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
  • 3673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 $*k(h|XfwW  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 U3UKu/Z  
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, Ai*R%#  
a,$v;s/  
+, IMN)?;z  
Pn?,56SD=  
  class filler kdq<)>"  
  { cA,`!dG2,  
public : +ConK>;  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} &XvSAw+D@  
} ; @%FLT6MY  
Q4;%[7LU  
T O]wD^`  
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: OV~]-5gau  
tVUC@M>'  
s (2/]f$  
vHydqFi9  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); 6H ]rO3[8  
{zck Y  
(u_?#PjX  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 XJ$mRh0`K  
m2{DLw".  
,ORwMZtw{H  
J2_~iC&;s  
二. 战前分析 B,x ohT  
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。 \Fh#CI  
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 bmid;X|  
fen~k#|l  
+VSq[P  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); jV|j]m&t  
  /* --------------------------------------------- */ ~10>mg  
vector < int *> vp( 10 ); },]G +L;R  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); $ [t7&e  
/* --------------------------------------------- */ {s{ bnU  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); ;q"Yz-3  
/* --------------------------------------------- */ w=;Jj7}L  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); %&Fsk]T%:  
  /* --------------------------------------------- */ z+5ZUS2~&  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); `)aIFAW  
/* --------------------------------------------- */ 7A,lQh  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); xs}3=&c(  
_o+z#Fnz  
M+|J;caX  
DN X-\  
看了之后,我们可以思考一些问题: 7Rq|N$y.3  
1._1, _2是什么? n5NwiSE  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 sC}p_'L  
2._1 = 1是在做什么? 78MQoG<  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 v1j&oA}$.  
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。 >N bb0T  
o5(~nQ  
i"_@iN0N  
三. 动工 \@8.BCWK  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: K*/X{3J;  
c/'Cju W  
Iq?#kV9)  
qlU"v)Mx  
template < typename T > /19ZyQw9  
class assignment ]?<=DHn  
  { 6Trtulm  
T value; ,_iR  
public : >^Z==1  
assignment( const T & v) : value(v) {} F,.dC&B  
template < typename T2 > AZ7m=Q97  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } ~u.( (GM  
} ; +7V4mF!u  
i]{-KZC  
>qL-a*w:a  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 2R`dyg  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ?= R C?K  
2mt S\bAF  
{/2 _"H3:  
|=rb#z&  
  class holder 3;'RF#VL  
  { *dpKo&y  
public : xm*6I  
template < typename T > 05ZF>`g*  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const 8WP|cF]  
  { pIhy3@bY  
  return assignment < T > (t); ?l/+*/AR;  
} W1\F-:4L@  
} ; Ve9*>6i&-4  
\s@7pM=(  
84f~.45  
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: 0_f6Qrcj  
Q1 5h \!u  
  static holder _1; it)!-[:bm  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 )KbzgmLr  
3$n O@rOS  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); aWk1D.  
而不用手动写一个函数对象。 >"|"Gy (  
JW2~ G!@  
]w5j?h"b  
17ol %3 M  
四. 问题分析 HxnWM\p  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 JBMJR  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 "V3f"J?  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 wgcKeTD9  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 &57s//PrX  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ]b&O#D9  
;56mkP  
五. 问题1:一致性 ;Ob`B@!=b  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| qZB}}pM#  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 grZ?F~P8  
Ch0t'  
struct holder !)//b]  
  { g&?RQ  
  // "V>p  
  template < typename T > J5#shs[M:  
T &   operator ()( const T & r) const 7f_tH_(  
  { m IYM+2p  
  return (T & )r; 2 e9lk$  
} ,@Aeo9}  
} ; d#cEAy  
5`A^"}0  
这样的话assignment也必须相应改动: m[$pj~<\  
%<yH6h*u  
template < typename Left, typename Right > }HLV'^"k  
class assignment )Q5ja}-{V  
  { | HfN<4NL  
Left l; eZv G  
Right r; uD8,E!\  
public : %$ ^ eY'-'  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} }pOJM &I  
template < typename T2 > <c_'(   
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } SUaXm#9  
} ; 'FC#O%l  
}~+_|  
同时,holder的operator=也需要改动: 7T/hmVi_  
+2Wijrn  
template < typename T > H^J waF  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const -;RW)n^n  
  { %"=qdBuk  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); ?>T (  
} 17) `CM$<[  
P0O=veCf  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 9^2l<4^Z  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ]MaD7q>+R  
.3:s4=(f  
return l(rhs) = r; "jA?s9  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Yu e#  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: wdLlQD  
cIB[D.  
template < typename Tp > -esq]c%3  
class constant_t Y8@TY?  
  { gK",D^6T*Y  
  const Tp t; m5kt O^EU  
public : GI[XcK^*w  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} `\M}~  
template < typename T > aC,?FWm  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const cM;,nX%/  
  { CMviR<.  
  return t;  Jknit  
} bc%N !d  
} ; c?7 Wjy  
2/f!{lz](  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 5"^Z7+6  
下面就可以修改holder的operator=了 Ojs ^-R_  
>A*BRX"4C  
template < typename T > ?a{es!  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 9 6j*F,{  
  { !UF (R^  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); tJ9-8ZT*  
} x>eV$UJ  
Nny#}k Bt  
同时也要修改assignment的operator() =DLVWz/<  
2e*"<>aeq  
template < typename T2 > oQ/ Dg+Xp  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } 7CV}QV}G  
现在代码看起来就很一致了。 U#' WP  
0;n}{26a  
六. 问题2:链式操作 p{W'[A{J .  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 g$9EI\a  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 %Z!3[.%F  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 V m]u-R`{  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 A#x_>fV  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 6< @F  
MwO`DrV  
template < typename T > ~X<Ie9m1x  
struct result_1 Cs?[   
  { Lf0Wc'9{  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; I6.}r2?;A  
} ; -0:Equ?pz  
%}1v-z  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 4#Id0['  
gf^XqTLs  
template < typename T > u~\l~v^mj  
struct   ref a~Nh6 x  
  { ~xakz BE  
typedef T & reference; `2PvE4]%p  
} ; M#o'hc  
template < typename T > o@ W:PmKW  
struct   ref < T &> ^rssZQKY[  
  { ,!Q^"aOT:  
typedef T & reference;  \>l DM  
} ; ]mdO3P  
^J?y mo$>0  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: [a!*m<  
Z?j4WJy-[  
template < typename T > 2YhtD A  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const `Yw:<w\4C  
  { KreF\M%Ke  
  return l(t) = r(t); 5sI9GC  
} 1`v$R0 `!  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 fYUbr"Oe  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Io\tZXB  
-H9WwFk  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 u7}C):@H  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: a1 .+L  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 LR Dj!{k{  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 N)Qz:o0W  
最后的布局是: +p):   
                Add v/z~ j  
              /   \ CA5q(ID_  
            Divide   5 -I*NS6  
            /   \ %h "%G=:  
          _1     3 ObEp0-^?  
似乎一切都解决了?不。 W'}^m*F  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 ) ={ H  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 -'~61=PD  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: X\HP&;Wd  
M.0N`NmS  
template < typename Right > Q5>]f/LD  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const 87q~ nk  
Right & rt) const bC0DzBnM;  
  { 6y   
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); a n,$Z,G#K  
} 8G?OZ47k#  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 xn,I<dL39  
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。 jrZH1dvE  
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。 +hUz/G+3  
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~s-'-C /  
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。 +?bjP6w_g  
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? z,IUCNgM  
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: H:!pFj  
&LDA=B  
template < class Action > Q/^a(   
class picker : public Action Wk-jaz  
  { &.)ST0b4  
public : z%~rQa./$  
picker( const Action & act) : Action(act) {} \oy8)o/Gb  
  // all the operator overloaded l$J2|\M6  
} ; 9f_Qs4  
TT3\c,cs  
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。 3&"+)*/ m  
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: #!R=h|  
3iBUIv  
template < typename Right > ;noZmPa  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const *!&,)''  
  { J[jzkzSu`  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); `| f1^C^  
} $.T\dm-  
}-2U,Xg[  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > [s&0O<Wv  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 k btQ  
RE.t<VasP  
template < typename T >   struct picker_maker C[Nh>V7=  
  { \3 M%vJ  
typedef picker < constant_t < T >   > result; /{ FSG!  
} ; 35Cm>X  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > Be~In~~  
  { JHCXUT-r{  
typedef picker < T > result; dz=pL$C  
} ; meArS*d  
;Wedj\Kkp  
下面总的结构就有了: ]/c!;z  
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。 734<X6^1  
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。 EVW\Z 2N.  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 2b^E8+r9  
至此链式操作完美实现。 ">x"BP  
WIYWql>*  
dj5@9X  
七. 问题3 B)=)@h[f  
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。 + 3c (CTz  
I,@ 6w  
template < typename T1, typename T2 > Tjj-8cg  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const O 2W2&vY  
  { R-OQ(]<*  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 7p[NuU*Gg  
} :?f^D,w_B  
)2: ,E  
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: ~__rI-/_  
).8NZ Aj  
template < typename T1, typename T2 > /5"RedP<  
struct result_2 NXSjN~aG2  
  { [J +5  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; MD>xRs   
} ; 'l6SL- <  
@ w?,7i-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? fO,m_ OR:)  
这个差事就留给了holder自己。 @:K={AIa  
    l?:S)[:  
s>ohXISB[  
template < int Order > 8<PQ31  
class holder; 2g$;ZBHO|8  
template <> -v{LT=,O  
class holder < 1 > =.2)wA"e'  
  { NQIbav^5  
public : cn2SMa[@S  
template < typename T > (R-(  
  struct result_1 mt}3/d  
  { <Xb$YB-c  
  typedef T & result; kadw1sYj  
} ; %z"n}|%!  
template < typename T1, typename T2 > -I.BQ  
  struct result_2 :YM1p&|fS  
  { - sL4tMP  
  typedef T1 & result; I T gzD"d  
} ; @f`s%o  
template < typename T > PXo^SHJ+gt  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const UX@8  
  { y@9ifFr  
  return (T & )r; j71RlS73  
} OEhDRU%k  
template < typename T1, typename T2 > {"mb)zr  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const wPl9%  
  { O]80";Uv  
  return (T1 & )r1; $aDkZj  
} y4Lh:;  
} ; 2!? =I'uMA  
]+d> ;$O  
template <> 1R"Z+tNB  
class holder < 2 > (\H^ KEy  
  {  wkKSL  
public : 51Q~/  
template < typename T > vBYk"a6SD  
  struct result_1 g]jCR*]  
  { g<^-[w4/  
  typedef T & result; ->`R[k  
} ; ];*? `}#  
template < typename T1, typename T2 > W4$F\y  
  struct result_2 A9o"L.o)  
  { ub]"b[j\1  
  typedef T2 & result; 5v"Sv  
} ; 2 sK\.yS  
template < typename T > <8BNqbX  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const %:yVjb,Yf  
  { CtE <9?  
  return (T & )r;  J7p?9  
} Vw+RRi(  
template < typename T1, typename T2 > +k\cmDcb  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const fF.sT7Az+  
  { +l;AL5h  
  return (T2 & )r2; b] ~  
} ?<U">8cP  
} ; S^_F0</U,  
@waY+sqt=  
:Hj #1-U  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 q@XxCP]  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: iyP0;$  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Xk}\-&C7  
Y@limkN:  
return l(i, j) = r(i, j); lK3{~ \J-  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) @6%o0p9zz  
M?QX'fia  
  return ( int & )i; EM!9_8 f  
  return ( int & )j; 8y'.H21:;  
最后执行i = j; C=&;4In  
可见,参数被正确的选择了。 K(rWM>Jv  
'1rO&F  
XPT@ LM  
m.ejGm?  
=DwY-Ex  
八. 中期总结 }Apn.DYbbf  
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: F.-:4m(Z  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 r=S,/N(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。 g)nT]+&  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 3c[]P2Bh  
,D2nUk  
U U@  
b)7v-1N  
(W5JVk_o  
eu0j jeB  
九. 简化 MY l9 &8  
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。  mT,#"k8  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 t(p}0}Pp  
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: V z-]H]MW,  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 [}`-KpV!;  
  +-*/&|^等 Dr5AJ`y9A  
2. 返回引用。 >\[|c  
  =,各种复合赋值等 2#R8}\  
3. 返回固定类型。 _*CbtQb5  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) 3u[5T|D'  
4. 原样返回。 6&_K;  
  operator, W|\$}@>  
5. 返回解引用的类型。 Ca ?d8  
  operator*(单目) FTWjIa/[  
6. 返回地址。 g9gi7.'0  
  operator&(单目) r*{`_G=1  
7. 下表访问返回类型。 9*2^2GR^;  
  operator[] @@H?w7y?&  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ,&G !9}EC  
  operator<<和operator>> Lm*PHG  
0A')zKik  
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。 dgT(]H  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: E <\\/Q%w  
<aQ5chf7  
template < typename Left > O3tw@ &k  
struct value_return #3_ @aq*  
  { d[oHjWk  
template < typename T > f7:}t+d  
  struct result_1 ;lf$)3%[  
  { q_Z6s5O  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Z6 E_Y?  
} ; kY{;(b3Q  
KO[,C[;|j  
template < typename T1, typename T2 > \ `R8s_S  
  struct result_2 Fb6d1I^wR  
  { #~[{*[B+  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ^Vg-fO]V  
} ; xB5QM #w\  
} ; `o?PLE;)p  
s&1}^'|  
v\D.j4%ij  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait {\gpXVrn_  
gjk;An  
下面我们来剥离functor中的operator() vsJM[$RF  
首先operator里面的代码全是下面的形式: 7sU,<Z/D  
{Mc;B9W  
return l(t) op r(t) :Z+J t=;  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) lr]C'dD  
return op l(t) #wp~lW9!s9  
return op l(t1, t2) 4@QR2K|  
return l(t) op <[?ZpG  
return l(t1, t2) op f([d/  
return l(t)[r(t)] Y(=A HmR  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Qcn;:6_&W  
,,]<f*N  
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: wK0],,RN,h  
单目: return f(l(t), r(t)); r! ~6.  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); |q c<C&O  
双目: return f(l(t)); d&naJ)IoF)  
return f(l(t1, t2)); .0p'G}1  
下面就是f的实现,以operator/为例 gv,1 CK  
u>/Jb+  
struct meta_divide +0) H~ qB\  
  { ijgm-1ECk3  
template < typename T1, typename T2 > -PTfsQk  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) } ^2'@y!(  
  { Sl'{rol'  
  return t1 / t2; sY:=bU^P  
} ~l]g4iEp  
} ; b8!   
+v< \l=  
这个工作可以让宏来做: Z=oGyA  
vbfQy2q  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Z1{>"o:@  
template < typename T1, typename T2 > \ o{3>n" \w3  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 0wt4C% .0  
以后可以直接用 ~-#Jcw$+n=  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 9-!GYa'Z  
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 ZE9.r`  
(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。。。) yB|1?L#  
85lcd4&~  
biENRJQ.  
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 klnk{R.>|  
S|F:[(WaM  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 6zI}?KZf  
class unary_op : public Rettype /7x1Z*Hg  
  { gux?P2f  
    Left l; Re*_Dt=r  
public : u:H:N]  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} e xkPu-[W  
CZf38$6X  
template < typename T > Z1.v%"/(  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const } L _Zmi$  
      { \\;y W~  
      return FuncType::execute(l(t)); [_: GQ  
    } 8RQv  
ZEso2|   
    template < typename T1, typename T2 > Hwcmt!y  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Dt(xj}[tC  
      { BZ(I]:oDL  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); 1x8wQ/p|  
    } ^bq,+1;@Q  
} ; 5 v^tPGg4  
}G<~Cx5[  
!+]KxB   
同样还可以申明一个binary_op '4CD }  
KDb`g}1Q  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 0 {  
class binary_op : public Rettype 3-'3w,  
  { Jhfw$DF  
    Left l; E6z&pM8<8  
Right r; .y lvJ$  
public : [s{[ .0P]+  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} txE+A/>i9  
:(@P *"j  
template < typename T > )_Z^oH ]<  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,T$ GOjt  
      { 3R-5&!i  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); 3O;"{E= <  
    } }Rw6+;  
X4{<{D`0t8  
    template < typename T1, typename T2 > S&QXf<v  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h1l%\3ZH  
      { &x;n^W;#  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); >P]gjYN  
    } xsiJI1/68  
} ; Z{gm4YV  
;#9ioG x  
%> 5>wP   
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 * eX/Z Cn  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 M&)\PbMc  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) _EJPI  
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。 3_`)QYU'  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! \0vs93>?  
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。。。 jAU&h@  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 hRMya#%-  
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) (4Nj3x o  
下面是修改过的unary_op {e q378d  
9M5W4&  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > AyPtbrO  
class unary_op @DF7j|]tV  
  { vn!3Z!dm(  
Left l; jw`05rw:  
  sG)aw`_j  
public : jOzi89  
^bP`Iv  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} y#th&YC_b  
1z4_QZZ.NG  
template < typename T > -y{(h% 6  
  struct result_1 pb)kN%  
  { gS8+S\2  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; *,IK4F6>:  
} ; :HwdXhA6  
EB*C;ms  
template < typename T1, typename T2 > &AWrM{e  
  struct result_2 *")*w> R  
  { A=IpP}7J  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; esj6=Gh  
} ; 2pU'&8  
j9l32<h7]  
template < typename T1, typename T2 > 3 ^K#\*P  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Ga-cto1Y  
  { cpALs1j:  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ch25A<O<R.  
} P|Gwt&  
&GkD5b  
template < typename T > 4 Yv:\c  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const l1KgPRmEP  
  { +cSc0:  
  return OpClass::execute(lt(t)); {dm>]@"S  
} ~KYzEqy  
wc. =`Me  
} ; =5Nh}o(l?  
O ;[Mi  
GM?s8yZ<  
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 aKWxLe  
好啦,现在才真正完美了。 ^g5E&0a`g  
现在在picker里面就可以这么添加了: 0zkMRBe  
{u2Zl7]z^  
template < typename Right > 8>Cf}TvErx  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const yj#*H  
  { miu?X!  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); }z$_!)/i  
} dR;N3KwY  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 #o7)eKeQ  
\"))P1  
`GdH ,:S>  
{Dk!<w I)  
d;]m wLB0  
十. bind E #B$.K  
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。 J-<_e??  
先来分析一下一段例子 4(LLRzzW  
*OznZIn  
BAY e:0  
int foo( int x, int y) { return x - y;} Dmr*Lh~  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 y_}vVHT,  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 1[8^JVC>6  
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。 i?;#Z Nh  
我们来写个简单的。 `[g$EXX  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ES AX}uF  
对于函数对象类的版本: 2xflRks  
ybw\^t  
template < typename Func > pGjwI3_K  
struct functor_trait , ?U)mYhI  
  { Fa[^D~$l*  
typedef typename Func::result_type result_type; )Uy%iE*  
} ; !Q15qvRS  
对于无参数函数的版本: *DC/O( 0  
]& ckq  
template < typename Ret > \X _}\_c,d  
struct functor_trait < Ret ( * )() > _uLpU4# ?  
  { BDvkY  
typedef Ret result_type; ,]7ouH$H}  
} ; t(6]j#5   
对于单参数函数的版本: hxH6Ii]\  
$q z{L~ <  
template < typename Ret, typename V1 > iD G&Muc  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 't&1y6Uu  
  { \t&! &R#  
typedef Ret result_type; TB* t^ E  
} ; k6&~)7 -f  
对于双参数函数的版本:  Ux*xz|^  
]vvA]e  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > Sx'oa$J  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 7@\.()  
  { "Zh,;)hS  
typedef Ret result_type; L"vrX  
} ; _ia&|#n  
等等。。。 O- QT+]  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ,v K%e>e&  
{VW\EOPV~  
template < typename Func > L6PgWc;m  
struct func_return m~AAO{\:b  
  { oI/_WY[t  
template < typename T > ][jwy-Uy;  
  struct result_1 ;_c&J&I  
  { =VzJ>!0  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; j \jMN*dmV  
} ; hmGlGc,lf  
Ye&/O<G'V  
template < typename T1, typename T2 > \-pwA j?  
  struct result_2 L?+N:G  
  { kC%H E  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; wGNE b  
} ; * @]wT'  
} ; hdx_Tduue  
9 d a=q  
(WC =om  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 [mu8V+8@d4  
#$xtUCqX  
template < typename Func, typename aPicker > slPr^)  
class binder_1 Gg9s.]W  
  { P|@[D=y  
Func fn; }6\,kFc  
aPicker pk; ?V8Fgd  
public : XXum2eA  
4"kc(J`c  
template < typename T > t2)uJN`a$X  
  struct result_1 f?tU5EX  
  { Rf8Obk<  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 9)v]jk  
} ; v)_c*+6u  
.O1w-,=  
template < typename T1, typename T2 > nMzt_IlI  
  struct result_2 Hq 5#.rZ#  
  { ejZ-A?f-K  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; y,`n9[$K\  
} ; = K}Pfh  
PL&> p M  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} pLCj"D).M  
gi,7X\`KQ  
template < typename T > 8|)!E`TKSV  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const STjb2t,a  
  { %C,zR&]F  
  return fn(pk(t)); J{dO0!7y  
} Yc]k<tQ  
template < typename T1, typename T2 > 4)tY6ds)r|  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Jw}t~m3  
  { a5/, O4Q  
  return fn(pk(t1, t2)); fVgK6?<8^  
} -c?x5/@3  
} ; X,l7>>L{g  
xbhHP2F |  
8A&N+sT  
一目了然不是么? j[:70%X  
最后实现bind ]rj~3du\  
RNw#s R  
bT2c&VPCE  
template < typename Func, typename aPicker > {U_ ,y(V  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 7QTS@o-  
  { 6AJ`)8HX  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); wE.jf.q  
} 1gK^x^l*f  
8Pa*d/5Y(  
2个以上参数的bind可以同理实现。 '+/mt_re=  
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。 9ns( F:  
59D '*!l-  
十一. phoenix !Z2h ?..O  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: rBmW%Gv  
J&~I4ko]  
for_each(v.begin(), v.end(), 4'#=_J  
( 6O{QmB0KK  
do_ >oJab R  
[ c Q-#]  
  cout << _1 <<   " , " A'jL+dI.  
] Q" h]p  
.while_( -- _1), cI8\d 4/py  
cout << var( " \n " ) ;~:Z~8+{c  
) ,^c-}`!K  
); Uz_ob9l<#H  
D.{vuftu  
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: Ne|CWUhO  
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 $!9U\Au>2  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 A}9^,C$#  
那么我们就照着这个思路来实现吧: 3l~7  
1YMi4.  
=p[Sd*d  
template < typename Cond, typename Actor > %IVM1  
class do_while Xk%eU>d  
  { vo }4N[]Sb  
Cond cd; Kn$E{F\  
Actor act; <`SA >P  
public : 83V\O_7j  
template < typename T > #pAN   
  struct result_1 81|[Y'f  
  { &&<l}E  
  typedef int result_type; Szu @{lpP@  
} ; 8v4krz<Iq  
igTs[q=Ak  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} ^E \4`  
a] c03$fK  
template < typename T > ,/p+#|>C=  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]#shuZ##>0  
  { ,ov$` v  
  do OjffN'a+N  
    { -:_3N2U=+  
  act(t); b)Nd}6}<?  
  } SbUac<  
  while (cd(t)); sqhIKw@  
  return   0 ; 63\ CE_p  
} j-J/yhWO&  
} ; [g"nu0sOK  
NKFeND  
<Af&Q0J  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). ] rqx><!  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 ~P}ng{x4z  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 cy6YajOk7  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 9 AD*  
下面就是产生这个functor的类: Xbx=h^S  
mvpcRe <  
Fg p|gw4  
template < typename Actor > u{uqK7]+  
class do_while_actor 90abA,U@  
  { <n k/w5nKL  
Actor act; #o~C0`8!B=  
public : %?V~7tHm>  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} _M8'~$Sg  
EVqqOp1$v4  
template < typename Cond > au=@]n#<(  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; W^HE1Dt]  
} ; a|y'-r90  
#G(ivRo  
E Y !o#m  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。  l2M(  
最后,是那个do_ u"7!EhX&  
L^C B#5uG  
5>S1lyam  
class do_while_invoker ^ux'-/  
  { L"1AC&~ u  
public : =`(W^&|  
template < typename Actor > {C]tS5$Z  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 0r$n  
  { 9k9}57m.i  
  return do_while_actor < Actor > (act); 'HV@i)h0%V  
} x5g&?2[  
} do_; 8]#J_|A6Z  
H^o_B1  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? @>ys,dy  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 k&[6Ld0~56  
最后来说说怎么处理break和continue W"\`UzOLQ  
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。 T%"wz3~  
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
欢迎提供真实交流,考虑发帖者的感受
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八