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
  • 4274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 n?vrsqmZ  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 nE)?P*$3Z  
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, D]resk  
ZZp6@@zyq'  
I$v* SeVHE  
75}BI&t3k  
  class filler >[B[Q_})  
  { EI6K0{'&X  
public : & D4'hL3  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} %{s<h6{R  
} ; =xFw4 D9  
62Yi1<kV@  
pA9^-:\*  
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: io^^f|  
Ul7)CT2:  
1i:l  
]Ow A>fb  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); <zH24[  
o7E?A  
P#bZtWx'<N  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 w$4fS  
7*]O]6rP  
_!kL7qJ"  
, }O>,AU  
二. 战前分析 1foy.3g-  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 V~` ?J6  
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 lO>w|=<  
LC)-aw>-  
}N!I|<"/  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); s,O:l0  
  /* --------------------------------------------- */ u{maE ,  
vector < int *> vp( 10 ); gtWJR  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ,[ &@?  
/* --------------------------------------------- */ 8C3oj  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 8.bIP ju%v  
/* --------------------------------------------- */ +G*2f V>  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); VeidB!GyP  
  /* --------------------------------------------- */ =B_vQJF2  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); `)$'1,]u  
/* --------------------------------------------- */ h-<2N)>!  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); :786Z,')  
-t2bHhG  
?]SSmZpk  
HM ;9%rtO  
看了之后,我们可以思考一些问题:  Svj%O(  
1._1, _2是什么? @DG$  
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。 F1%-IBe  
2._1 = 1是在做什么? \zCT""'i  
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。 =n|n%N4Y  
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。 /9<zG}:B  
.XQ_,  
;:NW  
三. 动工 `b 6j7  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: fOs}5J  
gB,~Y511  
1:5jUUL8  
)OxcJPo  
template < typename T > -@f5d  
class assignment [`^5Zb  
  { '=}F}[d"kk  
T value; J P'|v"  
public : v1wMXOR  
assignment( const T & v) : value(v) {} !2>MaV1,  
template < typename T2 > Kk|uN#m  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } /ghXI"ChI  
} ; +HvEiY  
ibo{!>m  
U {Xg#UN  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ^\:"o  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment JG-\~'9  
+Zgh[a  
R: 8\z0"L*  
S?n,O+q  
  class holder [O92JT:li  
  { G\4h4% a  
public : $/sIdFZi  
template < typename T > 6'+;5M!  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const W,'30:#Fr7  
  { H|&[,&M>  
  return assignment < T > (t); dV(61C0wn  
} T@0\z1,~S  
} ; cC@B\Q  
V4kt&61  
AdV&w: ^yf  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: G*.}EoA  
Kv3cKNvu~  
  static holder _1; @*kQZRGK7  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 M-Gl".*f  
Bbk=0+ ^8I  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); a(- ^ .w  
而不用手动写一个函数对象。 2 )oT\m  
Kppi N+||  
%!Z9: +;B  
{x$WBy9  
四. 问题分析 <2Q+? 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。 ;#a^M*e  
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。 [k qx%4q)  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 p2Yc:9r9+A  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 8{QN$Qkn  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 iupuhq$ ]  
>p"ytRu^  
五. 问题1:一致性 }U-h^x'  
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?| '*K}$+l  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 "tax  
i#c1 ZC  
struct holder 701ei;   
  { -js:R+C528  
  // ;VVKn=X=S=  
  template < typename T > :5`=9 _|  
T &   operator ()( const T & r) const 3 sUTdCnNf  
  { 7OSk0%Q,  
  return (T & )r; -DWyKR= j"  
} ;A^Ii>`  
} ; t2V|moG  
$J]VY;C!  
这样的话assignment也必须相应改动: ,ru2C_LQ  
PX7@3Y  
template < typename Left, typename Right > T\Zf`.mt  
class assignment |^: A,%>  
  { $,Q0ay  
Left l; R'M=`33M  
Right r; Y|%s =0M  
public : 3.[ fTrzJ  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} J0xV\O !e  
template < typename T2 > )?es3Ehqq  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } /Z':wu\  
} ; vRp#bScc  
xw[KP [(  
同时,holder的operator=也需要改动: 1>5l(zK!9  
1< 22,  
template < typename T > IY$v%%2WZ  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const L;jzDng<  
  { :x85:pa  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); `[.b>ztqgJ  
} |%p;4b  
l;+nL[%`  
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。 M1UabqQ  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 mar6/*`I#+  
B4fMD]  
return l(rhs) = r; =v-qao7xCV  
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。 ."HDUo2D7  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: OFcL h  
nd~cpHQR^  
template < typename Tp > zn!H&!8&  
class constant_t LmCr[9/  
  { =EE>QM  
  const Tp t; R<* c   
public : dXwfOC\\  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} H[H+s!)"  
template < typename T > +MHsdeGU1W  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const xLZJ[:gr  
  { kBF.TGT[l  
  return t; /#WRd}IjK  
} 'MF|(`  
} ; ^t p6G  
V]4g- CS[  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 yiourR)H<  
下面就可以修改holder的operator=了 . }#R  
suo;+T=`I  
template < typename T > rf}@16O$'  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const HhZlHL  
  { ~f:y^`+Q[  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); "e)C.#3  
} b-'T>1V  
[9}D+k F  
同时也要修改assignment的operator() >d/DXv 3  
aHhr_.>X  
template < typename T2 > & B CA  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } kMJf!%L(  
现在代码看起来就很一致了。 q$#5>5&  
E[IjeJB5  
六. 问题2:链式操作 h\]D:S  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 8:D|[u;iG  
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。 `1O<UJX  
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。 397IbZ\  
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。 l*l?aI  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 3vcKK;qCB  
]x;*Z&  
template < typename T > =I(F(AE  
struct result_1 Oq[2<ept  
  { cu~dbv6H  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; [.ya&E)x  
} ; \my5E\  
_lK+/"-l  
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: aRt`IcZYz  
CO%o.j=1  
template < typename T > sN"JVJXi  
struct   ref ON.1'Wk?  
  { 4y: pj7h  
typedef T & reference; L4Nn:9b  
} ; te<lCD6  
template < typename T > zYCS K~-GW  
struct   ref < T &> JI)@h 4b  
  { .()|0A B&g  
typedef T & reference; 6jDHA3  
} ; 'MWu2L!F  
XWuHH;~*L  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: VLL CdZ%  
w!GPPW(  
template < typename T > )qbjX{GZ7  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const zw2qv'  
  { L lNd97Z  
  return l(t) = r(t); Tgf\f%,h  
} sYMgi D  
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。 F"G]afI9+  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 fV>12ici  
mi`jY0e2  
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 `]T# uP<u  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: zyHHz\{  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 2#y-3y<G  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Qp?+G~*  
最后的布局是: 9/yE\p .  
                Add CO<P$al  
              /   \ MS>QU@z7c  
            Divide   5 n7>L&?N#y#  
            /   \ U8||)  +  
          _1     3 VGe OoS  
似乎一切都解决了?不。 $\9M6k'  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 CogN1,GJ  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 +N3f{-{"Yo  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: Dr_ (u<[  
zJMm=Mw^  
template < typename Right > >QA;02  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const =sIkA)"!=  
Right & rt) const -wdd'G  
  { 4?u<i=i  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); w4<n=k  
} ]b+Nsr~  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 3$~oQC  
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。 2jT2~D.U1  
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。 grs~<n|o\  
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。 IEP^u `}  
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。 CGp7 Tx#  
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? V_Xq&!HN[  
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: ?l/$cO  
7_ G$&  
template < class Action > mne?r3d  
class picker : public Action #X`qkW.T<  
  { -Uj3?W  
public : )8_ x  
picker( const Action & act) : Action(act) {} Q)s`~G({P  
  // all the operator overloaded phc9esz  
} ; JNx;/6'd,  
x^959QO~  
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。 ^sP-6 ^  
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: "<=HmE-;  
#GVf+8"  
template < typename Right > 02F\1fXS  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const 0!5w0^1  
  { yh'P17N|q  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); `0z8J*T]  
} ],l}J'.8<V  
|z 8Wh  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 4?c4GT9(6S  
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。 qF? n&>YG  
6");NHE  
template < typename T >   struct picker_maker <l`xP)] X  
  { _@/nc:)H  
typedef picker < constant_t < T >   > result; I #bta  
} ; sWGc1jC?.F  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > GU,ztO.w3  
  { ?E6 C|A$I  
typedef picker < T > result; Yp@i{$IUW  
} ; `iQ9 9  
] v8.ym  
下面总的结构就有了: ~2L]K4Z^  
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。 = ;z42oS  
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。 "T~ce@  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 cxB{EH,2Um  
至此链式操作完美实现。 |.~0Ulk,  
0Q)m>oL.  
?]/"AWUX  
七. 问题3 qi]"`\  
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。 lmbC2\GT  
T[\?fSP  
template < typename T1, typename T2 > 6p)dO c3L  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @ |^;d  
  { n%&+yg   
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 6xT" j)h  
} g?1! /+  
wyC1M  
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: ?rSm6V  
4.&hV?Kxz  
template < typename T1, typename T2 > C'S&  
struct result_2 DRy,n)U&  
  { x:0nK,  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; e:T8={LU2W  
} ; CGCI3Z'  
L^%jR=  
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? NU/:jr.W#  
这个差事就留给了holder自己。 ZGgM- O1  
    L; (J6p]h  
T*bBw  
template < int Order > _I<LB0kgf.  
class holder; Ef"M e(  
template <> Jr.4Y>;}e3  
class holder < 1 > LR:meCOI  
  { &Z%|H>+;T  
public : o4Hp|iK&0  
template < typename T > Uf`~0=w  
  struct result_1 Z%9_vpWc  
  { ]R%+  
  typedef T & result; fKkH [  
} ; y=q iGi[Nc  
template < typename T1, typename T2 > -d8U Hc  
  struct result_2 /^9KZj  
  { fb;y*-?#  
  typedef T1 & result; yRtxh_wr9  
} ; 6Sr}I,DG  
template < typename T > T^1]|P  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 1J?x2  
  { 90[?)s  
  return (T & )r; & G8tb>q<V  
} :J~sz)n4  
template < typename T1, typename T2 > D)){"Q!b  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 0sGAC  
  { G Z~W#*|V  
  return (T1 & )r1; {OGv1\ol&  
} R A^-Pa.O  
} ; rhQv,F9  
tZ*z.3\<  
template <> 2nkUvb%=  
class holder < 2 > c_dg/ !Iu  
  { ^R;rrn{^  
public : xp;CYr"1}  
template < typename T > uYy&<_r  
  struct result_1 nAY'1!Oi  
  { l 4e`-7  
  typedef T & result; M~"93Q`f^  
} ; ? ht;ZP  
template < typename T1, typename T2 > P(Wr[lH\y  
  struct result_2 x2@W,?oPm  
  { QsC6\Gt#  
  typedef T2 & result; _X"G(  
} ; rFl6xM;F  
template < typename T > n[tES6u  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const )D>= \ Me  
  { *wNO3tP't  
  return (T & )r; Di>B:=  
} /+g)J0u  
template < typename T1, typename T2 > Lcow2 SbH  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const A{,ZfX;SPO  
  { ~3r}6,%  
  return (T2 & )r2; o@j)clf  
} +L>?kr[i[  
} ; WB(Gx_o3  
\9 5O  
Qs1e0LwA9  
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> >。 lq*{2M{[  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: EI!e0 V1!  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: f.Feo  
8-uRn38  
return l(i, j) = r(i, j); Y>i5ubR~  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) b@?pofZ`k  
vzPuk|q3  
  return ( int & )i; z(JDLd  
  return ( int & )j; p0Ra`*f  
最后执行i = j; 86HK4sES  
可见,参数被正确的选择了。 b@  S.  
Z`{ZV5  
%K7wScz7  
X$(Dem  
D5gDVulsh  
八. 中期总结 +x_9IvaW&?  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 29~Bu5  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 -ttH{SslM  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 9:1[4o)~  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ~ u',Way  
Tn"/EO^N  
T2p;#)dP  
}[c ,/NH  
zd-qQ.j0  
8 bpYop7 L  
九. 简化 7f,!xh$  
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。 2SHS!6:Rl  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 5ON\Ve_H  
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: "GY/2;  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 j8 |N;;MN  
  +-*/&|^等 {IR-g,B  
2. 返回引用。 E3P2  
  =,各种复合赋值等 g+  P  
3. 返回固定类型。 &|&tPD/dJ  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) T=D|jt  
4. 原样返回。 wOU\&u|  
  operator, fOtzb YVC  
5. 返回解引用的类型。 # @~HpqqR  
  operator*(单目) qr|v|Ejd~  
6. 返回地址。 @kmOz(  
  operator&(单目) KCc7u8   
7. 下表访问返回类型。 @M_p3[c\  
  operator[] "CcdwWM  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Yp(F}<f?  
  operator<<和operator>> &/-^D/ot  
9#iv|X  
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。 ^oYudb^%  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: N`1W"Rx!  
yhzZ[vw7k  
template < typename Left > ey ;94n:<  
struct value_return {Xw6p  
  { Z:3SI$tO  
template < typename T > Ptj[9R  
  struct result_1 rmh 1.W  
  { wM aqR"%  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; "2 "gTS  
} ; ;(I')[R "  
,UE>@;]  
template < typename T1, typename T2 > m&!4*D  
  struct result_2 #'lqE)T  
  { |jT^[q(z  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 9f U,_`r  
} ; l Taw6;  
} ; <]e0TU?bk  
3d81]!n  
6xq/  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait jSc!"Trl]  
vWpoaz/w  
下面我们来剥离functor中的operator() e$=UA%  
首先operator里面的代码全是下面的形式: H)VzPe#{  
BfUM+RC%5  
return l(t) op r(t) uS}qy-8J  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) @})]4H  
return op l(t) ;2\+O"}4H  
return op l(t1, t2) /.m &rS  
return l(t) op glo Y@k~  
return l(t1, t2) op bjCO@t  
return l(t)[r(t)] >A_:q yGk  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 1 |T{RY5  
3I):W9$Qp  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: eF=cMC  
单目: return f(l(t), r(t)); IVdM}"+  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 9hn+eU  
双目: return f(l(t)); , tb\^  
return f(l(t1, t2)); DITo.PU  
下面就是f的实现,以operator/为例 Ae[Na:G+  
{2,vxGi  
struct meta_divide Z\. n6  
  { _'Rzu'$`  
template < typename T1, typename T2 > tkj QSz  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) &Ay[mZQ 7  
  { 97 eEqI$#  
  return t1 / t2; 7xU6Ll+p  
} *3Qwmom  
} ; 6#gS`X23Y  
d.Im{-S  
这个工作可以让宏来做: aTLu7C\-e  
pEp`Z,p  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 2*)2c[/0F  
template < typename T1, typename T2 > \ K~6,xZlDWM  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; rU!QXg]uD  
以后可以直接用 4#"_E:;PQ  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) HY!R|  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 ky#5G-X  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) K*id 1YY  
c+A$ [  
"kS!rJ[  
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 hI>vz"J  
[@;q#.}Z  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ;eY.4/*R  
class unary_op : public Rettype w 8B SY  
  { )Bw}T  
    Left l; ~;S  
public : JG/Pc1aK  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} {'@`: p&3r  
ATzFs]~K;  
template < typename T > B9(@ .  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const :tf'Gw6v  
      { dtx3;d<NsJ  
      return FuncType::execute(l(t)); [L ?^+p>  
    } !fmbm4!a  
cKED RX3  
    template < typename T1, typename T2 > D8 BmC  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +oevNM  
      { wG@f~$   
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); r\T'_wo  
    } FKBI.}A?!'  
} ; E*AI}:or;  
NpLZ ,|H  
G nPrwDB  
同样还可以申明一个binary_op m"/ o4  
L.?QZN%cN  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ;V0^uB.z  
class binary_op : public Rettype yQ!I`T>a  
  { <q.Q,_cW  
    Left l; ?>/9ae^Bw  
Right r; 7SJR_G6,{  
public : Z_;! f}X  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} L6x;<gj  
)lZoXt_3  
template < typename T > Rn$[P.||  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {&ykpu090  
      { \@B 'f  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); G_]zymXQ  
    } o]M1$)>b +  
U!i1~)s  
    template < typename T1, typename T2 > ]_(J8v  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const uL{CUt  
      { /*2)|2w  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); IqAML|C  
    } [9^lAhX  
} ; + l hJ8&  
lG5KZ[/Or  
'\M]$`Et  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 5=_bK^Am  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 hQ ?zc_ 3  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) fSF_O}kLp  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 gY&WH9sp?9  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! s[bQO1g;*  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 U8zCV*ag  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 I%:\"g"c  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) U#Wg"W{  
下面是修改过的unary_op WZM  
UR~s\m  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ub;:"ns}  
class unary_op v>0I=ut  
  { p""\uG'  
Left l; +"1fr  
  X;]I jha<*  
public : \q@Co42n\  
gA}?X  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} zfw=U \  
qV0GpVJZU?  
template < typename T > :cvT/xhO  
  struct result_1 G=/^]E  
  { #y-R*4G  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Rt>mAU$}  
} ; goe %'k,  
.*edaDi  
template < typename T1, typename T2 > +ib&6IU  
  struct result_2 (q@%eor&}  
  { h S)lQl:^  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 2]]}Xvx4#  
} ; h~lps?.#b  
ot0g@q[3  
template < typename T1, typename T2 > 5PsjGvm.%  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $0R5 ]]db)  
  { ]nNn"_qh  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 21O@yNpS$  
} V :/v r  
,rV;T";r  
template < typename T > }9kn;rb$g  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const >n3ig~0d  
  { p:V1VHT,  
  return OpClass::execute(lt(t)); M`n0 q y  
} }kG>6_p?  
D#P]tt.Z   
} ; w3;{z ,,T  
tA]u=-_h  
T+q5~~\d  
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug NxSSRv^rx  
好啦,现在才真正完美了。 *zQhTYY  
现在在picker里面就可以这么添加了: h=Q2 ?O8  
VTU(C&"S  
template < typename Right > eA*We  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const fA"c9(>m%]  
  { Q zg?#|  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Hy5 6@jW+E  
} n-g#nEc:  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 _Wq;bKG  
31\mF\{V  
Z;S)GUG^  
"~S2XcR[ E  
_0BQnzC=  
十. bind 2}XxRJ0   
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 c/^l2CJ0  
先来分析一下一段例子 4 |bu= T  
Y9I|s{~  
%}JSR y  
int foo( int x, int y) { return x - y;} O0;mXH  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 +@c$n`>)  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 u{7->[=  
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。 -oTdi0P  
我们来写个简单的。 p2U6B  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: "[-W(=  
对于函数对象类的版本: *pDS%,$xe  
p( )LQT!  
template < typename Func > !L( )3=  
struct functor_trait I:w+lchAMe  
  { 1_TniR3z1  
typedef typename Func::result_type result_type; hYh~%^0dt  
} ; S=W^iA6>  
对于无参数函数的版本: wwv+s~(0  
&*bpEdkZ  
template < typename Ret > v_WF.sb~  
struct functor_trait < Ret ( * )() > 8H1&=)M=  
  { QeN7~ J  
typedef Ret result_type; rp^:{6O  
} ; re,}}'  
对于单参数函数的版本: @+1AYVz(k  
B`gH({U  
template < typename Ret, typename V1 > I2krxLPd  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 0dQ\Y]b  
  { Z?d][zGw  
typedef Ret result_type; q&}+O  
} ; &-w.rF@  
对于双参数函数的版本: !x\\# 9  
C4GkFD   
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > @iMF&\KC  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > # 2FrP5rC  
  { 6oFA=CjU{  
typedef Ret result_type; R<vbhB/lU  
} ; GHo mk##0E  
等等。。。 u/NcX  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy B~M6l7^?  
=p7id5"  
template < typename Func > XL9-N?(@  
struct func_return fQwLx  
  { \/C5L:|p_  
template < typename T > wCV~9JTJ!  
  struct result_1 yu@Pd3  
  { `~_H\_JpO  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; |WpJen*?Y  
} ; \j-:5M#m  
Sx (E'?]  
template < typename T1, typename T2 > -%Ce  
  struct result_2 =d iGuI B  
  { R,BINp  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; h(GSM'v  
} ; ,b5vnW\  
} ; 6'x3g2C/  
g3yZi7b5FU  
:."6g)T  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 mB6%. "  
K r<UPr  
template < typename Func, typename aPicker > us8HXvvp{  
class binder_1 d{7)_Sbky  
  { 0P!Fci/t  
Func fn; /"8|26  
aPicker pk; y&eU\>M  
public : UR S=1+  
rQ6>*0xL_  
template < typename T > Pp_? z0M  
  struct result_1 Ra6}<o  
  { rZ)7(0BBs  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; g$vOWSI +  
} ; |/$954Hr#<  
RTDplv; ]  
template < typename T1, typename T2 > A0,e3gb  
  struct result_2 _ b</ ::Tp  
  { XX "3.zW  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Sqyju3Yp  
} ; Eau V  
Z6Z/Y()4Tl  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} xP;>p| M  
C N}0( 2n  
template < typename T > ?A24h !7  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const R3LIN-g(  
  { :zvAlt'q=  
  return fn(pk(t)); ^<uQ9p^B  
} V]"pM]>3X  
template < typename T1, typename T2 > Z }Q/u^Z  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const a;nYR5f  
  { U.b|3E/^  
  return fn(pk(t1, t2)); (<@`MPI\@  
} iel@"E 4  
} ; 2$VSH&  
feeHXKD|  
1'iQlnMO@  
一目了然不是么? g6S-vSX,  
最后实现bind }R YPr  
-}( o+!nl  
DRTT3;,N  
template < typename Func, typename aPicker > ^#K^WV  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) GU9p'E  
  { .7:ecFKk  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); R9D2cu,{  
} 6+"gk(  
&p*rEs  
2个以上参数的bind可以同理实现。 84i0h$ZZo  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 & .#dZ}J  
ipt]qJFd  
十一. phoenix 8Bh micU  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: hd[t&?{=  
P"t Dq&  
for_each(v.begin(), v.end(), k,8^RI07@  
( t]iKU@3  
do_ %K7;ePu  
[ Z!jJ93A"  
  cout << _1 <<   " , " tB4yj_ZF  
] qPJSVo  
.while_( -- _1), %K06owV(S)  
cout << var( " \n " ) +Jn\`4/J:  
) >IA1 \?(  
); @+)T"5_Y[  
Y?zo")  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: <Lt"e8Z>x  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor rSm#/)4A  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 gQ%mVJB{(  
那么我们就照着这个思路来实现吧: 8DbP$Wwi  
Ge=\IAj  
'WBhW5@  
template < typename Cond, typename Actor > a1[J>  
class do_while `0w!&  
  { =4U$9jo!;  
Cond cd; ,JTyOBB<I  
Actor act; "A5z!6T{  
public : L'"c;FF02i  
template < typename T > ] \!,yiVeU  
  struct result_1 #e[r0f?U  
  { ,9ew75Jl  
  typedef int result_type; E @Rb+8},"  
} ; U!RIeC  
5lM 3In@  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} d-W*`:Q  
TIaiJvo  
template < typename T > n!lE|if  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [9Tnp]q  
  { "T<7j.P?  
  do MBU4Awj  
    { No+BS%F5  
  act(t); g2rH"3sC  
  } :O?3lj)  
  while (cd(t)); 6Bexwf<u  
  return   0 ; \yLFV9P}EL  
} 7uF @Xh  
} ; &zVXd  
IlI5xkJ(  
Mii&doU  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). 9y} J|z  
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。 NqFfz9G)  
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。 v:>sS_^  
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。 [biz[ fm  
下面就是产生这个functor的类: Zw%:mZN  
wqap~X  
S@~ReRew2  
template < typename Actor > f}ch1u>  
class do_while_actor fjuPGg~  
  { *#@{&Q(Qh  
Actor act; c|(Q[=   
public : $YJi]:3&  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} wsc=6/#u  
3vQVk  
template < typename Cond > m")p]B&i=  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; 0Jd>V  
} ; Z[,,(M  
l2wu>Ar7.  
d>r]xXB6  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 J*ZcZ FbWN  
最后,是那个do_ I).eQ8:  
L}_VT J  
)oM% N  
class do_while_invoker uaCI2I  
  { c]qh)F$s8  
public : :3J`+V}9;  
template < typename Actor > ]XL=S|tIq  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const C{G%"q  
  { yLl:G;  
  return do_while_actor < Actor > (act); [[Nn~7  
} tn(6T^u  
} do_; kK0zb{  
9'|_1Q.b^  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? J%!vhQ  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 9J<vkxG9`  
最后来说说怎么处理break和continue jxYze/I  
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。 1,we: rwX  
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
温馨提示:欢迎交流讨论,请勿纯表情、纯引用!
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八