U, _nEx  
1sx@Nvlb  
template < typename T > ^]:w5\DG  
  struct result_1 o}H7;v8H  
  { )jk X&7x  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ?,~B@Kx  
} ; J%`-K"NB  
@b[{.m U  
template < typename T1, typename T2 >  x~p8Mcv  
  struct result_2 Im7<\ b@  
  { 'F>eieO  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; "]h4L  
} ; ` b a}6D  
|@#37  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} _)s<E9t2N  
>xQgCOi  
template < typename T > 7x` dEi<  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const %xZYIY Kf  
  { ;Q"xXT`;:  
  return fn(pk(t)); Ay\=&4dv  
}  eX7dyM  
template < typename T1, typename T2 > ~/Gx~P]  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =kvfe" N0e  
  { HE GMwRJG  
  return fn(pk(t1, t2)); n,D~ whZx  
} y'\BpP  
} ; wBz?OnD/D  
*Kj*|>)  
c\"t+/Z  
一目了然不是么? K%AbM#o<  
最后实现bind zUX%$N+w}>  
sq `f?tA?  
+>3XJlZV  
template < typename Func, typename aPicker > Yd]y`J?#  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) NAd|n+[d  
  { 4qMqA T  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); b[&A,ZPh$@  
} '&/ 35d9|*  
O[ tD7 !1  
2个以上参数的bind可以同理实现。 p!qV!:  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 Ip#BR!$n  
xs+pCK|  
十一. phoenix 0/{$5gy&  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: .B 2?%2S  
K.3)m]dCl  
for_each(v.begin(), v.end(), %:i; eUKR  
(  2fZVBj  
do_ M- inlZNR  
[ XaT9`L<  
  cout << _1 <<   " , " )~/;Xl#b-  
] 0>@D{_}s  
.while_( -- _1), V1 y"  
cout << var( " \n " ) lAjP'(  
) ffMh2   
); v4M1uJ8  
O?`=<W/R  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: l 2&cwjc  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor hP1}Do  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 1aEM&=h_W  
那么我们就照着这个思路来实现吧: *sNZ.Y:.  
yB][ 3?lv  
[:M:6JJ  
template < typename Cond, typename Actor > U caLi&  
class do_while qKoD*cl)Za  
  { Uc oVp}vl  
Cond cd; p4l^b[p  
Actor act; YrlOvXW  
public : "^sh:{  
template < typename T >  zxN,ys  
  struct result_1 cuv?[ M  
  { kU uDA><1  
  typedef int result_type; +/!kL0[v  
} ; +; /]'  
\:>GF-Z(  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} `qP <S  
"},0Cs  
template < typename T > ODS8bD0!i  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const X|o;*J](  
  { :r5DR`Rfm  
  do TNwBnMe  
    { jUny&Alj  
  act(t); &T7|f!y  
  } =Xwr*FTr  
  while (cd(t)); DH7B4P  
  return   0 ; b*C\0D  
} _i@{:v  
} ; f P|rD[  
F_28q15~:  
pPI'0x  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). |Z\?nZ~  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 y"N7r1Pf  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 <*D{uMw  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 ryhme\%l;f  
下面就是产生这个functor的类: ;%-f>'KhI7  
}^T7S2_Qy  
Zp5;=8wa;  
template < typename Actor > >lyX";X#  
class do_while_actor 05$;7xnf(  
  { ^]nnvvp  
Actor act; #&Xr2?E@  
public : Y&vn`#   
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} a4'KiA2r  
SVr3OyzI  
template < typename Cond > vTrjhTa\  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; k7o49Y(#  
} ; =m<; Jx5  
=+I~K'2  
9VqE:c /  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 N(*Xjy+PX  
最后,是那个do_ N0Y$QWr_$  
XctSw  
. X  (^E  
class do_while_invoker x3./  
  { Cxn<#Kf\-<  
public : *t_"]v-w  
template < typename Actor > "EA6RFRD  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const X5s.F%Np!  
  { &Z kY9XO  
  return do_while_actor < Actor > (act); JCL+uEX4S  
} h6Femis  
} do_; /(/Z~J[  
d! BQ%a  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? C!]R0L*  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 KyQO>g{R  
最后来说说怎么处理break和continue JnC$}amr  
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。 /O,>s  
具体实现手法这里就不罗嗦了。
[ 此贴被ヾ1.嗰rёn在2006-06-11 23:23重新编辑 ]
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
描述
快速回复

您目前还是游客,请 登录注册
如果您提交过一次失败了,可以用”恢复数据”来恢复帖子内容
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八