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
  • 4876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 au(D66VO  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 N{!i=A  
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, {lzWrUGO  
gx/,)> E.  
=ZznFVJ`={  
2QcOR4_V  
  class filler &J]K3w1p  
  { bSlF=jT[S  
public : "]*&oQCI  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} z|J_b"u4  
} ; HVCe;eI  
yWc$>ne[L  
tKuwpT1Qc  
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: "S]0  
X,% 0/6*]  
4"(Bu/24  
EWhK0Vej=  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); 9rX&uP)j^#  
$99n&t$Y  
@gEUm_#HTs  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 D/gw .XYL  
.hb:s,0mP  
5 V~oIL  
C 82omL  
二. 战前分析 Qy<P463A(l  
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。 wU36sCo  
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 ~vhE|f  
Q$W  
p`dU2gV  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); 2a)xTA#  
  /* --------------------------------------------- */ FX&~\kmV'j  
vector < int *> vp( 10 ); &BLJT9Frx  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); EJ.SW5  
/* --------------------------------------------- */ 76Cl\rV  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); :S83vE81WK  
/* --------------------------------------------- */ ~Ffo-Nd-  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); :RTC!spy  
  /* --------------------------------------------- */ 4Z=_,#h4.  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); tS5hv@9cWx  
/* --------------------------------------------- */ #Vt%@* i  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); U}[d_f  
NNR`!Pty  
|s(FLF-  
W\,s:6iqz  
看了之后,我们可以思考一些问题: nHAS(  
1._1, _2是什么? {]!mrAjD  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 i# /Jr=  
2._1 = 1是在做什么? Fyx|z'4b  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 {4}yKjW%z  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 pj{`'; :g  
XEp{VC@=  
]cWUZ{puRB  
三. 动工 n)-$e4u2  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: {6|G@ ""O  
On:il$MU  
u%KTNa0  
'F3f+YD  
template < typename T > D/xbF`  
class assignment TER=*"!  
  { ZF8 yw(z  
T value; 7IH@oMvE  
public : (N6i4 g6  
assignment( const T & v) : value(v) {} k Z .gO  
template < typename T2 > }'V5/>m[  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } [PM 2\#K  
} ; k,6f &#x  
jD]~ AwRJ  
t#})Awy^R  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 J?1 uKR  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ::lKL  
wu!59pL  
33x{CY15  
bHYy}weZ  
  class holder X/!o\yyT  
  { @f~RdO3  
public : wE>\7a*P%  
template < typename T > dr}`H,X"3  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const 6r0krbN  
  { %D34/=(X  
  return assignment < T > (t); -UEZ#Q  
} TDKki(o=~  
} ; BLdvyVFx  
]i)c{y  
$y&E(J  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: BwGfTua  
Id'-&tYG  
  static holder _1; =l;ewlU  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 faX#**r  
X1|njJGO1  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Jb@V}Ul$  
而不用手动写一个函数对象。 WIT>!|w_  
@Zu5VpJ  
|Nn)m  
BWa,f8  
四. 问题分析 `Bp.RXsd*  
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。 Pb4X\9^  
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。 M61xPq8y5  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 =pO^7g  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 =F~S?y  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 m|n%$$S&  
y/{fX(aV  
五. 问题1:一致性 cWaSn7p!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?| I\{ 1u  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 - >-KCd1b  
H3 ^},.  
struct holder n8 i] z  
  { @7]yl&LZ  
  // !8d{q)JZ  
  template < typename T > ["93~[[^  
T &   operator ()( const T & r) const kk@fL  
  { xb~yM%*c  
  return (T & )r; vn!3l1\+J  
} 5h-SCB>P  
} ; Tod&&T'UW  
&\WSQmtto  
这样的话assignment也必须相应改动: '&tG?gb&  
zuad~%D<I  
template < typename Left, typename Right > T{.pM4Hd  
class assignment XbKYiy  
  { r&JgLC(   
Left l; 4y?n [/M/  
Right r; u(>^3PJ+  
public : p!7FpxZY  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} !qh]6%l  
template < typename T2 > ,{u yG:  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } <I\/n<*  
} ; Uw. `7b>B  
wPd3F.<$  
同时,holder的operator=也需要改动: 3vN_p$  
^R7lom.  
template < typename T > ]I dk:et  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const :'-/NtV)o?  
  { gjwn7_  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); ^e_hLX\SW  
} x7&B$.>3  
*20jz<  
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。  EoR}Af  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 IqaT?+O\?r  
{yHCXFWlS  
return l(rhs) = r; XK3tgaH  
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。 v\gLWq'  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Bi3<7  
rNWw?_H-H(  
template < typename Tp > P|tO<t6/9*  
class constant_t *xxx:*6rk;  
  { KE5kOU;  
  const Tp t; q]ku5A\y  
public : qpP=K $  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ooj,/IEQ  
template < typename T > !Y0Vid  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const @]%IK(|  
  { i(%W_d!  
  return t; 2^[ `eg  
} TOB-aAO  
} ; I(L,8n5  
J s@hLP `  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 \O3m9,a   
下面就可以修改holder的operator=了 )Xz,j9GzJS  
rxvx  
template < typename T > s 8jV(P(O  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 7hD>As7`/  
  { _ @NL;w:!  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); kzQ+j8.,U  
} GX!G>  
s^G.]%iU  
同时也要修改assignment的operator() A@!qv#'  
r[`9uVT/  
template < typename T2 > -8ywO"6  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } oi&VgnSk  
现在代码看起来就很一致了。 HSE!x_$  
+ZaSM~   
六. 问题2:链式操作 EPI4!3]  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 #C74z$  
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。 T= y}y  
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。 ["k,QX  
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。 i/;\7n  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Q0`wt.}V2  
/ |;RV"  
template < typename T > _lJ!R:*  
struct result_1 mW(W\'~_~  
  { H7&8\ FNa  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; FF`T\&u  
} ; m{Wu" ;e  
`_Zg3_K.dS  
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: sQHv%]s 0  
p SH=%u>  
template < typename T > F3[T.sf  
struct   ref  L2[($l  
  { hc(#{]].  
typedef T & reference; V5nwu#  
} ; ky,(xT4  
template < typename T > hP%M?MKC  
struct   ref < T &> *MFIV02[N  
  { e\`&p  
typedef T & reference; MC&` oX[  
} ; Tj` ,Z5vy  
w,p PYf/t  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: >-RQ]?^  
~OYiq}g  
template < typename T > x*\Y)9Vgy  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const { =9,n\85#  
  { t:x\kp  
  return l(t) = r(t); b;B%q$sntC  
} wtLO!=B  
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。 PFlNo` iO  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Gi|w}j_  
!7O+ogL  
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@H ^BGs  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: vFzRg5lH  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ^qvZXb  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 1APe=tJ  
最后的布局是: aB2F C$z  
                Add GE:vp>>}`  
              /   \ ~f&E7su-6+  
            Divide   5 + /4A  
            /   \ V# }!-Xj  
          _1     3 }1L4 "}L.  
似乎一切都解决了?不。 e }?db  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 *k7+/bU~~  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 &T?RZ2  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: xC?6v '  
K-^\" W8  
template < typename Right > q5J5>  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const Gt8M&S-;  
Right & rt) const xjUT{iwS  
  { |#v7/$!  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ;>U2|>5V  
} D# 9m\o_  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ?um;s-x)  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 L~(j3D* 3  
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。 !]A  
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。 0I-9nuw,^;  
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。 ('4_ xOb  
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? [NjXO`5#]  
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: k{R>  
60^`JVGWH  
template < class Action > p;`>e>$  
class picker : public Action {K~'K+TPu  
  { 58}U^IW  
public : 6IN e@  
picker( const Action & act) : Action(act) {} wQ:)KjhHH  
  // all the operator overloaded +[6G5cH  
} ; /wGM#sFH  
'|6]_   
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。 @(EAq<5{  
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: TNT4<5Ol6  
wyH[x!QX  
template < typename Right > 9R!atPz9  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const 1 fp?  
  { NR$3%0 nC6  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ~TF:.8  
} ^2:p|:Bz!l  
Y Vt% 0  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > OR P\b  
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。 X~b X5b[P  
6%\J"AgXO  
template < typename T >   struct picker_maker \Gef \   
  { /* (Kr'c  
typedef picker < constant_t < T >   > result; 5ORo3T%  
} ; `z}?"BW|  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > hE:9{;Gf  
  { (fH#I tf  
typedef picker < T > result; [~+wk9P  
} ; 2"v6 >b%  
>>4qJ%bL  
下面总的结构就有了: sU<Wnz\[  
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。 6$hQ35  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 M5 LfRBO  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ~gJwW+  
至此链式操作完美实现。 [Q~#82hBhY  
 C#.->\  
~Py`P'+  
七. 问题3 pHGYQ;:L  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 C$=%!wf  
~f2z]JLr:  
template < typename T1, typename T2 > x`eo"5.$  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const mX"oW_EK  
  { 4!{KWL`A  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Ot0ap$&  
} TIqtF&@o4  
/$Ir5=B  
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: ^cC,.Fdw  
{S]}.7`l9(  
template < typename T1, typename T2 > 93>jr<A  
struct result_2 *g"Nq+i@  
  { 1/B>XkCJ  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 5+4IN5o]=  
} ; %@J.{@>  
/obfw^  
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? a@K%06A;'  
这个差事就留给了holder自己。 JJ-( Sl  
    4d4ZT?V[  
*gb*LhgO  
template < int Order > V;VHv=9`o  
class holder; 3Y4?CM&0v  
template <> 94`7a<&ZNL  
class holder < 1 > [-1^-bb  
  { BGZ#wru  
public : *->W^1eGM  
template < typename T > dA}-]  
  struct result_1 x M/+L:_<  
  { Ys9[5@7  
  typedef T & result; caR<Kb:;*  
} ; ,$L4dF3  
template < typename T1, typename T2 > .^33MWu6  
  struct result_2 aH(J,XY  
  { ,Q$ q=E;X  
  typedef T1 & result; ah$b [\#C  
} ; un"Gozmt5  
template < typename T > & bm 1Fz  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const bTNgjc  
  { IZ-1c1   
  return (T & )r; w>&aEv/f  
} !<8W {LT  
template < typename T1, typename T2 > ' ,wFTV&  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const yNJ B oar  
  { gnf8 l?M  
  return (T1 & )r1; [ZwjOi:)  
} wc@X.Q[  
} ; e`_LEv  
;W )Y OT  
template <> ij`w} V  
class holder < 2 > e(;,`L\*  
  { A0s ZOCky  
public : 2eS~/Pq5=i  
template < typename T > =!A_^;NQf  
  struct result_1 %g$o/A$  
  { \A#41  
  typedef T & result; Q~]uC2Mw  
} ; F`W?II?  
template < typename T1, typename T2 > c9 eM/*:  
  struct result_2 Oc0a77@  
  { U[-o> W#  
  typedef T2 & result; i v38p%Zm  
} ; :uS\3toj  
template < typename T > =U9*'EFr  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const /)>3Nq4Zx  
  { Ms#M+[a  
  return (T & )r; "Qc7dRmSxm  
} 1~_{$5[X?  
template < typename T1, typename T2 > #$07:UJ  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const B)g[3gQ  
  { h 0Q5-EA  
  return (T2 & )r2; 9d659i C  
} ^98~U\ar  
} ; Tn e4  
qOtgve`jX  
:6 R\OeH+  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 `wEb<H  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: >z>!Luw  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: '3fu  
:J@ gmY:C  
return l(i, j) = r(i, j); L|7R9+ZG  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) _4So{~Gf1  
I-*S&SiXjI  
  return ( int & )i; B hGu!Y6f  
  return ( int & )j; 6,"Q=9k4[  
最后执行i = j; U(g:zae  
可见,参数被正确的选择了。 L|xbR#v  
sY Qk  
_S1>j7RQo  
j{A y\n(  
"Ac-tzhE  
八. 中期总结 DV-d(@`K  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: %s|Ely)  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 _C?hHWSf"  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 9~XA q^e  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor hx%v+/  
mxC;?s;~  
b5vC'B-!  
*)T^Ch D,  
#OD/$f_  
,m:.-iy?  
九. 简化 & l&:`nsJ  
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。 0&|\N ? 8_  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 E,U+o $  
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: ,T$U'&;  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 +gtbcF@rx  
  +-*/&|^等 O KR "4n:  
2. 返回引用。 v%z=ysA  
  =,各种复合赋值等 NP3y+s  
3. 返回固定类型。 Be2DN5)  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) [D4SW#  
4. 原样返回。 "$^ ~!1~  
  operator, WlC:l  
5. 返回解引用的类型。 f+,qNvBY/  
  operator*(单目) [!#L6&:a8  
6. 返回地址。 w-MCZwCr)  
  operator&(单目) q"8e a/  
7. 下表访问返回类型。 K=h9Ce  
  operator[] /]Md~=yNp  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 h2]P]@nW;W  
  operator<<和operator>> SsDmoEeB[  
c9 _ rmz8  
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。 agDM~=#F  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: P* BmHz4KL  
)lqAD+9Q  
template < typename Left > #a,PZDaE  
struct value_return bJ {'<J  
  { 9 -a0:bP  
template < typename T > Zt{[ *~  
  struct result_1 L48_96  
  { 1 bU,$4  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; e\zm7_+i{  
} ; $ >eCqC3  
 {Gk1vcq  
template < typename T1, typename T2 > 8^1 Te m  
  struct result_2 D.u{~  
  { mL{6L?  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; vw/J8'  
} ; uh  > ; 8  
} ; Flm%T-Dl  
~4Fvy'  
>tV{Pd1  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait sBg.u  
%pL''R9VF  
下面我们来剥离functor中的operator() 0znR0%~  
首先operator里面的代码全是下面的形式: -zeG1gr3  
Jk n>S#SZ  
return l(t) op r(t) G<J?"oQbRT  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) =>v#4zFd  
return op l(t) !F'YDjTot  
return op l(t1, t2) J<h $ wM  
return l(t) op `l[c_%Bm  
return l(t1, t2) op D'Df JwA  
return l(t)[r(t)] v^*K:#<Q!  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)]  >Abdd  
<<5(0#y#  
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: m&,(Jla  
单目: return f(l(t), r(t)); `d`T*_  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ^Y \"}D  
双目: return f(l(t)); d^ 8ZeC#  
return f(l(t1, t2)); N<VJ(20y  
下面就是f的实现,以operator/为例 y??XIsF  
x g  
struct meta_divide vXZOy%$o  
  { '_FsvHQ  
template < typename T1, typename T2 > 7[XRd9a5(  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) +\ .Lp 5  
  { jm/`iXnMf  
  return t1 / t2; `1fY)d^ZS  
} >0TxUc_va  
} ; Feq]U?  
o 3P${Rq  
这个工作可以让宏来做: i<Zc"v;  
[waIi3Dv\  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ `b7t4d*  
template < typename T1, typename T2 > \ S_UIO.K  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; U$z-e/  
以后可以直接用 meO:@Z0  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) )Y{L&A  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 +',S]Edx  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) +#@I~u _}D  
W.KDVE$}f  
K1yzD6[eW  
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 /@TF5]Ri  
je=a/Y=%U{  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > yYA$I'Bm\  
class unary_op : public Rettype BpP y&  
  { yl+gL?IES  
    Left l; h J)h\  
public : y _k l:Ssa  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} #c.K/&Gc7j  
E{P|)`,V  
template < typename T > g (CI;f}y  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Txb#C[`  
      { kUrkG80q|  
      return FuncType::execute(l(t)); j{+.tIzpq[  
    } [/41% B2  
/"Uqa,{  
    template < typename T1, typename T2 > R8Fv{7]c  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const #?- wm  
      { Q sCheHP  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); B*Dz{a^.:  
    } oQ[f,7u  
} ; z_4J)?3  
e8?jmN`2  
l}A93jSL  
同样还可以申明一个binary_op M&9+6e'-F  
60?%<oJ oH  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > T!)(Dv8@F  
class binary_op : public Rettype PIS2Ed]  
  { q(W3i^778  
    Left l; FP4P|kl/9'  
Right r; 5D//*}b,  
public : 7Kxp=-k  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} lZKi'vg7  
Q K<"2p?  
template < typename T > a~y'RyA  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const "b3"TPfK  
      { ":QZy8f9%  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); ee76L&:  
    } \d`h/tHk  
|[b{)s?x  
    template < typename T1, typename T2 > t!7-DF|N  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ZyFjFHe+  
      { ?)d~cJ  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ^v7gIC  
    } gT6jYQ  
} ; D_zZXbNc  
suDQ~\ n  
R.yvjPwJ  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 \ta?b!Y),?  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 JYHl,HH#z  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) SSMHoJGm  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 J)p l|I  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! @_}P-h  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 r$s Qf&=  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 LyFN.2qw  
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) V1B5w_^>h'  
下面是修改过的unary_op p9{mS7R9T  
>(t6.=  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 89(Q1R ?:  
class unary_op &\*(Q*2N  
  { d5:c^`  
Left l; /hyN;.hpOO  
  *VxgARIL  
public : i?^L/b`H  
T{[=oH+  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} WCixKYq  
g{&ui.ml&  
template < typename T > Yr[\|$H5  
  struct result_1 D2~*&'4y  
  { XVZ   
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; uJ v-4H  
} ; {&1/V  
PB\x3pV!}  
template < typename T1, typename T2 > u.xnOcOH!  
  struct result_2 s?L  
  { B:'US&6Lf'  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; oW6XF-yM  
} ; 40m-ch6Q  
^Xh^xL2cn  
template < typename T1, typename T2 > ~2-1 j  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1/J=uH  
  { 9~[Y-cpoi  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); I9ep`X6Y  
} &gx%b*;`L0  
ER.}CM6{[  
template < typename T > k@W1-D?  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const U&p${IcEm  
  { YT(AUS5n  
  return OpClass::execute(lt(t)); BLD gt~h#  
} V1M.JU  
=Jb>x#Y  
} ; %n9aaoD  
vUM4S26"NT  
P+/e2Y  
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 zIAD9mQex  
好啦,现在才真正完美了。 $1`2 kM5  
现在在picker里面就可以这么添加了: cSV aI  
A2Gevj?F$  
template < typename Right > s!$7(Q86R  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const XZd,&YiaG  
  { *gWwALGo5  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); $-sHWYZ  
} @E|}Y  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 oXF.1f/h  
#QMz<P/Gl6  
)\$|X}uny&  
97!;.f-  
dvUic-w<j  
十. bind g3y+&Y_  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 oNF6<A(@$  
先来分析一下一段例子 pFjK}J OF  
*J`O"a  
/9fR'EO{x  
int foo( int x, int y) { return x - y;} O :Tj"@h  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 Xc&9Glf  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 Qzw;i8n{  
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。 /mzlH  
我们来写个简单的。 NTs aW}g  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Z(CkZll  
对于函数对象类的版本: "=MeM)K  
e$rZ5X  
template < typename Func > b d!Y\OD  
struct functor_trait },-H"Qs  
  { Pe3o;mx  
typedef typename Func::result_type result_type; X=&KayD  
} ; hp|YE'uYT  
对于无参数函数的版本: U&qZ"  
/cP"h!P}~~  
template < typename Ret > ?%[jR=w  
struct functor_trait < Ret ( * )() > ?4T-@~~*`=  
  { ysY*k`5  
typedef Ret result_type; lL0APT;  
} ; IJcsmNWm  
对于单参数函数的版本: \qJXF|z<K  
d8P^lv*rQW  
template < typename Ret, typename V1 > |P?*5xPB  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > `r 3  
  { jAlv`uB|G"  
typedef Ret result_type; ; BHtCuY  
} ; -aCKRN85  
对于双参数函数的版本: O?#7N[7  
b@hqz!)l`  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > '!B&:X)  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 5\VWCI  
  { c@L< Z`u  
typedef Ret result_type; U|R_OLWAg  
} ; F*ylnB3z  
等等。。。 DkDmE  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy l+0oS'`V*L  
BnF^u5kv%  
template < typename Func > 8zW2zkv2|#  
struct func_return Nu)NqFG,  
  { =Nr-iae#  
template < typename T > g *+>H1}  
  struct result_1  N4TV  
  { (X*^dO  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; M kXmA`cP  
} ; Y(Hs#Kn{  
'PW5ux@`<  
template < typename T1, typename T2 > *.w 9c  
  struct result_2 Z6MO^_m2  
  { !0<,@v"  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 44j*KsBf  
} ; SiN0OB  
} ; ]u/sphPe  
h^P#{W!e\  
g2Z`zQA7  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 }3WxZv]I}  
5~DJWi,  
template < typename Func, typename aPicker > +G>\-tjSD  
class binder_1  uHRsFlw  
  { !&@615Vtw  
Func fn; 4 s9LB  
aPicker pk; t\O16O7S  
public : !^G\9"4A  
lNO;O}8  
template < typename T > C~exi[3  
  struct result_1 rEz^  
  { AbW6x  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; t4-[Z$ n5  
} ; TIg3` Fon  
B^ }yo65I  
template < typename T1, typename T2 > -MBxl`JU  
  struct result_2 [0("Q;Ec[j  
  { XW92gI<O  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 9H1rO8k  
} ; +:/%3}`  
< I``&>  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} H3oFORh  
"_?nN"A7  
template < typename T > pEz_qy[#  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const NDokSw-  
  { MomwX  
  return fn(pk(t)); Q\0'lQJdy  
} E' uZA  
template < typename T1, typename T2 > */S_Icf  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Ab;.5O$y  
  { $<[79al#  
  return fn(pk(t1, t2)); 4s oJ.j8  
} E92-^YY  
} ; |u p  
?+8\.a!  
uCB=u[]y4  
一目了然不是么? ;722\y(Y  
最后实现bind z\4.Gm-  
;q>ah!"k  
o^wqFX(Y  
template < typename Func, typename aPicker > X2"/%!65{  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) Yx`n:0  
  { dqcL]e  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); @>7%qS  
} WTiD[u  
llDkJ)\  
2个以上参数的bind可以同理实现。 &uVnZ@o42  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 h Xya*#n#  
G^@5H/)  
十一. phoenix M)(DZ}  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: Z4bNV?OH  
 LFV%&y|L  
for_each(v.begin(), v.end(),  05^h"  
( An0GPhC  
do_ yaX iE_.  
[ cm+P]8o%{  
  cout << _1 <<   " , " &#i"=\d  
] b7ZSPXV  
.while_( -- _1), NwfVL4Xg  
cout << var( " \n " ) sa8Vvzvo.  
) pQQH)`J|t  
); gnHbb-<i,  
2B`JGFcdcB  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: #lO Mm9  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor f%8C!W]Dm  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 "ocyK}l.?  
那么我们就照着这个思路来实现吧: zKK9r~ M  
b~cZS[S  
l%=;  
template < typename Cond, typename Actor > MpOc  
class do_while V]?R>qhgu  
  { l}P=/#</T  
Cond cd; u$`a7Lp,n  
Actor act; lk=<A"^S  
public : 8xMX  
template < typename T > vw@S>G lGg  
  struct result_1 Ni7nq8B<  
  { -I%5$`z  
  typedef int result_type; rS Ni@;   
} ; c[s4EUG  
wKY_Bo/d  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} $Y gue5{c  
A?0Nm{O;3v  
template < typename T > O33 `+UV"W  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &9>vl*  
  { %]7d`/  
  do 2t1ZIyv3 D  
    { IvNT6]6 P  
  act(t); iJ|uvPCE  
  } Y|/ 8up  
  while (cd(t)); VS|2|n1<6  
  return   0 ; YHl;flv  
} J,6yYIq  
} ; HOJV,9v N  
:MDKC /mC  
@KUWxFak  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). `QY)!$mUIF  
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。 ;GD]dW#  
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。 8JUwf  
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。 4`=m u}Y2  
下面就是产生这个functor的类: `qwBn=  
+W+|%qM,\  
{Hk}Kow  
template < typename Actor > <\S:'g"(  
class do_while_actor W!(LF7_!  
  { "^iYLQOC  
Actor act; &Hnz8Or!  
public : FE;x8(;W8  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} uvS)8-o&F  
E<*xx#p  
template < typename Cond > S`]k>' l  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; "J3x_~,[4m  
} ; ,v}k{( 16{  
[1H^3g '  
ijU*|8n{>  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 \lNN Msd&  
最后,是那个do_ M"To&?OI  
|e0`nn=  
SZCze"`[  
class do_while_invoker K"@M,8hb  
  { Uoix  
public : 28u_!f[  
template < typename Actor > j*m%*_kO  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 9(<@O%YU  
  { YZJyk:H\  
  return do_while_actor < Actor > (act); wwcBsJ1{  
} ^LzF@{ G  
} do_; _h1mF<\ X^  
7Fsay+a  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? @9|hMo  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 PeEj&4k  
最后来说说怎么处理break和continue 6D_D';o  
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。 | VDV<g5h  
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