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
  • 3714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 t9m: E  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Y_%\kM?7  
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, W #qM$  
P _Zf(`jJ  
sb(,w  
" %|CD"@  
  class filler {Y'DUt5j  
  { I~"-  
public : \,JRNL&   
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} /Os)4yH\  
} ; kOR%<#:J  
h=4m2m  
.'"+CKD.N  
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: ^F`FB..:y  
G`mC=*M a;  
r7*[k[^[^  
)sB`!:~HjP  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); "C=HBJdYB5  
u[s+YGS  
LjXtOF  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 *kL1r w6  
-.g5|B  
d2.eDEOsC  
~AK!_EOs`  
二. 战前分析 ;'ts dsu}  
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。 `"(7)T{  
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 /R k5n  
3Luv$6  
fdd3H[  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ]$nJn+85@b  
  /* --------------------------------------------- */ s&y  
vector < int *> vp( 10 ); &J"a`l2  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); %)l2dK&9"j  
/* --------------------------------------------- */ X.Z?Ie  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); v_5DeaMF'  
/* --------------------------------------------- */ ":"M/v%F  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); sNX$ =<E  
  /* --------------------------------------------- */ R,Tw0@{O*  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); %DPtK)X1  
/* --------------------------------------------- */ $j{ynh)^  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); R) @ k|  
sTv/;*  
7\a(Imq  
EN J]  
看了之后,我们可以思考一些问题: wqE ]o= k  
1._1, _2是什么? f#JLE+0Y  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 kHz3_B9 [  
2._1 = 1是在做什么? _E'M(.B<  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 uLhamE)  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 (: ZOoL  
Q:-H U bB  
"t"dz'  
三. 动工 Uk;SY[mU  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 4ItXZo  
rM bb%d:  
,=6Eju#P  
@[ :sP  
template < typename T > &% M^:WT  
class assignment 0U`Ic_.  
  { m(g$T  
T value; B}P,sFghw  
public : eX_}KH-Q  
assignment( const T & v) : value(v) {} ~~5kAY-  
template < typename T2 > 8%`Sx[  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } gdCU1D\  
} ; <,rjU*"  
fEQ<L!'  
Nob(bD5SpE  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 w0*6GCP  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment _FdWV?  
}clFaT>m?  
8zVXQ!'  
&]vd7Q.t  
  class holder _/E>38G]  
  { N.-Ryj&9  
public : T5-4Q  
template < typename T > qKO\;e*  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const wc__g8?'  
  { C 7+TnJ  
  return assignment < T > (t); k9R1E/;  
} 1Tiq2+hmf  
} ; &I!2gf  
:hJhEQH(9  
zo\Xu oZ  
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: ?LNwr[C0  
?;{A@icr  
  static holder _1; 4F:RLj9P!  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 WUa-hm2:  
B r pin  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); eyAg\uuih  
而不用手动写一个函数对象。 M $e~Rlw  
k+i}U9c"  
NqF-[G<  
mup3ua]!  
四. 问题分析 /#,<> EfT  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 8d$~wh  
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。 rSEJ2%iF*  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 r2sog{R  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 dOiy[4s  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 (1jkZ^7  
O^:Pr8|{J  
五. 问题1:一致性 Y_)04dmr@[  
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?| 4G`YZZQ  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 B:x4H}`vh  
P_ ZguNH  
struct holder  K8 ThZY%  
  { Ak}l6{ ..  
  // `L;I/Hp  
  template < typename T > 9L&AbmIr  
T &   operator ()( const T & r) const s{iYf :  
  { K@>v|JD  
  return (T & )r; <#R7sco'  
} t"BpaA^gO  
} ; ekAGzu  
RNt3az  
这样的话assignment也必须相应改动: "+XO[WGc  
+ubO-A?  
template < typename Left, typename Right > 9f"6Jw@F  
class assignment j:sac*6m  
  { nK96A.B%p  
Left l; 3IJIeG>  
Right r; ^d2g"L   
public : R/^ rh  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} fO(.I  
template < typename T2 > pxY5S}@  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } =_,OucKkYG  
} ; :YV!;dKJ  
xHL{3^  
同时,holder的operator=也需要改动: +zw<iB)J  
=8J\;h  
template < typename T > hQet?*diU  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const 6Q wL  
  { `zsKc 6%  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); ]mqB&{g  
} oNEU?+  
] 2b@mX  
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。 ?3z x?>sG  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 4l3N#U0Q  
twN(]w}Ps|  
return l(rhs) = r; j`tUx# h  
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。 em W#ZX  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: R0=/ Th -  
x208^=F\\  
template < typename Tp > |owhF  
class constant_t (h%wO  
  { i$NnHj|  
  const Tp t; RdY#B;  
public : j5HOdy2  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} dm 2_Fj  
template < typename T > Q,DumOq  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const t)v#y!Ci"  
  { sP&E{{<QTF  
  return t; Z'fy9  
} zf S<X  
} ; eVlI:yqppj  
#Gg^fm  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 'x18F#g  
下面就可以修改holder的operator=了 X F40;urm  
`kz_ q/K  
template < typename T > !nYAyjf   
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const AzQ}}A;TSx  
  { k&?QeXW  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); yT,UM^'  
} NCsUC  
r%a$u%)oD  
同时也要修改assignment的operator() ;x7SY;0*  
>AfJxdd1  
template < typename T2 > J{1O\i  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } {6AJ>}3  
现在代码看起来就很一致了。 +?L~fM69B  
K:{Q~+   
六. 问题2:链式操作 ilHj%h*z  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 h FjW.~B  
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。 < xV!vN  
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。 ,onv `  
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。 ~KNxAxyVi  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 3&zmy'b*:  
dG|\geD  
template < typename T > UnMDdJ\  
struct result_1 &=UzF  
  { 2n7[Op  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; md2kZ.5u  
} ; k |Lm;g  
c8Opc"UE  
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: #" OKO6]  
1|]-F;b  
template < typename T > <0vvlOL5  
struct   ref 4 IHl'*D[#  
  { Z*Y?"1ar  
typedef T & reference; \"*l:x-u  
} ; dEL>Uly  
template < typename T > K~E]Fkw!;  
struct   ref < T &> Ue\&  
  { 2V0R|YUt  
typedef T & reference; - Z|1@s&  
} ; fXqe7[  
/bb4nM_E/  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: {.2C>p  
yQW\0&a$  
template < typename T > rm cy-}e  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 1,mf]7k$  
  { o60wB-y  
  return l(t) = r(t); Jw^+t)t  
} V:+}]"yJ,  
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。 xtnB: 3  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 '(Bs<)(H  
*83+!DV|  
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 7+fik0F  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 1ERz:\  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 +g;G*EP7*  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 vB,N6~r>  
最后的布局是: 6SmSu\lgV  
                Add FJ!>3V;}  
              /   \ ^ 1g6(k'  
            Divide   5 *rbH|o8  
            /   \ 8sIGJ|ku   
          _1     3 Gmwn:  
似乎一切都解决了?不。 vJ{\67tK  
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。 AD5tuY  
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。 \}2Wd`kD  
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: e (f)?H  
JDs<1@\  
template < typename Right > `?$R_uFh:  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const J?]W!V7C  
Right & rt) const 78Gvc~j  
  { qB&*"gf  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); a2i   
} 7~65@&P>  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 %_u3Np  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 IFE C_F>  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 OO$<Wgh  
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。 s810714  
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。 *= D$  
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? IKU -  
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: dV5 $L e#y  
W t8 RC  
template < class Action > khIh<-s!  
class picker : public Action -8o8l z  
  { JE j+>  
public : ]juXm1)>W1  
picker( const Action & act) : Action(act) {} aB Yhk|Ei  
  // all the operator overloaded +]__zm/^  
} ; 6 Ym[^U  
JvUKfsnu{  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 igp4[Hj  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: [W2p}4(  
1{~9:U Q  
template < typename Right > o+nU{  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const >WpPYUbH  
  { &3JbAJ|;X  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); A6sBObw;  
} tSm|U<  
kY|_wDBSb\  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > p$ko=fo-*_  
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。 Mz06cw&  
!98s[)B:  
template < typename T >   struct picker_maker ,4\vi|  
  { ^GbyAYEp  
typedef picker < constant_t < T >   > result; HU'd/5fun  
} ; +<iw|vr  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > Y,8M[UIK  
  { $HH(8NoL  
typedef picker < T > result; *s!8BwiE  
} ; >S~#E,Tg  
"#9WF}  
下面总的结构就有了: FVSz[n  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 uM\~*@   
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 Sd)D-S  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 jeW0;Cz J~  
至此链式操作完美实现。 fer'2(G?W  
]y(#]Tw\  
"16==tLFE  
七. 问题3 sz)3 z  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 F;z FKvn  
D~1nh%x_  
template < typename T1, typename T2 > ;Y~;G7  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2D-*Z=5^  
  { jem$R/4"  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); bc&:v$EGy  
} P2oR C3~  
)kkO:j  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: fg,~[%1  
-1< }_*  
template < typename T1, typename T2 > >2wjV"W?  
struct result_2 UdY9*k  
  { |mK d5[$  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 9]S}m[8k  
} ; eF2<L[9  
8n'C@#{WV  
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? >i0FGmxH  
这个差事就留给了holder自己。 +/Z:L$C6  
    P_qxw-s  
 \n`]QN  
template < int Order > NZD X93  
class holder; [pOU!9v4  
template <> xF,J[Aj  
class holder < 1 > C ]#R7G  
  { r3KV.##u,  
public : *mBEF"  
template < typename T > E]g KJVf9[  
  struct result_1 beq)Frn^  
  { } HvVL}7  
  typedef T & result; r67 3+  
} ; xWV_Do)z  
template < typename T1, typename T2 > N),Zb^~nw  
  struct result_2 Bz24U wcZ  
  { N.VzA 6 C  
  typedef T1 & result; L$jRg  
} ; +ivz  
template < typename T > pY:xxnE  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const R{*p \;  
  { lI D5mg3 1  
  return (T & )r; [szwPNQ_  
} FUHjY  
template < typename T1, typename T2 > 5[@4($q8  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const yP"_j&ef7  
  { is`a_{5e=  
  return (T1 & )r1; ?$o8=h  
} Cd (Ov5%  
} ; 2x`# f0[  
m=n V$H   
template <> 1dKLNE  
class holder < 2 > 7g=Ze~aq  
  { J"SAA0)@  
public : FS20OD  
template < typename T > =,(Ba'  
  struct result_1 PS6G 7  
  { 7#<|``]zNf  
  typedef T & result; $x 2t0@  
} ; S#ven&  
template < typename T1, typename T2 > !Hgq7vZG  
  struct result_2 >Cf]uiR  
  { 5[;^Em)C  
  typedef T2 & result; W`;E-28Dg  
} ; u2F 3>s  
template < typename T > 7&+Gv6E  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 20K<}:5t1  
  { H{+U; 6b  
  return (T & )r; 2/h Mx-  
} "cti(0F-d  
template < typename T1, typename T2 > LxG :?=O.  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const zS?L3*u  
  { m@yaF: R  
  return (T2 & )r2; KJ~f ~2;  
} kiXa2Yn*(d  
} ; Bg34YmZ  
1ra}^H}  
HM<V$ R  
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> >。 bbnAF*7s8  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: AA@J~qd u  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: yyZjMnuD  
6vmkDL8{A8  
return l(i, j) = r(i, j); 8T1`TGSFC  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) L1aN"KGMF  
6v.*%E*P  
  return ( int & )i; {9)LHX7dN  
  return ( int & )j; B\4SB  
最后执行i = j; @jjp\~  
可见,参数被正确的选择了。 |&C.P?q  
[y'jz~9c  
9}":}!  
fEM8/bhq  
fPspJug  
八. 中期总结 C~:aol i;  
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: {)`5*sd  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 &hZcj dB  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 <Q%o}m4Kt  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor lM?P8#3  
Vg2s~ce{  
? Bk"3{hl  
/TpM#hkq/2  
_~6AUwM  
ZL-@2ZU{1  
九. 简化 dp+wwNe  
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。 (z"Cwa@e  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 >yT:eG  
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, J.!:4`  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 [5:F  
  +-*/&|^等 CjIkRa@!x  
2. 返回引用。 Prr<:q  
  =,各种复合赋值等 a-O9[?G/x  
3. 返回固定类型。 \ar.(J  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) koaH31Q  
4. 原样返回。 ZfMJU  
  operator, XD*$$`+#  
5. 返回解引用的类型。  #p\sw  
  operator*(单目) Z\NC+{7k]  
6. 返回地址。 <m9IZI Y<  
  operator&(单目) PN<Y&/fB  
7. 下表访问返回类型。 o%CBSm]  
  operator[] 4(o0I~hpB?  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 X8Gw8^t  
  operator<<和operator>> #E*jX-JT  
d<!bE(  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 O@Xl_QNxc!  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 9t;aJFI  
rMLCt Gi  
template < typename Left > Kx#G_N@  
struct value_return nfl6`)oW  
  { QK//bV)  
template < typename T > 5$N4< Lo7  
  struct result_1 .XS rLb?  
  { +dR$;!WB3  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; lHZf'P_Wx  
} ; o#E z_D[  
-rU *)0PR  
template < typename T1, typename T2 > v%B^\S3)  
  struct result_2 e8P |eK  
  { nuXaZRH  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; [f^~Z'TIN/  
} ; b) .@ xS  
} ; )|\72Z~eq  
Lv#DIQ8y  
3\6jzD  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait :0#!=  
eF:6k qg  
下面我们来剥离functor中的operator() pH)V:BmJ  
首先operator里面的代码全是下面的形式: 8`'_ckIgr  
RYmk6w!w  
return l(t) op r(t) 1G$kO90  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 6rdm=8WFA  
return op l(t) }LQ&AIRN  
return op l(t1, t2) "jb?P$  
return l(t) op \'j%q\Bl;  
return l(t1, t2) op 5AQ $xm4  
return l(t)[r(t)] 'J+Vw9 s7  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 1<pbO:r  
0Ac]&N d`  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ?I7%@x!+S  
单目: return f(l(t), r(t)); c_&iGQ  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Ks9"U^bPs  
双目: return f(l(t)); fv#e 8y  
return f(l(t1, t2)); dht1I`i"B  
下面就是f的实现,以operator/为例 T4._S:~  
KJJ8P`Kx  
struct meta_divide DKYrh-MN  
  { ,I'Y)SLx  
template < typename T1, typename T2 > Hd6Qy {,*-  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Pxy(YMv  
  { c~z{/L  
  return t1 / t2; dIMs{!  
} P2f~sx9  
} ; A+:K!|w  
Rnun() plJ  
这个工作可以让宏来做: D55dD>  
eDIjcZ  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ld`oIEj!P_  
template < typename T1, typename T2 > \ c tTbvXP  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; )|'? uN7  
以后可以直接用 CP/`ON  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) jb fMTb4  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 :^! wQ""  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) rzY7f: '  
"X"DTP1b  
A5B 5pJ  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 swe6AQ-  
 X1y1  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > W<v?D6dFq  
class unary_op : public Rettype 0M-Zp[w\-  
  { X~%Wg*Hm  
    Left l; 0 UjT<t^F  
public : }Geip@Ot  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} Pg7W:L7  
y7$e7~}/  
template < typename T > 3mpEF<z  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Fg`r:,(a  
      { GfPe0&h  
      return FuncType::execute(l(t)); 19&!#z  
    } Dy0cA| E  
cAA J7?  
    template < typename T1, typename T2 > V=\&eS4^"  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +X"TiA7{j  
      { 6e/2X<O  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); 4s.wQ2m  
    } X-6Se  
} ; =-`X61];M  
\Qz>us=G  
p*n$iroy_{  
同样还可以申明一个binary_op V'\4sPt  
a'XCT@B  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > P[aB}<1f0  
class binary_op : public Rettype % UY=VE\F  
  { 5|&Sg}_  
    Left l; .KTDQA\  
Right r; %\Ig{Rj;  
public : ); 7csh%  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} )xlNj$(x5n  
,Ix7Yg[  
template < typename T > 5qR76iH) /  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const XNd:x {  
      { %nVnK6[sox  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); H\ 8.T:>  
    } 4- N>#  
jZe]zdml  
    template < typename T1, typename T2 > p"JITH :G  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const hFyN|Dqhds  
      { cSoZq4  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ,1RW}1n  
    } Su-LZ'C\  
} ; NS mo(c >5  
~iyd p  
N@Bqe{r6j  
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 ;@ %~eIlu  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 >0T0K`o  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) }0}J  
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。 : :e=6i  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! V]`V3cy1+3  
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。。。 !V7VM_}@Y  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ^7~=+0cF]  
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) mJ !}!~:  
下面是修改过的unary_op A\.k['!  
<@ (HQuL#  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > JwxI8Pi*y  
class unary_op N y7VIh|  
  { a}El!7RO0  
Left l; (;V]3CtU*  
  K\,&wU  
public : z| i$eF;x3  
HC+(FymV  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} $BkdC'D  
,dK%[  
template < typename T > G2 xYa$&][  
  struct result_1 E!C~*l]wJx  
  { %ktU 51o  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Y')in7g  
} ; ukzXQe;l1  
_av%`bb&z9  
template < typename T1, typename T2 > x]Q+M2g?  
  struct result_2 }us%G&A2u  
  { _dIv{L!  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; _H<ur?G  
} ; -Y2h vC  
C(7LwV  
template < typename T1, typename T2 > Hg*6I%D[So  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const xGPt5l<M&  
  { V?0|#=_mE  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 3QM.X^ANH  
} / QSK$ZDC  
3[-L'!pOX3  
template < typename T > ?v8B;="#w  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const VL7zU->  
  { OfbM]:}<3  
  return OpClass::execute(lt(t)); ) l0=j b  
} j;J4]]R;o  
2Q-kD?PO,  
} ; `+k&]z$m  
\CX`PZ><  
adHHnH`,  
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 6(<M.U_ft  
好啦,现在才真正完美了。 b?h"a<7  
现在在picker里面就可以这么添加了: r6*0H/*  
{SCwi;m  
template < typename Right > D{PO!WzW  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const u`R  
  { xa5I{<<U  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); D.)R8X  
} ,hYUxh45  
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。 ^A;v|U  
b"/P  
[;h@ q}  
- "h {B  
mY |$=n5X  
十. bind ~,m6g&>R  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 %(,JBa:G  
先来分析一下一段例子  Z\4l+.R`  
E.}T.St  
6*tI~  
int foo( int x, int y) { return x - y;} M5[AA/@  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 "72 _Sw  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 ^#vWdOlt  
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 C(xdiQJh  
我们来写个简单的。 h9 [ov)  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ZYc)_Og  
对于函数对象类的版本: lH T?  
li$(oA2  
template < typename Func > G'#a&6  
struct functor_trait KokmylHu  
  { ^W3xw[{  
typedef typename Func::result_type result_type; Q<wrO  
} ; =uMoX -  
对于无参数函数的版本: ro|d B  
AL3zE=BL  
template < typename Ret > {[NBTT9&  
struct functor_trait < Ret ( * )() > pR; AqDQ  
  { s@K|zOx  
typedef Ret result_type; ko=vK%E[  
} ; AQ'~EbH(  
对于单参数函数的版本: #e{l:!uS\  
bCy.S.`jHQ  
template < typename Ret, typename V1 > F3;UH%L1  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > : v<|y F  
  { 6- s/\  
typedef Ret result_type; g.iiT/b  
} ; D-69/3PvP  
对于双参数函数的版本: l" *zr ;#  
6rq:jvlx$  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ;[uJ~7e3  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > SB:-zQ5  
  { m!tB;:6  
typedef Ret result_type; Go= MG:`  
} ; !J3g,p*  
等等。。。 sJw#^l  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy CM!bD\5  
=M*31>"I0  
template < typename Func > E}b" qOV  
struct func_return 3.xsCcmP  
  { qVx4 t"%L>  
template < typename T > 9]xOu Cb  
  struct result_1 tF O27z@  
  { wHEt;rc(  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ![0\m2~iv  
} ; OLXG0@  
^R! qxSj  
template < typename T1, typename T2 > K\,)9:`t  
  struct result_2 dE%rQE7'  
  { ?WKFDL'_0j  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; L^Fni~  
} ; =j#uH`jgW  
} ; j[F\f>  
LeF Z%y)F  
+j%!RS$ko  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 +A>>Ak|s  
jL<:N 8  
template < typename Func, typename aPicker > "fU=W|lY  
class binder_1 4703\ HK  
  { v8 I&~_b  
Func fn; %}J[EV  
aPicker pk; XBh0=E?qiS  
public : h'|{@X  
2ed$5.D  
template < typename T > p$`71w)'[  
  struct result_1 [sy~i{Bm  
  { Rr{mD#+  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 5N@k9x  
} ; F;kY5+a7~e  
NhU~'k  
template < typename T1, typename T2 > h.l^f>, /  
  struct result_2 W.'#pd  
  { !9_HZ(W&  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; HQCxO?  
} ; g=XvqD<  
yT.h[yv"w  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} -Wd2FD^x  
;}@.E@s%'  
template < typename T > - 0R5g3^*/  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const !ow:P8K?  
  { :k*'M U}  
  return fn(pk(t)); Ub2t7MU  
}  LP-~;  
template < typename T1, typename T2 > HIsIW%B  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .!e):&(8  
  { 2!Yq9,`  
  return fn(pk(t1, t2)); A<fKO <d  
} ;4>YPH  
} ; I 8TqK  
MKf|(6;~  
?x1sm"]p'  
一目了然不是么? _~/F-  
最后实现bind %UT5KYd!=N  
@a$_F3W  
,R#pQ 4  
template < typename Func, typename aPicker > 8Wqh 8$  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ?<)4_  
  { ~_8Dv<"a  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); =(2y$,6g?  
} I$7|?8  
b"Hc==`  
2个以上参数的bind可以同理实现。 u1a0w  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 "\cDSiD  
R/ix,GC  
十一. phoenix CT1@J-np  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: '9@S  
p!B& &)&db  
for_each(v.begin(), v.end(), ;)$bhNFHx  
( o&0fvCpW  
do_ ;-sZaU;  
[ FjR/_GPo6  
  cout << _1 <<   " , " E6JfSH#  
] 5.! OC5tO  
.while_( -- _1), =1sGT;>  
cout << var( " \n " ) fIe';a  
) '5V} Z3zJ/  
); ?1w{lz(P  
\kWL:uU  
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: iMjoa tt  
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^ ;Cz>6s  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 G5*"P!@6  
那么我们就照着这个思路来实现吧: |ecK~+  
JYbsta  
,Ei!\U^)  
template < typename Cond, typename Actor > D+#OB|&Dn  
class do_while Cm@rX A/  
  { }?G([s56  
Cond cd; nVB.sab  
Actor act; :j^IXZW  
public : 2qd5iOhX+  
template < typename T > y_mTO4\C2  
  struct result_1 ]bxBo  
  { ncTPFv H5  
  typedef int result_type; 3 PkVMX  
} ; Znr6,[U+q  
wnUuoX(  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} ,5V w^@F  
WbJ|]}hJ\  
template < typename T > pPL)!=o!  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const HQ /D)D  
  { 4g4[n7  
  do _D+pJ{@W  
    { >AK9F. _z  
  act(t); )j,Y(V$P  
  } de=){.7Y  
  while (cd(t)); f/xQy}4+~E  
  return   0 ; ~:FF"T>  
} xVxN @[  
} ; #q LsAw--Q  
mrmm@?  
|\.:h":!0~  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). \-Vja{J]  
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。 H(?)v.%  
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。 CP0;<}k  
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。 [nc-~T+Mo  
下面就是产生这个functor的类: ca=sc[ $+  
R?{f:,3R  
i%@blz:_Y  
template < typename Actor > 8c`E B-y  
class do_while_actor [#@\A]LO  
  { Es<& 6  
Actor act; ;*%3J$T+  
public : ,J6t 1V  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} YCl&}/.pA  
>Nam@,hm  
template < typename Cond > ZLDO&}  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; "DO|B=EejP  
} ; |N5r_V  
~ =GwNo_  
UuS6y9@v  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 dNu?O>=  
最后,是那个do_ joz0D!-"#  
^F)t>K$0m  
Mz7qC3Z  
class do_while_invoker ^[x6p}$  
  { Ab #}BHI  
public : v6U Gr4  
template < typename Actor > *{:Zdg'~E  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const E3hXs6P  
  { ~P7zg!p/q  
  return do_while_actor < Actor > (act); [][ze2+b  
} E "%d O  
} do_; |LV}kG(2  
t:x"]K  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? C/?x`2'  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 FuC#w 9_  
最后来说说怎么处理break和continue mzf~qV^T  
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。 &w!(.uDO  
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
批量上传需要先选择文件,再选择上传
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五