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
  • 7611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 ,$mnD@)  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 b'O>&V`  
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, 9]VUQl9gh  
[U]*OQH`e  
;) 5d wq  
Vur$t^zE  
  class filler q*Yh_IT.I  
  { i15uHl  
public : NUEy0pLw  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} #SQT!4  
} ; bec n$R  
z6B/H2  
&'N{v@Oi)  
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: 5 r"`c  
A0cC)bd&  
bAeC=?U  
@ _U]U  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); F5gL-\6  
.rD@Q{e50  
o  <0f  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 5iz]3]}%  
%8>s:YG  
\kvd;T#t6  
 VD;Ot<%  
二. 战前分析 X~sl5?  
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。 GX&BUP\  
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 kTAb <  
0_}OKn)J  
36*"oD=@  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); tlV>  
  /* --------------------------------------------- */ '~VKH}b  
vector < int *> vp( 10 ); U>IllNd  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ePq(:ih  
/* --------------------------------------------- */ _~&6Kb^*  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); fB:9:NX  
/* --------------------------------------------- */ JC(rSs*  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); 4!i`9w$$"  
  /* --------------------------------------------- */ -/ ; y*mP  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); L$cNxz0$  
/* --------------------------------------------- */ ^&zwO7cS  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); gYA|JFi  
&dh%sFy  
bTHKMaGWC  
3xxQL,FV  
看了之后,我们可以思考一些问题: KiT>W~  
1._1, _2是什么? .mn`/4  
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。 F^ 7qLvh  
2._1 = 1是在做什么? Yc3\NqQM  
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。 i6?,2\K  
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。 mM!'~{r[-  
'C8VD+p  
}&I\a  
三. 动工 8i!AJF9IQ}  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 9W:oo:dK F  
:6S!1roi  
iZ<^p1i  
% obR2%  
template < typename T > =dx!R ,Bw  
class assignment dqnH7okZ  
  { CnSfGsE>  
T value; lqn7$  
public : GwQW I ]  
assignment( const T & v) : value(v) {} C8rD54A'M  
template < typename T2 > oG M Ls  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } -G e5gQ=  
} ; Ig}G"GR  
PElC0 qCn[  
'9c`[^  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 'bJ!~ML&  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 3sIW4Cs7)U  
, (dg]7  
I_6NY,dF  
{STOWuY  
  class holder g@wF2=  
  { g}"`@H(9r3  
public : "RMBV}<T  
template < typename T > X TEC0s"F  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const {*,~,iq  
  { lffp\v{w  
  return assignment < T > (t); ;*1bTdB5a  
} (DJLq  
} ; XI:8_F;Q  
TG7Ba[%  
nw swy]e8/  
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: $&~/`MxE  
A'r 3%mC  
  static holder _1; EBlfwFd  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 M4 SJnE  
b~fX=!M  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); J!5BH2bg  
而不用手动写一个函数对象。 9zSHn.y  
w}No ^.I*4  
kR$>G2$!  
q9cmtZrm  
四. 问题分析 R)i  
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。 b ?9c\-}  
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。 fHhm)T8KB  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 qcMVY\gi  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 aEU[k>&  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 K*iy^}  
 W%LTcm  
五. 问题1:一致性 u>c\J|K_V  
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?| CvfX m  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 x{4Rm,Dxn  
L[l ?}\  
struct holder T'\B17 :*  
  { RrrW0<Ed  
  // Z|;<:RKWY  
  template < typename T > {Hncm  
T &   operator ()( const T & r) const ?_mcg8A@@*  
  { 2VmQ%y6e"  
  return (T & )r; J-*&&  
} Oop5bg  
} ; qu]ch&"?U  
RtVy^~=G  
这样的话assignment也必须相应改动: o?n lnoe  
]=\Mf<  
template < typename Left, typename Right > &y` MDyXz  
class assignment XMhDx  
  { KHwzQ<Z3  
Left l; *Q2;bmIc  
Right r; [h>|6%sW  
public : eduaG,+k7p  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} mF!/8qk   
template < typename T2 > RmS|X"zc  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } +mRFHZG  
} ; %Q]u_0P*  
a*LT<N  
同时,holder的operator=也需要改动: m-f"EFmP  
m87,N~DP  
template < typename T > HI/]s^aL  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const -H1mKZDPP  
  { JA W}]:jC  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); &gJKJ=7  
} {FzL@!||  
[8*Ovd  
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。 z0J$9hEg89  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Xx{ho 4qq  
?pgdj|"a  
return l(rhs) = r; :xw2\:5~0  
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。 nb(4"|8}  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: =! v.VF\;  
mhnjY K9  
template < typename Tp > J6x\_]1:*  
class constant_t DO<eBq\O  
  { 2m. RM&TdB  
  const Tp t; [vki^M5i|Z  
public : Z J(/cD  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} %bf+Y7m  
template < typename T > r\]yq -_  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const MLg<YL  
  { YArNJ5z=  
  return t; ]2G5ng' @  
} }qfr&Ffh@  
} ; 51yI W*  
7L)1mB.  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 y7SOz'd  
下面就可以修改holder的operator=了 RAR0LKGX  
OJE<2:K  
template < typename T > R`=3lY;  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const n<MMO=+bg  
  { VlW#_.  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); T=cSTS!P;q  
} Cpaeo0Oq  
Wd4fIegk  
同时也要修改assignment的operator() -oq!zi4:  
:1u>T3L.z  
template < typename T2 > '|^LNAx  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } $w%oLI@kl  
现在代码看起来就很一致了。 Rde_I`Ru  
KtJE  
六. 问题2:链式操作  k*|dX.C:  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 J#Fe"  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 "?,3O2t  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 eux _tyC  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 O%v(~&OSl  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct dsDoPo0!  
.;WJ(kB\U  
template < typename T > O<4i)Lx2  
struct result_1 3(P^PP8  
  { UwtOlV:G{  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; "M6a_rZ2W  
} ; ;a!o$y  
!s,<h U#  
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: jIE>t5 fy  
($(6]?J(?7  
template < typename T > ?97MW a   
struct   ref ^7q=E@[e  
  { x6HebIR+  
typedef T & reference; DHpU?;|3  
} ; h7Jo _L7  
template < typename T > Bir }X  
struct   ref < T &> zc J]US  
  { ]Oc :x  
typedef T & reference; +C;ZO6%w  
} ; yWIieztp  
7^sU/3z  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: *wt yyP@  
;TSnIC)c  
template < typename T > X2@mQ&n  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const f<SSg* A;  
  { ,<hXNN  
  return l(t) = r(t); 5K'EuI)  
} >|0yH9af  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 qIjC-#a=m  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 y NV$IN%  
CW\o>yh  
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 >&^w\"'  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: xHsH .f_{  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Y@eHp-[  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ;YZw{|gsh  
最后的布局是: 3JW9G04.  
                Add t{~"vD9Am  
              /   \ #a#~YSnG  
            Divide   5 ^'EEry  
            /   \ 344,mnAd  
          _1     3 y=h2_jt  
似乎一切都解决了?不。 /<:9NP'^  
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。 6$PfX.Fh  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 lG# &Pv>-  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: EVO5+  
s+zb[3}  
template < typename Right > KH pxWq  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const "vLqYc4$  
Right & rt) const N)poe2[  
  { 3tXtt@Yy  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ]?``*{Zqy  
} oeIB1DaI  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 @Jm$<E  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 YY7:WQS  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 Y2<#%@%4  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 I$f:K]|.m!  
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。 "Wi`S;  
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? gFDP:I/`  
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: ,?&hqM\  
2#+@bk>^{  
template < class Action > NmB0CbB  
class picker : public Action Y}1|/6eJ  
  { Eq.c;3  
public : _"WQi}Mm  
picker( const Action & act) : Action(act) {} I*lq0&  
  // all the operator overloaded c"O\fX  
} ; 6Ir ?@O1'!  
2Y wV}  
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。 fd+kr#  
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: <S\S @3  
)3)L  
template < typename Right > %J|EDf ,M  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const $wN'mY  
  { tOspDPSXX  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); W{-N,?z  
} k ,<L#?,a  
GuDus2#+  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Wb4sfP_  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 E#HO0 ]S  
!/jx4 w~R  
template < typename T >   struct picker_maker B1LnuB%  
  { t#P)KcWOt  
typedef picker < constant_t < T >   > result; {.!:T+'Xi\  
} ; @Rx/]wyH  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > |Cen5s W&  
  { ,/d-o;W  
typedef picker < T > result; Z&.FJZUP  
} ; CiMy_`H  
}(hE{((o  
下面总的结构就有了: o1n c.2/0J  
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 Y^6=_^  
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 *g=*}2  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 DG:=E/@  
至此链式操作完美实现。 QPFpGS{d  
LZoth+:  
"n8_Ag@r  
七. 问题3 M.IV{gj  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 =vK(-h  
Jx{,x-I  
template < typename T1, typename T2 > o<g (%ncr  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |/<iydP  
  { Uc6U!X  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ZDVaKDqZ_  
} 2XXEg> CU  
'.dW>7  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: O! j@8~='  
#JW1JCT  
template < typename T1, typename T2 > z?gJHN<  
struct result_2 ~P/G^cV3s  
  { B[$SA-ZHi  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; [2FXs52  
} ; }>OE"#si  
J`x9 XWYw  
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? 8WyG49eic  
这个差事就留给了holder自己。 3AB5Qs<  
    -[7.VP   
'{+hti,Lh  
template < int Order > 1u` Z?S(  
class holder; @+ 2Zt%  
template <> u(~s$ENl  
class holder < 1 >  LSfj7j`  
  { s e1ipn_A  
public : ze ua`jQ  
template < typename T > zCQv:.0L  
  struct result_1 r;'!qwr  
  { <B fwR$  
  typedef T & result; + X ?jf.4  
} ; 6 S&#8l  
template < typename T1, typename T2 > [Dt\E4  
  struct result_2 r'!l` gm,S  
  { JBYQ7SsAS0  
  typedef T1 & result; m:^@AR1%d  
} ; F-R`'{ ka  
template < typename T > %sq=lW5R{b  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 'Oc8[8   
  { dn5v|[dJ  
  return (T & )r; *\`C! r  
} UkYQ<MNO  
template < typename T1, typename T2 > _m&VdIPO  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const -@73"w/  
  { v_ J.M]  
  return (T1 & )r1; }E=kfMu  
} q+DH2&E'  
} ; G]SE A  
vIREvj#U  
template <> -Rvxjy)[N  
class holder < 2 > @Yg7F>s  
  { d}G?iX;c}  
public : \uYUX~}i"  
template < typename T > ]@f6O *&=  
  struct result_1 kal8k-$#  
  { [0}471  
  typedef T & result; yO6i "3  
} ; 01dx}L@hz  
template < typename T1, typename T2 > }/LYI  
  struct result_2 vW_A.iI"e  
  { )FP|}DCxQ  
  typedef T2 & result; ]`NbNr]K  
} ; X1-s,[j'  
template < typename T > i-<=nD&?t  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Z 0:2x(x9  
  { r:q#l~;^  
  return (T & )r; 1t0F J@)*  
} 7HJv4\K  
template < typename T1, typename T2 > 5bw]cv$i  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const QA3l:D}u  
  { \(C W?9)  
  return (T2 & )r2; y(R*Z^c}d,  
} <_>6a7ra  
} ; Fv: %"P^  
xo%iL  
xsvs3y|  
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> >。 G225Nz;Y*  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Mz^s^aJEE  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: >R: +ml  
,dp?'_q {  
return l(i, j) = r(i, j); ? 1{S_  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) +E:(-$"R  
^ZlV1G;/W@  
  return ( int & )i; ;!}SgzSH}  
  return ( int & )j; pd1m/:  
最后执行i = j; e^GW[lT  
可见,参数被正确的选择了。 AN>`M?EQ  
]Yu+M3Fq  
/$z@_U [L  
qWpCe*C  
5%`Ul  
八. 中期总结 J){\h-4  
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: _pGviGR  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 wUeOD.;#F  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 nnNg^<[k3  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor qtN29[x  
6y_Z'@L  
@>@Nu g2   
Q75^7Ga_  
PoJyWC  
+I n"OR%  
九. 简化 \Ji2u GT  
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。 Q/n.T0Z ^  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ?v8k& q^q  
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: ]M(f^   
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 KL  mB  
  +-*/&|^等 emB D@r  
2. 返回引用。 *F*fH>?C#  
  =,各种复合赋值等 PL$F;d  
3. 返回固定类型。 ;cn.s,  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) Vk_&W.~  
4. 原样返回。 }.cmiC  
  operator, xJLO\B+gM  
5. 返回解引用的类型。 9sj W  
  operator*(单目) /VO@>Hoh  
6. 返回地址。 Mgs|*u-5  
  operator&(单目) FqxOHovE  
7. 下表访问返回类型。 ,M&0<k\  
  operator[] k3 [h'.ps  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 |K;Txe_  
  operator<<和operator>> \y`3LhY  
p}DF$k%`  
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。 /_OZ1jX  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: <lmJa#  
K_|~3g  
template < typename Left > Fg\| e%  
struct value_return ;u};& sm  
  { M|#5gKXd  
template < typename T > *\:_o5o%[T  
  struct result_1 x<j"DS}S)D  
  { "E|r3cN  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Y+u-J4bj  
} ; $:E}Nj]{&  
BH0#Q5  
template < typename T1, typename T2 > B/D\gjb  
  struct result_2 EKd3$(^   
  { sMS9!{A  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; U?F^D4CV\  
} ; 9g &Ch9-/  
} ; ?)[zLnxc&  
Rs F3#H  
n *i'vtQ8  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait NVc! g  
3hXmYz(  
下面我们来剥离functor中的operator() ]]=-AuV.  
首先operator里面的代码全是下面的形式: 3']:1B  
Qyv'nx0=  
return l(t) op r(t) mo#0q&ZQ  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) !P~ PF:W~|  
return op l(t) nKh%E-c  
return op l(t1, t2) +dgo-)kP(_  
return l(t) op #x5N{8  
return l(t1, t2) op qHR^0&  
return l(t)[r(t)] Oh/b?|imG  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] sUbz)BS#.  
N* ] i G~  
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: uZo`IKJ  
单目: return f(l(t), r(t)); +% XhQ  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); /NW>;J}C  
双目: return f(l(t)); -eR!qy:.]5  
return f(l(t1, t2)); Gf H*,1x  
下面就是f的实现,以operator/为例 [W9e>Nsp0  
Tr+h$M1_Ja  
struct meta_divide \,l.p_<  
  { /lr1hW~Dbk  
template < typename T1, typename T2 > {UdcX~\~  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) k=T-L  
  { P /c Q1  
  return t1 / t2; `J>E9p<  
} :dY.D|j*  
} ; AaVI%$  
FDF3zzP0  
这个工作可以让宏来做: QiTR-M2C!  
s; B j7]  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ R3B5-^s  
template < typename T1, typename T2 > \ !fi &@k  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ;|>q zx  
以后可以直接用 `1fJ:b/M  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) | V.S.'  
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 j-lSFTo  
(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。。。) 0" U5oP[  
i?GfY C2q  
V[o7J r~  
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 AI1@-  
KInUe(g<9M  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > a>o"^%x  
class unary_op : public Rettype Mx O W)$f  
  { BIxV|\k  
    Left l; jlu`lG*e&  
public : IajD;V  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} Q`.'-iq  
R'Kt=.s<  
template < typename T > N]1V1c$G*  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const %`xV'2H  
      { %f3c7\=C  
      return FuncType::execute(l(t)); )KSisEL  
    } AMbKN2h1f  
z.eJEK  
    template < typename T1, typename T2 > PD6MyW05%9  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const iYk':iv}S  
      { i{o#3  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); +7| [b  
    } @%6)^]m}r  
} ; ppAmN0=G  
QCeMKjCmY  
z-n>9  
同样还可以申明一个binary_op H_VEPp,T  
d{er |$E?  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > WMW1B }Z3  
class binary_op : public Rettype Q;4}gUmI$  
  { FX H0PK  
    Left l; -glugVq  
Right r; `_|aeoK_  
public : ?q\FLb%"7  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} !n|#|.0m  
4HM;K_G%{  
template < typename T > 10mK}HT>4B  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j:7* 3@f  
      { 59V#FWe-  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); `YPe^!` $  
    } W%TQYR  
1o8wy_eSs  
    template < typename T1, typename T2 > G 0hYFc u  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const WrNLGkt  
      { &,J*_F<s2<  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 9X(Sk%  
    } (B@X[~  
} ; 3filAGR?  
" jT#bIm  
l09Fn>wa  
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 =-_)$GOI'  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 T=WNBqKo]  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ',GV6kt_k  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 W Zq,()h  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! kB o;h.[l  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 zxkM'8JC  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 9CB\n  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) ]fZ<`w8u}  
下面是修改过的unary_op +IrZ ;&oy  
_pW_G1U  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > _K'7(d0z  
class unary_op Jy]Id*u9  
  { BWh }^3?l  
Left l; L7]]ZAH!1  
  B@ {&<  
public : 61} i5o  
# Q}_e7t  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} .oEbEs  
u^=`%)  
template < typename T > ;FU|7L$H  
  struct result_1 ?n.)&ZIx0  
  { /;Yy@oc  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; =s;M]:  
} ; ; DDe.f"  
yoQ\lk  
template < typename T1, typename T2 > w~|1Wd<v  
  struct result_2 z<B CLP  
  { F)S PaC4  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ^ q?1U?4  
} ; !77NG4B  
&$=!dA  
template < typename T1, typename T2 > _7"5wB?|+  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 'H|~u&?  
  { >zs5s  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); e4\dpvL  
} "$|Zr  
+ BL{@,zr  
template < typename T > n-J2/j  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j+kC-U;  
  { Qs9OC9X1  
  return OpClass::execute(lt(t)); 6ZOy&fd,Ty  
} F PR`tE  
Qhn;`9+L  
} ; W2]TRO  
6B" egYv  
eKG2*CV  
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 I4t*?  
好啦,现在才真正完美了。 ,DQjDMjrf  
现在在picker里面就可以这么添加了: `VT>M@i/  
s^hR\iY  
template < typename Right > G$bJ+  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const C&<~f#lB  
  { ZVih=Y-w  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); +v7) 1y  
} Z[?mc|*x  
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。 Z>P*@S,6G  
F #`=oM $5  
6RoAl$}'  
+ulagE|7  
h8{(KRa6  
十. bind ezm&]F`  
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。 >IfV\ w32  
先来分析一下一段例子 vFv3'b$;G  
i=S~(gp  
l \OLyQ  
int foo( int x, int y) { return x - y;} i|WQ0fD  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 j;0vAf  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 >''U  
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。 m Y,|J\w@  
我们来写个简单的。 vB\]u.  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: @N@F,~[RR2  
对于函数对象类的版本: ;C.S3}  
i)a%!1Ar  
template < typename Func > =qy@Wvj$  
struct functor_trait Vvp[P >  
  { ~f\G68c  
typedef typename Func::result_type result_type; (Z] HX@"{J  
} ; zUJZ`seF  
对于无参数函数的版本: 4T6 {Y  
b97w^ah4gJ  
template < typename Ret > i1lBto[  
struct functor_trait < Ret ( * )() > X{xBYZv4  
  { Fh$slow4!  
typedef Ret result_type; .B2]xfo"`  
} ; &ANP`=  
对于单参数函数的版本: 58Xzup_"  
{i0SS  
template < typename Ret, typename V1 > "Jq8?FoT  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > V~G`kkNy  
  { Mj#-j/{x{5  
typedef Ret result_type; m0n)dje  
} ; fxaJZz$o  
对于双参数函数的版本: / P|fB]p  
Yb3mP!3q8Z  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > RGKYW>$0RR  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > O/s $SX%g  
  { x+8_4>,>Y7  
typedef Ret result_type; IYn]U4P.  
} ; D"(L5jR8m@  
等等。。。 _|[UI.a  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ~c^>54  
[qUN4x5b  
template < typename Func > nRL. ppUI  
struct func_return !U9|x\BqJ2  
  { ^z1&8k"[^  
template < typename T > f"7O  "6  
  struct result_1 9EDfd NN  
  { voP7"Dl[  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; &,A64y  
} ; [[PEa-992  
3.22"U\1:  
template < typename T1, typename T2 > wO ?+Nh  
  struct result_2 'o|30LzYgQ  
  { z%MW!x  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 3bk|<7tl  
} ; NH$r Z7$  
} ; }bY; q-  
(?_S6H E  
O5$/55PI  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 G'3qzBJ#  
g?-lk5  
template < typename Func, typename aPicker > $o$ maA0  
class binder_1 *Qugv^-  
  { 06$!R/K  
Func fn; 3"o"fl  
aPicker pk; dJT]/g  
public : *K> l*l(f]  
@u==x *{ |  
template < typename T > fRg`UI4w}  
  struct result_1 ^Ge+~o?x  
  { mM`wITy  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; #fT*]NN  
} ; V&-~x^JK  
t#q<n:WeYU  
template < typename T1, typename T2 > !9Aaj<yxm  
  struct result_2 FQ g~l4WX  
  { CPNL 94x  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; EwOV;>@T?  
} ; N[kwO1  
PO 6&bIr  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Q}-~O1  
035rPT7-2-  
template < typename T > 2W4qBaG$=  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [Q=dC X9%  
  { R {-5Etv  
  return fn(pk(t)); ]('D^Ro  
} o6V}$wT3J  
template < typename T1, typename T2 > mEG#>Gg$  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const a'z)  
  { Q+YRf3$  
  return fn(pk(t1, t2)); *zr(Zv  
} xQUu|gtL4  
} ; 9W(dmde>  
DZi!aJ  
J>/w5$h5  
一目了然不是么? OF\rgz  
最后实现bind TY1I=8  
aG^4BpIP  
Uw 47LP  
template < typename Func, typename aPicker > fMOU$0]$<  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) /iX+R@  
  { V O3x~E  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); V,$0p1?J  
} u,&^&0K,  
7D<#(CE{  
2个以上参数的bind可以同理实现。 )kP5u`v  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 ra o[VZ  
p\bDY  
十一. phoenix KN*  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: %"P,1&\^  
0(S"{Ov  
for_each(v.begin(), v.end(), ;aw=MV  
( x@*SEa  
do_ o93`|yWl  
[ m@^1JlH  
  cout << _1 <<   " , " Z4lO?S5%J  
] rYbpih=x  
.while_( -- _1), vMS |$L  
cout << var( " \n " ) 6Udov pl  
) q}]XYys  
); q#s,- uu  
1&- </G#  
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: ?O8ViB?2  
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 ypy68_xyW  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 a]MX)?  
那么我们就照着这个思路来实现吧: BG<qIQd  
tQjLOv+?=  
:AE&Ny4  
template < typename Cond, typename Actor > {j7uv"|X7  
class do_while }b-g*dn]5  
  { #*KNPh  
Cond cd; gntxNp[9T  
Actor act; {QwHc5Bf  
public : Ba!J"b]  
template < typename T > PBp^|t]E>  
  struct result_1 7:2WgL o  
  { 43@{JK9G  
  typedef int result_type; sNLs\4v  
} ; |g//g\dd  
K|Di1)7=/  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} hUF5fZqii  
m_)FC-/pSl  
template < typename T > {$wjO7Glp  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1#ft#-g}  
  { dzDqZQY$  
  do o/+13C  
    { 0DJ+I  
  act(t); i~{Ufi  
  } MZT23 [+  
  while (cd(t)); `a2n:F  
  return   0 ; IyWI5Q"t  
} SgS~ {4Zx*  
} ; CW,Wx:Y  
i*@< y/&'  
L:i-BI`J  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). <psZQdH  
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。 D"a~ #^  
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。 j'HZ\_  
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。 <1t*I!e_  
下面就是产生这个functor的类: w.?:SD  
lLF-{  
`|ASx8_!  
template < typename Actor > _Nqt21sL  
class do_while_actor &M.66O@  
  { <|SRe6m  
Actor act; _t^{a]/H  
public : Vz=PiMO  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} Ndi9FD3im  
-@0GcUE:r  
template < typename Cond > }#&#^ B#?O  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; +,#$:fs u  
} ; Pc NkAo  
CD~z=vlK-  
=*r]) Vg^  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 .MP !`  
最后,是那个do_ e,Uo#T6J  
x7eQ2h6O  
P_Gw-`L5T  
class do_while_invoker ?'KL11@R  
  { 2AO~HxF  
public : !BOY@$Y  
template < typename Actor > &L,nqc\3D5  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const `s8{C b=}1  
  { 'lEA)&d  
  return do_while_actor < Actor > (act); yL2o}ZbS  
} hHT_V2*  
} do_;  y"H*%]  
R' !  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? fngOeLVG  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 L 8dc(Z%v  
最后来说说怎么处理break和continue &I (#Wy3  
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。 HLV2~5Txc  
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