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
  • 4189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 O^2@9 w  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 #+Pk_?  
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, &Q>tV+*  
k^%Kw(/  
rsGQ :c  
^^;#Si  
  class filler 9_4bw9 A  
  { wuV*!oefo  
public : MB"TwtW  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} y$Y*%D^w  
} ; c*@#0B  
"R!) "B==  
'f "KV|  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: &yabxl_  
e  -yL  
e Lj1  
4[.DQ#r  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); '=V!Y$tn  
K.R4.{mo  
nG~#o  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Dus [N< w  
jMAZ4M  
}j_2K1NS{  
KT9!R  
二. 战前分析 *Bm7>g6  
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。 ^tr?y??k  
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 zT< P_l  
~Q3y3,x  
V9 J`LQ\0  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); wr~Ydmsf  
  /* --------------------------------------------- */ *?o`90HHP[  
vector < int *> vp( 10 ); c?/R=/H  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); |n/qJIE6  
/* --------------------------------------------- */ !%lcn O  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); oLh 2:c  
/* --------------------------------------------- */ ,SQ`, C _5  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); "gQ-{ W  
  /* --------------------------------------------- */ ]E:K8E  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); 3$yOv "`  
/* --------------------------------------------- */ w{$X :Z  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); <pXF$a:s  
937 z*mh  
<|kS`y  
7%0V?+]P  
看了之后,我们可以思考一些问题: |l#<vw wE  
1._1, _2是什么? |({ M8!BS  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 qrw"z iW  
2._1 = 1是在做什么? ^F?}MY>  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 4]P5k6 nV  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 ToXgl4:kd  
&$V&gAN  
;J&p17~T9  
三. 动工 #=81`u  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: EG&97l b  
)/{zTg8$?/  
p "Cxe  
R?E< }\!  
template < typename T > Xk]:]pl4W  
class assignment }QzF.![~z  
  { Q/2(qD; u  
T value; -KA Y  
public : "pa2,-&  
assignment( const T & v) : value(v) {} \}p!S$`  
template < typename T2 > 1I#]OY#>  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } 0g{`Qd  
} ; j YVR"D;  
;NJx9)7<  
cmu|d  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 p\).zuEf.  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment `m_ ('N  
[(kC/W)!  
QrSF1y'd  
2vLV1v$,q  
  class holder L8WYxJ k  
  { S!@h\3d8{  
public : 4F=cER6l  
template < typename T > /qwl;_Jcf  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const ">|G^ @|:A  
  { N\nxo0sl  
  return assignment < T > (t); OciPd/6  
} KM:k<pvi  
} ; 8TH fFL  
XN Gw@$  
Q?xCb  
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: q,% lG$0v  
g-8D1.U  
  static holder _1; (/;<K$u*h  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 B(t`$mC  
AC}[Q p!  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); vP. ^j7wB  
而不用手动写一个函数对象。 \&jmSa=]l  
pj9*$.{  
NQu .%=  
(aUdPo8H^  
四. 问题分析 M7PG s-l  
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。 D~T;z pS  
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。 l6~wm1vO  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 _rakTo8BY  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ui .riD[,O  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Q| _e=  
,u@Vi0  
五. 问题1:一致性 ]Dd}^khv  
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?| ur@"wcl"V  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 *Ud=x^JxO  
Ucqn 3&  
struct holder /<e<-C*d&<  
  { (Z |Nz*<  
  // : pkOZ+t  
  template < typename T > z?M_Cz;:J  
T &   operator ()( const T & r) const }|9!|Q  
  { *P; cSx?2  
  return (T & )r; Vm]xV_FOd  
} [~Vj(H=KwI  
} ; $Le|4Hj  
J-U5_>S  
这样的话assignment也必须相应改动: b sM ]5^  
m#Dae\w&  
template < typename Left, typename Right > /BQB7vL  
class assignment *$ kpSph  
  { kW4B @Zh  
Left l; $GJuS^@%  
Right r; &$NYZ3?9  
public : )C&'5z  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} O-,0c1ts  
template < typename T2 > !eP)"YWI3  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } ;kfl5  
} ; 6+LBs.vl}  
E'iN==p_:  
同时,holder的operator=也需要改动: S9kA69O  
N?j#=b+D  
template < typename T > AV]7l}-  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const ; nc3O{rU  
  { nAT,y9&  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); `P *wz<  
} N/x]-$fl  
Em]2K:  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ANuO(^  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 76eF6N+%}t  
`3?5Z/,y  
return l(rhs) = r; K'f`}y9  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 MJug no  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 7wz9x8\t  
S3N+ 9*i K  
template < typename Tp > pZ)N,O3  
class constant_t FByA4VxB  
  { M"s+k  
  const Tp t; >XJUj4B|X  
public : BIY"{"hJ  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} H~<w*[uT  
template < typename T > Y ow  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const yB5JvD ?  
  { /*1p|c^  
  return t; ! z6T_;s  
} QruclNW{Bv  
} ; ?^gq  
{JlSfJw !  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 qtlcY8!  
下面就可以修改holder的operator=了 sIzy/W0iV  
M{4U%lk  
template < typename T > {v,NNKQ4x  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 3Q!)bMv \  
  { 36MNaQt'e  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); oYAHyCkVq  
} %Xe 74C"  
` #; "  
同时也要修改assignment的operator() &j?+%Y1n@  
S~hoAl"xb/  
template < typename T2 > ni?5h5-  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } C17$ qdV/  
现在代码看起来就很一致了。 4vJg"*?  
Ny5$IIF e  
六. 问题2:链式操作 0)]?@"j  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 _^@>I8ix  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 ["WWaCcx  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 LhCwZ1  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 o0 |T<_  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct CLgfNrW~  
SsCV}[  
template < typename T > ~v6]6+   
struct result_1 i9eE/ .  
  { c>%%'c  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; !:3X{)4  
} ; cD ?'lB-  
\rM5@ Vf  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ows 3%  
;5tQV%V^Q  
template < typename T > 61Wh %8-  
struct   ref H (tT8Q5i  
  { x4XCR,-  
typedef T & reference; jidRh}>a=  
} ; ![&9\aH  
template < typename T > 9>r@wK'Pn  
struct   ref < T &> SNc$!  
  { N(`XqeC*  
typedef T & reference; o&MOcy D  
} ; *nSKIDw  
gX]ewbPDQ  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: |ITh2m  
f~:wI9  
template < typename T > c2wgJH!g  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const c0Yc~&RF  
  { \: Q)X$6  
  return l(t) = r(t); )Wy:I_F351  
} ^@f.~4P*I  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 heScIe N^`  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 .oqe0$I  
LRqlK\  
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 u]Z;Q_=  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 7O,!67+^~  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 zs.@=Z"  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 d}<-G.&_  
最后的布局是: `r]C%Y4?  
                Add =Q#d0Q  
              /   \ Ff1!+P,  
            Divide   5 8'M:uI  
            /   \ {a0yHy$H  
          _1     3 M{g.x4M@W  
似乎一切都解决了?不。 zy`T! $  
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。 sAS[wcOQ  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 o>HU4O}  
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: \V T.bUs  
rgF4 W8  
template < typename Right > h_5CWQSi  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const O!P7Wu  
Right & rt) const oQ}K_}{>  
  { fZb}-  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); $|t={s34  
} hC?rHw H>  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 &qP0-x)  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 bnZ H  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 nP_)PDTFp  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 ART0o7B  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 t==\D?Rt  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? y@rg_Paq  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 6+4SMf3  
L *cP8v4  
template < class Action > 8^67,I-c  
class picker : public Action L_q3m-x0h  
  { ]CDUHz  
public : c7D{^$L9 v  
picker( const Action & act) : Action(act) {} 1#9PE(!2  
  // all the operator overloaded 3mhjwgP<nn  
} ; i,wZNX  
G5ShheZd  
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。 u82(`+B  
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: "s}Oeu[  
gYBMi)`RT  
template < typename Right > v.hQ 9#:  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const $LVzhQlD  
  { [eFJ+|U9  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); .DM-&P  
} Ygc|9}  
K>TEt5  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 0 \V)DV.i  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 =#vJqA  
_9'hmej  
template < typename T >   struct picker_maker qWJHb Dd  
  { t N4-<6  
typedef picker < constant_t < T >   > result; / ;+Mz*  
} ;  U4qk<!  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > Oh%p1$H  
  { M 5$JBnN  
typedef picker < T > result; I&`aGnr^^  
} ; GT\ yjrCd  
 ozKS<<  
下面总的结构就有了: jig3M N  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 bd H+M?k  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 N`~f77G  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 )Y6\"-M[  
至此链式操作完美实现。 {yDQncq'^  
*5{1.7  
~n! & ~  
七. 问题3 CY.4>,  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 1Vc~Sa  
_mJhY0Oc  
template < typename T1, typename T2 > iCCe8nK  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]E)\>Jb  
  { 'bsHoO  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); = 5[%%Lf  
} nw_s :  
L4Kg%icz l  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: al9( 9)  
o2cc3`*8d  
template < typename T1, typename T2 > 7!wc'~;  
struct result_2 ?#Y:2LqPC  
  { R x(yn  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ;G[0%z+*  
} ; qoZ)"M  
,.h@tN<C  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? TZGk[u^*  
这个差事就留给了holder自己。 s6r(\L_Im  
     e<(6x[_  
o1"N{ Eu  
template < int Order > d]:G#<.  
class holder; c,O;B_}M]  
template <> +TX4,"  
class holder < 1 > pjl>ZoOM  
  { RR's W@  
public : #c":y5:  
template < typename T > v+}${h9  
  struct result_1 XE&h&v=>  
  { 9Ofls9]U  
  typedef T & result; aqWlX0+  
} ; yPY{ZADkQ  
template < typename T1, typename T2 > g*`xEb= '  
  struct result_2 O /:FY1  
  { \w"~DuA  
  typedef T1 & result; *K|ah:(r1\  
} ; BO7XN;  
template < typename T > J Vxja<43  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const q"oNFHYPDs  
  { luyu7`  
  return (T & )r; ,p /{!BX  
} |,~ )/o_R  
template < typename T1, typename T2 > &,=FPlTC=  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const e6bh,BwgQq  
  { \WbQS#Z9  
  return (T1 & )r1; bwcr/J( Nb  
} Fn iht<  
} ; AJE$Z0{q  
m OE!`fd  
template <> FD&^nJ_{  
class holder < 2 > J#ClQ%  
  { qS"#jxc==+  
public : ]T)<@bmL  
template < typename T > :Ocw+X3  
  struct result_1 [~X&J#  
  { .gzfaxi  
  typedef T & result; ``I[1cC  
} ; MJrPI a[pN  
template < typename T1, typename T2 > U^BM5b  
  struct result_2 #HW<@E  
  { /HS"{@Z"h  
  typedef T2 & result; 0FY-e~xr  
} ; &%GAPs%  
template < typename T > iK+Vla`}  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const A_WaRYG  
  { F3]VSI6^E,  
  return (T & )r; Lq1?Y  
} K#AexA  
template < typename T1, typename T2 > &:IcwD&  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const E/*&'Osq  
  { cIG7 Q"4  
  return (T2 & )r2; "a}fwg9Y  
} z6rT<~xZtu  
} ; PHEQG]H S  
u"m(a:jQ  
^Il*`&+?P  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 `C C=?E  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: &6 <a<S  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: h_+  
PB7-`uz  
return l(i, j) = r(i, j); 6>)nkD32g  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Bf]Bi~w<  
"P54|XIJ\  
  return ( int & )i; gzqp=I[%  
  return ( int & )j; YYPJ (o\  
最后执行i = j; b GI){0A  
可见,参数被正确的选择了。 h3&|yS|  
Crg'AB?  
?w'86^_z  
s,8zj<dUv  
>`SeX:  
八. 中期总结 q<! -Anc  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: ^G(Ee+PN@  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 OXbShA&1  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 5E"^>z  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor M?L$xE_&  
9=3DYCk/  
hV0fkQ.|  
EG|dN(qh  
'6WS<@%}  
t|i<}2  
九. 简化 noL9@It0  
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。 s.Bb@Jq  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 f,Dic%$q  
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(X[v]  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ,Kl?-W@  
  +-*/&|^等 X-kOp9/.  
2. 返回引用。 +egwZ$5I  
  =,各种复合赋值等 n*A1x8tn  
3. 返回固定类型。 _oCNrjt9  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) {\%I;2X  
4. 原样返回。 XD|g G  
  operator, x: _[R{B  
5. 返回解引用的类型。 |*UB/8C^/!  
  operator*(单目) u4w!SD  
6. 返回地址。 ^.\O)K {h  
  operator&(单目) M}#DX=NZc  
7. 下表访问返回类型。 uf9&o#  
  operator[] QDV+(  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 {?IbbT  
  operator<<和operator>> 9A} *  
#Xox2{~  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 %Q0R] Hg  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: i!e8-gVMP&  
vr'cR2  
template < typename Left > dzPewOre*  
struct value_return z'& fEsjy  
  { 5TB6QLPEwY  
template < typename T > 0kOwA%m  
  struct result_1 ;l0 dx$w  
  { QAp]cE1ew  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 0]iaNR %  
} ; #Gg^QJ*  
BLO ]78  
template < typename T1, typename T2 > ?z&%VU"  
  struct result_2 7 [1|(6$  
  { iW>^'W#  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; %kV7 <:y  
} ; ->{-yh]jv  
} ; #0[^jJ3J  
J;8 d-R5  
nWY^?e'S  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 7<;oz30G!L  
yG/!K uA  
下面我们来剥离functor中的operator() qrw  
首先operator里面的代码全是下面的形式: *|dK1'Xr  
Pap6JR{7  
return l(t) op r(t) 'u;O2$  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) _3yG<'f[Y  
return op l(t) Z 9+fTT  
return op l(t1, t2) H4AT>}ri  
return l(t) op tLa%8@;'$  
return l(t1, t2) op VDbbA\  
return l(t)[r(t)] v#/Gxk9eX  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] @|c])  
QR'#]k;>%  
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: w"s@q$}]8M  
单目: return f(l(t), r(t)); FZj>N(  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2));  k-=LD  
双目: return f(l(t)); aW&)3C2-x  
return f(l(t1, t2)); p ZTrh&I]  
下面就是f的实现,以operator/为例 >a<1J(c  
.E}lAd.Mn  
struct meta_divide Gb\PubJ  
  { diY7<u#  
template < typename T1, typename T2 > /0XMQy  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Tgr,1) T  
  { uoI7' :Nv  
  return t1 / t2; +lqGf  
} ji1vLu4|t  
} ; 0zB[seyE  
"O4A&PJD  
这个工作可以让宏来做: r9})~>   
>- \bLr  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ")STB8kQ  
template < typename T1, typename T2 > \ nwUz}em?O  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; q_h (D/g  
以后可以直接用 V&s|IoTR  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) za@/4z  
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 uwSSrT  
(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。。。) V>`ANZ4  
Fds 11 /c7  
=oq8SL?bJ*  
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 lt&(S)  
SULFAf<  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > daI_@kY"  
class unary_op : public Rettype Z%qtAPd  
  { 4>>=TJ!M  
    Left l; 2.Qz"YDh =  
public : bTaKB-  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} i9DD)Y<  
M>]A! W=  
template < typename T > sE6>JaH  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *c94'Tcl  
      { *kl  :/#  
      return FuncType::execute(l(t)); $}gM JG  
    } k_=yb^6[U  
j fY7ich  
    template < typename T1, typename T2 > Ey|_e3Lf[  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const  Qw}1q!89  
      { TB! I  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); -$Hu $Y}>  
    } 7t:RQ`$:  
} ; yQD>7%x  
SXm%X(JU  
RDp  
同样还可以申明一个binary_op ?1SsF>|  
rm,`M  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > W8^m-B&  
class binary_op : public Rettype zl|z4j'Irc  
  { yijP  
    Left l; TQF+aP8[L  
Right r; GBbnR:hM  
public : i.vH$  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} :x*)o+  
T`ibulp  
template < typename T > "0P`=n  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 64zOEjra  
      { 5*pzL0,Y  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); TJO$r6&  
    } %M@K(Qu  
U%nkPIFm  
    template < typename T1, typename T2 > l}))vf=i  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 27e!KG[&  
      { YB5"i9T2  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); g"evnp  
    } -)`_w^Ox  
} ; 5QMra5Nk  
J +u}uN@  
v _MQ]X  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 l<`>  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 (90/,@6 6l  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) X g6ezlW  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 147QB+cE  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! CI'RuR3y]Z  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 iAwEnQ3h  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ^a4z*#IOr  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) x;n3 Zr;(  
下面是修改过的unary_op D(AH3`*|#  
6}"c4 ^k6  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > dI{DiPho  
class unary_op ~|V^IJZ22  
  { 69g{oo  
Left l; `t~jHe4!Y  
  2s\ClT  
public : #X}HF$t{=  
M3pE$KT0x  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} u5(8k_7  
<xOX+D  
template < typename T > -zR<m  
  struct result_1 Y^eN}@]?&  
  { x#>V50E  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; _v,0"_"  
} ; hJb2y`,q  
z%82Vt!a5  
template < typename T1, typename T2 > 7z b^Z]  
  struct result_2 b dgkA  
  { }e?H(nZS7h  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; /<J(\;Jr6  
} ; .-KI,IU  
$5R2QNg n  
template < typename T1, typename T2 > cMw<3u\  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6>a6;[  
  { m9 h '!X<  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); > N~8#C  
} f!9i6  
4<y   
template < typename T > 8QrpNSj4  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j[G`p^ul  
  { }aZuCe_  
  return OpClass::execute(lt(t)); WAa45G  
} Yj/afn(Jt  
53HA6:Q[  
} ; [FO4x`  
c|&3e84U  
-50DGA,K6  
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 ;CYoc4e  
好啦,现在才真正完美了。 _fHC+lwN  
现在在picker里面就可以这么添加了: B/twak\  
sdFHr4  
template < typename Right > `H+"7SO  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const yqT!A  
  { $%y q[$^  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); +V3mF_s|z  
} )^>LnQ_u  
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。 7'G;ijx  
J2bvHxb Rd  
]juPm8eF  
X3.zNHN5  
0a~t  
十. bind m=dNJF  
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。 !}(B=-  
先来分析一下一段例子 B~p%pT S+  
C8U3+ s  
T+kV~ w{  
int foo( int x, int y) { return x - y;} fkA+:j~z_  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 mq`/nAmt  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 6_CP?X+T  
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。 Npp YUY  
我们来写个简单的。 ov6xa*'a  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: m2(>KMbi  
对于函数对象类的版本: S,#1^S  
OW7  
template < typename Func >  YKyno?m  
struct functor_trait dljE.peL  
  { c4Ebre-Oa  
typedef typename Func::result_type result_type; .WSyL  
} ; 1Cr&6't  
对于无参数函数的版本: cU1o$NRx  
LP2~UVq  
template < typename Ret > [h/T IGE\  
struct functor_trait < Ret ( * )() > \TQZZ_Z  
  { @-U\!Tf  
typedef Ret result_type; _D '(R  
} ; [&)]-2w2  
对于单参数函数的版本: 5 \mRH  
uYh!04u  
template < typename Ret, typename V1 > 02;jeZ#z  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > /0s1;?  
  { zF1!a  
typedef Ret result_type; Abc{<4 z0?  
} ; [9m3@Yd'  
对于双参数函数的版本: FK%b@/7s~  
G@]3EP  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > Hfcpqa  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Jj4 HJ9  
  { I2Xd"RHN  
typedef Ret result_type; @\K[WqF$$q  
} ; g'"~'  
等等。。。 #}`sfaT  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ~6G `k^!  
&7L7|{18  
template < typename Func > @X==[gQ  
struct func_return q+ax]=w  
  { MpV<E0CmE  
template < typename T > /bo}I-<2  
  struct result_1 Z)?$ZI@  
  { <kh.fu@.Q  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; -F5B Jk  
} ; honh 'j  
$0])%   
template < typename T1, typename T2 > iT]t`7R  
  struct result_2 Rh>B# \  
  { $7x2TiAL  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; s8h*nZ)v  
} ; +QChD*  
} ; #:K=zV\  
F/5&:e?( )  
 :eN&wQ5q  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 tsXKhS;/w  
7J'%;sH  
template < typename Func, typename aPicker > tl#sCf!c  
class binder_1 Vk2$b{VdF  
  { wKJG 31I^  
Func fn; c%H' jB [  
aPicker pk; !T 6R[  
public : Oa|c ?|+  
|RX#5Q>z  
template < typename T > eqx }]#  
  struct result_1 1I Xtu   
  { zakhJ  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 2W AeSUX  
} ; .-gJS-.c  
D,#UJPyg  
template < typename T1, typename T2 > #{i*9'  
  struct result_2 waMF~#PJlt  
  { }7 N6n Zj`  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; = Xgo}g1  
} ; "Q?+T:D8|  
HDe\Oty_  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} CPz<iU  
?ZF):}r vZ  
template < typename T > 9+ 'i(q z  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const GppCrQ%Ra|  
  { =L W!$p  
  return fn(pk(t));  N' hT  
} lY%I("2=  
template < typename T1, typename T2 > N>mW64_H)  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .j}]J:{%  
  { ORM>|&  
  return fn(pk(t1, t2)); 7KC>?F  
} HuhQ|~C+~  
} ; \Y P,}_ ~  
E7Lqa S  
gV_v5sk  
一目了然不是么? jn(x-fj6R  
最后实现bind c 1YDln  
"@Vyc6L  
*22Vc2[i;  
template < typename Func, typename aPicker > qO6M5g:   
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) wgl<JO  
  { k{' ZaP)  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); zdN[Uc+1Bd  
} +kSu{Tc  
(_FU3ZW!  
2个以上参数的bind可以同理实现。 O( ^h_  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 rT2Njy1  
xo>0j#  
十一. phoenix "\4W])30  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: =2\2Sp  
+O}Ik.w  
for_each(v.begin(), v.end(), F!+1w(b:  
( n !)$e;l  
do_ 3H2~?CaJ  
[ S<Dbv?  
  cout << _1 <<   " , " ;V,L_"/X  
] q/O2E<=w*c  
.while_( -- _1), M2Q,&>M   
cout << var( " \n " ) :_e[xB=Yy  
) ;aQ`` B  
); _ *f>UW*,  
omE- c  
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: =AIts[!qd  
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 v[dU UR f  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 xf,[F8 2y  
那么我们就照着这个思路来实现吧: 3h7RQ:lUi  
adLL7  
z33UER"  
template < typename Cond, typename Actor > uw;Sfx,s  
class do_while VF`!ks  
  { fyQOF ItM  
Cond cd; (b25g!  
Actor act; {&5lZ<nu8A  
public : m8sd2&4  
template < typename T > .}==p&(  
  struct result_1 f-%M~:  
  { QjTSbHtH  
  typedef int result_type; /U;j-m&   
} ; {JE [  
IkCuw./  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} "6B@V=d  
T^v763%  
template < typename T > .a4,Lr#q.  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const BA@E  
  { 56;u 7  
  do Oe5rRQ$O  
    { $d<NN2  
  act(t); >@vu;j\*E5  
  } b-u@?G|<  
  while (cd(t)); EGXvz)y  
  return   0 ; Sn nfU  
} _3Eo{^  
} ; gFR}WBl/  
$qD\ku;'  
m23"xnRB  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). [qc1 V%g  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 ~F"S]  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 j iKHx_9P  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 o/Ismg-p  
下面就是产生这个functor的类: 8iIp[9~=  
\U:OQ.e  
g5y+F]'I  
template < typename Actor > Z^kE]Ir#EV  
class do_while_actor M@[W"f Wq  
  { 6KddHyFz  
Actor act; Ci`o;KVj  
public : DNGyEC  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} n0KpKH<&  
AjK5x@\  
template < typename Cond > KA2>[x2  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; 8pnD6Lp>  
} ; *w0!C:mL&  
+[76_EXy  
r#zcl)rbU  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 wAHuPQ&_Q  
最后,是那个do_ JSL&` `  
}#ink4dK:  
@2E52$zu  
class do_while_invoker 5*44QV  
  { |[`YGA4  
public : 9]eG |LFD  
template < typename Actor > 7O55mc>cF  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 9&sb,^4  
  { 0YiTv;mq;  
  return do_while_actor < Actor > (act); \Oq2{S x\  
} }O\IF}X  
} do_; i:s=  
_r:Fmn_%-  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? ad}8~6}_&  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 71{Q#%5U~  
最后来说说怎么处理break和continue aM~IRLmK  
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。  }u8(7  
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