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
  • 8397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 } A+ncabm  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 p:TE##  
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, .hu7JM+  
"5L?RkFi\  
;&n iZKoe  
'5 Yzo^R;  
  class filler f*<Vq:N=\  
  { F{;#\Ob  
public : (BPO*'  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} NuPlrCy;  
} ; n<bU'n  
AwXzI;F^  
jan}}7Dly  
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: 41Z@_J|&  
*ma w`1  
_Iminet  
iMJt8sd  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); l99Lxgx=  
>zqaV@T  
j &,Gv@  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 {N>ju  
{=3A@/vM  
zwZvKV/g  
<zR{'7L/  
二. 战前分析 OA*O =  
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。 cFw-JM<  
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 SFRP ?s  
Bkd$'7UT  
w") G:K  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); )-_^vB  
  /* --------------------------------------------- */ ~;3#MAG  
vector < int *> vp( 10 ); +Ps.HW#NY  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); WI4<2u;  
/* --------------------------------------------- */ g%l ,a3"  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 'o6}g p)  
/* --------------------------------------------- */ ",3v%$ >  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); 6w7;  
  /* --------------------------------------------- */ 5PO_qr= Hx  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); QZ l#^-on  
/* --------------------------------------------- */ tO{{ci$-T  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); !h4T3sO  
'KA$^  
-$W1wb9z  
jcJ 4?  
看了之后,我们可以思考一些问题: U@NCN2 I  
1._1, _2是什么? n!4\w>h  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 yf9"Rc~+  
2._1 = 1是在做什么? ^T!Zz"/:  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ,_u7@Ix  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 ,)Q-o2(C  
P !i_?M  
;Y\LsmZ;F  
三. 动工 "G [Nb:,CR  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: @w8} ]S  
w2.] 3QAZ  
.qSDe+A  
llP V{  
template < typename T > _K9`o^g%PJ  
class assignment /IWA U)A0  
  { YK6LJv}  
T value; -}%J3j|R:  
public : J)YlG*  
assignment( const T & v) : value(v) {} OW@%H;b  
template < typename T2 > Jz` jN~  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } BDI@h%tJb:  
} ; Q4m> 3I  
4j=3'Z|  
UE'=9{o`  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 A,.X  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment m "9f(  
t|iN Sy3  
OP1` !P y  
^$: w  
  class holder qR'FbI  
  { !b+4[ xky  
public : p75o1RU  
template < typename T > LZn'+{\`  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const \:4*h  
  { ^[7Mp  
  return assignment < T > (t); +a!3*G@N+  
} H ni^S  
} ; ML_VD*t9  
&#2&V>pE  
fB3Jp~$  
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: pq{`WgA^  
f\hMTebma$  
  static holder _1; ]?4;Lw  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ie6 c/5  
%*gf_GeM  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); J =^IS\m  
而不用手动写一个函数对象。 "tCTkog3]  
`MVqd16Y  
PT2;%=f  
L(TM& ps\-  
四. 问题分析 T#Z&*  
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。 @GN2v,WA?  
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。 0SL{J*S4[#  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 PyQ .B*JJ  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 S[F06.(1  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 /Sj~lHh  
+]%S}<R  
五. 问题1:一致性 T'5{p  
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?| j9NF|  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 b)I-do+  
5*$yY-A  
struct holder Cq2Wpu-u  
  { k4ti#3W5eG  
  // ,s~l; Gkj  
  template < typename T > 5?-HQoT)G  
T &   operator ()( const T & r) const "ioO_  
  { wD9K\%jIr!  
  return (T & )r; N_c44[z 1  
} 7'IIB1v.\  
} ; Q~ U\f$N  
,R[$S"]!SH  
这样的话assignment也必须相应改动: UGPDwgq\v  
Vu5?;|^:  
template < typename Left, typename Right > BD C DQ  
class assignment E@SFK=`  
  { P1mg;!tq  
Left l; >1s a*Wf  
Right r; jo:Z  
public : %l7[eZ{Y  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} tY"eoPme  
template < typename T2 > V9oBSP'kt  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } ?),b902C  
} ; dVb6u  
OMLU ;,4  
同时,holder的operator=也需要改动: ^>IP"kF  
H3rA ?F#+*  
template < typename T > =p@`bx  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const XZ%,h  
  { cdMSC7l!  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); hObL=^F  
} &42 ]#B"*  
Ooz ,?wU6  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 .==D?#bn  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 *kLFs|U  
/L^g. ~  
return l(rhs) = r; b&rBWp0#  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 G WIsT\J  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ;b{#$#`=  
]pR?/3  
template < typename Tp > rwq   
class constant_t e S8(HI6{^  
  { 59Pc:Gg;  
  const Tp t; c< $<n  
public : *igmi9A  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} T3{O+aRt  
template < typename T > TWRP|i!i  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const z0 9Gp}^;  
  { oV%:XuywT  
  return t; VExhN';  
} B"GC|}N )v  
} ; ;"MChk  
+dCDk* /m  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 G8M~}I/)  
下面就可以修改holder的operator=了 3:WqUb\QK  
uuY^Q;^I*  
template < typename T > =<n ]T;  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const V+`kB3GV  
  { gRY#pRT6d  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); b9j}QK  
} ' ##?PQ*u  
tRoSq;VrS  
同时也要修改assignment的operator() At.& $ t  
mo| D  
template < typename T2 > 2)=whnFS  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } eGEwXza 4  
现在代码看起来就很一致了。 JqzoF}WH  
rRe5Q  
六. 问题2:链式操作 f-F=!^.  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 +VUkV-kP  
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。 {lds?AuK  
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。 2w.FC  
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。 ,XT,t[w  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ,%9XG077  
Vh\_Ko\V5  
template < typename T >  ew1L+  
struct result_1 e/D{^*~S  
  { <,~OcJG(   
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; x/s:/YN'  
} ; | 1B0  
#*.!J zOg  
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: ^OY$ W  
&hWELZe0vv  
template < typename T > b-& rMML  
struct   ref (ks>F=vk*  
  { I*-\u  
typedef T & reference; 8&@=Anc&q  
} ; [5P-K{Ko  
template < typename T > hY4#4A`I  
struct   ref < T &> wC{sP"D  
  { H:(B^uH  
typedef T & reference; M1Q&)am  
} ; (@^9oN~}  
45JL{YRN  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: +p\E%<uQ  
;?Pz0,{h  
template < typename T > 1n`[D&?q  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const -m`|Sq  
  { Km5_P##  
  return l(t) = r(t); Gld~GyB\k  
} H9T~7e+  
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。 #ZZe*B!s_  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 'Dfs&sm  
p\[!=ZXFr\  
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 5HbHJ.|r  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 3/RwCtc  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ;#Po}8Y=  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ?T/4 =  
最后的布局是: WM+8<|)n  
                Add s\d3u`G  
              /   \ /O[6PG  
            Divide   5 &kb~N-  
            /   \ gvc@q`_]  
          _1     3 $oW= N   
似乎一切都解决了?不。 *B&P[n  
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。 'dj3y/ k%  
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。 J`5VE$2M  
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: (U 'n1s/X  
]O|>nTa  
template < typename Right > 0/ QDfA?  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const oRbWqN`F.  
Right & rt) const g]f<k2  
  { 29:2Xu i  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); sPK]:i C  
} |Y"XxM9  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 RC7F/|w.z  
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。 Xq1#rK(  
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。 |)7K(R)(=  
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。 !>Nlp,r&~  
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。 j}Tv/O,f  
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? @* hv|zjs  
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: j)@W1I]2#  
Ny"9!3V   
template < class Action > l4RqQ+[KA;  
class picker : public Action ~?NCmU=3  
  { 8ve-g\C8 H  
public : /o4_rzR?  
picker( const Action & act) : Action(act) {} UA.Tp[u  
  // all the operator overloaded 0Px Hf*  
} ; JlSqTfA  
]{tWfv|Xg8  
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。 :Ou~?q%X  
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: 6@|!m'  
>.SO2w  
template < typename Right > T]0K4dp+  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const /[6wm1?!  
  { M.H!dZ  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); S:!5 |o|  
} u/W{JPlL  
R V#w 0 r  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Z*Ffdh>*:&  
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。 :+ YHj )mN  
TD\TVK3P  
template < typename T >   struct picker_maker -, +o*BP  
  { Yh]a4l0  
typedef picker < constant_t < T >   > result; Dml?.-Uv<  
} ; 9?Bh8%$  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > hEjvtfM9\-  
  { \WE/#To  
typedef picker < T > result; 0faf4LzU!  
} ; VsA_x  
$idToOkw  
下面总的结构就有了: ]Z[3 \~?  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 zDYJe_m ~  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 =F[M>o  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 !wAnsK  
至此链式操作完美实现。 azmeJpC  
ydD:6bBX  
]9 @4P$I  
七. 问题3 B)/&xQu  
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。 EW]DzL 3  
>0kL9_9{  
template < typename T1, typename T2 > 0of:tZU  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const G,A?yM'Vw  
  { tLJ 7tnB  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); M]V j  
} @{V`g8P>  
{X, -T&  
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: Rq1 5AR  
|%4nU#GoB  
template < typename T1, typename T2 > h(2{+Y+  
struct result_2 TFbc@rfB  
  { n}NUe`E_h  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; a\-5tYo`u  
} ; PM*lnd#J  
R?:K\  
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? h9S f  
这个差事就留给了holder自己。 +4t \j<T  
    xD7Y"%Pbx  
eI2041z  
template < int Order > P3bRv^  
class holder; "j%Gr :a  
template <> Y+S<?8pA  
class holder < 1 > |x.[*'X@  
  { J{Ij  
public : mC ]Krnx  
template < typename T > lN.&46 e  
  struct result_1 F\+9u$=  
  { 6jr}l  
  typedef T & result; O0^Y1l  
} ; z@[n?t!7k  
template < typename T1, typename T2 > *mWS+xcU(L  
  struct result_2 \U]<HEc^  
  { $xvwnbq#y  
  typedef T1 & result; +SV!QMIg  
} ; k;umLyz  
template < typename T > g3n>}\xG>  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 6mZpyt  
  { 2QHu8mFU  
  return (T & )r; a"O9;&}; &  
} 1b=\l/2  
template < typename T1, typename T2 > }8.$)&O$^  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const L-W*h  
  { ;).QhHeg>  
  return (T1 & )r1; =w7k@[Bq  
} /\jRr7 Cd  
} ; v]drDVJ   
vO{[P# L}  
template <> 7<Ut/1$MI  
class holder < 2 > ohXbA9&(x  
  { :)_P7k`>e/  
public : Sr10ot&ox  
template < typename T > @ceL9#:uc  
  struct result_1 VjSbx'i  
  { D5T0o"A  
  typedef T & result; ^sZHy4-yK#  
} ; tV.96P;)/9  
template < typename T1, typename T2 > az:lG(ZGw  
  struct result_2 [:Odb?+`F  
  { wu0J XB%&^  
  typedef T2 & result; M>Ws}Y  
} ; xs  >Y  
template < typename T > (B+zh  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const h 7\EN  
  { ELV$!f|u  
  return (T & )r; +]Bx4r?p  
} %gEfG#S  
template < typename T1, typename T2 > +DT)7 koA  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ilj9&.isB  
  { !]f:dWSLB  
  return (T2 & )r2; [aC2ktI  
} h1_KZ[X  
} ; YF");itH  
eR1]<Z$W\  
=uR[Jewa  
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> >。 a67NWH  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Xo4K!U>TzZ  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: fl9J  
N'5!4JUI  
return l(i, j) = r(i, j); %}~Ncn_r  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 0Ioa;XgOn  
]\R%@FCYc  
  return ( int & )i; [k +fkr]  
  return ( int & )j; T8QRO%t  
最后执行i = j; :'dH)yO  
可见,参数被正确的选择了。 W{'tS{  
! +Hc(i  
c;7ekj  
9%uJ:c?  
u-Ip*1/wp  
八. 中期总结 Qgv-QcI{  
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: /Big^^u  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 d 'wWj  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 T xwZ3E  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor s2+s1%^Ll  
H"g p  
,e>N9\*  
FU~:9EEx  
0jwex  
i%_nH"h  
九. 简化 n47v5.Wn  
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。  #`2*V  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 +l$BUX  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ;,]Wtmu)7  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ~); 7D'[  
  +-*/&|^等 yX8$LOjE  
2. 返回引用。 5SY(:!  
  =,各种复合赋值等 VJ(#FA2  
3. 返回固定类型。 A[oxG;9xi  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) =:=uV0jX\  
4. 原样返回。 Ih0kd i  
  operator, bjJ212J  
5. 返回解引用的类型。 <yrl_vl{  
  operator*(单目) '%9e8C|  
6. 返回地址。 q>ps99[=  
  operator&(单目) tm}0kWx  
7. 下表访问返回类型。 |q\:3R_0  
  operator[] a2un[$Jq`  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ]q@6&]9  
  operator<<和operator>> Hlq#X:DCn  
&P{[22dQ  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 :AB$d~${M>  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: dAcy;-[[P  
',p`B-dw  
template < typename Left > h{cJ S9e}  
struct value_return toCT5E_0=  
  { * <_8]C0>  
template < typename T > VS\~t  
  struct result_1 qMe$Qr8  
  { 9rmOf Jo:  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; oUBn:Ir@  
} ; $/Q*@4t  
7.l[tKh  
template < typename T1, typename T2 > g k[8'  
  struct result_2 LN?W~^gsR  
  { TM|ycS'  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; u>.qhtm[  
} ; qG%'Lt  
} ; G u-#wv5@  
%9A6c(L  
|^i+Srh  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait bEE'50 D  
i7w>Nvj]  
下面我们来剥离functor中的operator() sc^TElic  
首先operator里面的代码全是下面的形式: 7x^P74  
58Fan*fO  
return l(t) op r(t) &pD6Qq{  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ]?`t spm<t  
return op l(t) =q( ;g]e  
return op l(t1, t2) $>;U^-#3  
return l(t) op PI#xRKt  
return l(t1, t2) op _$?SKid|o  
return l(t)[r(t)] (W| Eg  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] w#5^A(NR  
t .&YD x  
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: RS~jHwIh  
单目: return f(l(t), r(t)); q(J3fjY)  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); I7hE(2!$  
双目: return f(l(t)); n%]1p36  
return f(l(t1, t2)); H1>}E5^?  
下面就是f的实现,以operator/为例 ~ b ;%J:  
v'*#P7%Kf  
struct meta_divide g,!6, v@  
  { 1#9Q1@'OS  
template < typename T1, typename T2 > MGd 7Ont  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) &C+pen) Z  
  { nxP>IfSA  
  return t1 / t2; 9air" 4  
} wTGH5}QZ+  
} ; mpBSd+ ;Z  
`2y2Bk  
这个工作可以让宏来做: brGUK PB  
([='LyH];z  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ jd|? aK;(  
template < typename T1, typename T2 > \ 0S0 ?\r  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; JZP>`c21y]  
以后可以直接用 +.T&U7xV  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) `)FSJV1  
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 "]81+ D  
(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。。。) HgP9evz,0  
t3.;W/0_  
aCe<*;b@  
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 O<Rm9tZ8  
W|oLS  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > mVN^X/L(y  
class unary_op : public Rettype i :wTPR  
  { NZSP*#!B  
    Left l; t8,s]I&  
public : ~*9 vn Z@  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} v_PhJKE  
8o-*s+EY"&  
template < typename T > {1.t ZCMT  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const i w<2|]>l  
      { :[oFe/1K!4  
      return FuncType::execute(l(t)); s88lN=;  
    } UW*[)yw]  
ML!Z m[I9  
    template < typename T1, typename T2 > AXhV#nZt0  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :4PK4D s7  
      { < ) L'h  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); gN|[n.W4  
    } f\FubL  
} ; 9pD=E>4?#  
uI^E9r/hB  
Bkvh]k;F8  
同样还可以申明一个binary_op qh!2dj  
Np=IZ npt  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > lV/-jkR  
class binary_op : public Rettype 6C>"H  
  { FOxMt;|M  
    Left l; A\9Q gM  
Right r; gf()NfUvRH  
public : M/XxiF  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} !j,LS$tPu  
#;?j]npg]  
template < typename T > YoV^Y&:9<  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const y~CK&[H  
      { AOhfQ:E 4  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); Ly1V@  
    } o qa]iBO  
E(F<shT#  
    template < typename T1, typename T2 > y#Je%tAe 2  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h0ufl.N_%  
      { *6 oQW  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); m0+X 109  
    } :|3n`,  
} ; O)78 iEXi|  
_Gv[ D  
7jIye8Zi8  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 F3$@6J8<[z  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 $gU6=vN1#  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1)  ~{7/v  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 kZXsL  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! s*<\ mwB  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 kXGJZ$  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ;*K@8GnU  
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) ]03+8 #J  
下面是修改过的unary_op j3`# v3  
Gj^JpG  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > eHUr!zH:  
class unary_op \^O#)&5 V  
  { WVUa:_5{  
Left l; c+:LDc3!Gb  
  m%Ah]x;  
public : AsyJDt'i  
V3 j1M?>  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ns|)VX   
)&R^J;W$M1  
template < typename T > CPssk,q~C  
  struct result_1 x _&=IyU0j  
  { +cS%b}O`$  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; -F.A1{l[.  
} ; '|mVY; i[  
))Ws{  
template < typename T1, typename T2 > 0J-]  
  struct result_2 {kGcZf3h  
  { "L yMw){  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; H4[];&]xr  
} ; g.![>?2$8  
<BoDLvW>  
template < typename T1, typename T2 > Y)*5M  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const W`HO Q  
  { oG5 :]/F  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); C{mL]ds<  
} tHlKo0S$0  
4 [2^#t[  
template < typename T > R%)ZhG*  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [J4 Aig  
  { XRi/O)98o  
  return OpClass::execute(lt(t)); X2>qx^jT  
} ?;1^8 c0  
\LX!n!@  
} ; )c vA}U.z  
rv>K0= t0  
)NG{iD{_]  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug !vNZ- }  
好啦,现在才真正完美了。 'BY{]{SL  
现在在picker里面就可以这么添加了:  X$:r  
WVaIC$Y  
template < typename Right > Sn 3@+9J  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const b'\a 4  
  { /">A3bq  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); -:92<G\D  
} H"hL+F^  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 .yp"6S^b  
|BrD:+  
Y{yN*9a79  
=Kdd+g!  
Z]-C,8MM  
十. bind pAwmQS\W  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 #$trC)?~q  
先来分析一下一段例子 o(iv=(o  
XEd|<+P1  
@Y2"=QVt  
int foo( int x, int y) { return x - y;} JN;92|x  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 V. sIiE  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 ~I^}'^Dbb  
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。 1eG@?~G  
我们来写个简单的。 4 qdLH^dX  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ;DWtCtD  
对于函数对象类的版本: Yv0;UKd  
qkX}pQkG)h  
template < typename Func > s':fv[%  
struct functor_trait H` !%"  
  { YDEUiZ~  
typedef typename Func::result_type result_type; e jY|o Bj  
} ; Efo,5  
对于无参数函数的版本: qucw%hJr  
z:PH _N~  
template < typename Ret > PVBf'  
struct functor_trait < Ret ( * )() > y?BzZ16\bL  
  { "X/cG9Lw  
typedef Ret result_type; zPwU'TbF  
} ; ['F,  
对于单参数函数的版本: G/tah@N[7  
rSTc4m1R  
template < typename Ret, typename V1 > 3wRk -sl  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 7ky$9+~  
  { cI#2MjL  
typedef Ret result_type; |E+tQQr%'  
} ; v]*(Wd~|  
对于双参数函数的版本: FS.z lk\D=  
"zJGYBen  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > >AcpJ|V  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > F12tOSfu*  
  { xW84g08_,  
typedef Ret result_type; ]s lYr8m  
} ; ~'/I[y4t  
等等。。。 # L\t)W  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 7Gb(&'n  
s(yVE  
template < typename Func > 5gpqN)|)[  
struct func_return /$OX'L&b  
  { Kgi| 7w  
template < typename T > @uc N|r}=R  
  struct result_1 pa0'\  
  { F+e J9  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; o!Vs{RRu}  
} ; yK"OZ2Mv  
~;/\l=Xl  
template < typename T1, typename T2 > ypxqW8Xe  
  struct result_2 ,z}wR::%  
  { o6e6Jw  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; $"Oy }  
} ; ;]<{ <czc  
} ; B!jINOg  
[ e4)"A"  
@a.Y9;O  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 wEK@B&DV  
^'8T9N@U  
template < typename Func, typename aPicker > @Yua%n6]#D  
class binder_1 :j/PtNT@  
  { C7=Q!UK`\  
Func fn; M4a- +T"  
aPicker pk; ,j~ R ^j  
public : b@ J&jE~d  
tMaJ; 4  
template < typename T > 02]9 OnWw  
  struct result_1 )=\W sQ  
  { UXB[3SP  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; !=#230Y  
} ; mfu >j,7l  
g;(r@>U.r  
template < typename T1, typename T2 > w;$@</  
  struct result_2 S3"js4a  
  { M%7H-^{  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; JL1%XQ i  
} ;  z"BV+  
rVkoj;[  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} |Iy55~hK`  
D5X;hd  
template < typename T > 5*1wQlL  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ~Z5?\a2Ld  
  { OT7F#:2`  
  return fn(pk(t)); z`uqK!v(K  
} 1Oo^  
template < typename T1, typename T2 > hoASrj{s  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const _t:cDXj  
  { o"^}2^)_SR  
  return fn(pk(t1, t2)); qQR> z  
} ;% *e}w0  
} ; 9d2#=IJm  
maLJ M\C  
:V2j'R,  
一目了然不是么? {jzN  
最后实现bind Pf oAg*  
D%LM"p  
x+5Q}ux'G  
template < typename Func, typename aPicker > aDa}@-F&a  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) O?@1</r^  
  { {xt<`_R  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); fmie,[  
} jG{} b6  
S>7Zq5*  
2个以上参数的bind可以同理实现。 my")/e  
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。  $J mL)r  
8QYG"CA6/  
十一. phoenix #;juZ*I  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: =!xeki]|9  
~nb%w?vv  
for_each(v.begin(), v.end(), (7 Mn%Jp  
( t Zj6=#  
do_ :5?ti  
[ tBG :ECUL  
  cout << _1 <<   " , " R_*b<~[/  
] xy$FS0u  
.while_( -- _1), #I@]8U#,":  
cout << var( " \n " ) (~pcPGUG  
) 8{Y ?;~G  
); &RXd1>|c2  
~U8#Iq1  
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: ;-=y}DK  
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 nvD"_.KrJ  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 1L'[DKb'  
那么我们就照着这个思路来实现吧: ^g[\.Q  
nx=#QLi  
"<6pp4*I  
template < typename Cond, typename Actor > [RD ^@~x  
class do_while aEdF Z  
  { CV4V_G  
Cond cd; U^Z[6u  
Actor act; 0s0[U  
public : 5HG 7M&_  
template < typename T > 4PiNQ'*  
  struct result_1 XoSjYG(>,  
  { p"H8;fPA0  
  typedef int result_type; 0 P/A  
} ; O( he  
~B(]0:  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} d5A!kU _.  
= k3O4gE7  
template < typename T > q~trn'X>  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const p{Pa(Z]G  
  { F.A<e #e?  
  do 94APjqV6'  
    { e%bER ds  
  act(t); CR934TE+  
  } j)-D.bY0  
  while (cd(t)); ZX-9BJ`Q  
  return   0 ; ?xQ lX%&`6  
} d?N"NqaN  
} ; kTi QO2H  
p w>A Q  
zp4ru\  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). ?%Y?z ]L#  
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。 42 p6l   
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。 ~n[LL)v  
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。 7gVWu"  
下面就是产生这个functor的类: )SA$hwR  
%hrv~=  
Qb|w\xT^Y  
template < typename Actor > $:u,6|QsS=  
class do_while_actor YfMe69/0I  
  { hQL9 Zl~  
Actor act; puqLXDjA/  
public : }#'KME4  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} 8@h zw~>  
LOnhFX   
template < typename Cond > MCh8Q|Yx4  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; "fpj"lf-  
} ; ]nX.zE|F  
>.{ ..~"K  
(X!/tw,.  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 p~8~EQFj  
最后,是那个do_ 3]N}k|lb%  
M8[YW|VkP  
@O45s\4-*  
class do_while_invoker hsqUiB tc6  
  { W$'pUhq\H  
public : C9=f=sGL  
template < typename Actor > J$e.$ah;  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const MT6kJDyLu  
  { ,o9)ohw  
  return do_while_actor < Actor > (act); !5B9:p~-  
} G4x.''r&Sl  
} do_; pK'WJ 72U  
EW5S%Y  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? ='VIbE@qC  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 =fsaJ@q ,R  
最后来说说怎么处理break和continue vhL&az  
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。 ^F"*;8$  
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 或 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:
10+5=?,请输入中文答案:十五