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
  • 8468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 15,JD  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 "4;nnq  
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, OQ7 `n<I<)  
.w;kB}$YC  
-^546 7  
u8]FJQ*\6+  
  class filler h693TS_N  
  { <^'{=A>  
public : #{vC =m73  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} %IX)+ Lp`  
} ; jx]P:]  
W*t] d  
Xv|=RNz  
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: @phVfP"M  
\ l#eW x  
KWZhCS?[(  
3iIy_nWC  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); qh:Bc$S  
aPVzOBp  
|Ha#2pt{bc  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 QYboX~g~p  
=29IHL3  
j/z=<jA  
>m>F {v  
二. 战前分析 ca{MJz'  
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。 w?8SQI,~X  
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 ;~EQS.Qp  
5$: toL  
EU%,tp   
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ^>?=L\[  
  /* --------------------------------------------- */ !: ^q_q4  
vector < int *> vp( 10 ); %'yrIR  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); <;6{R#Tuh  
/* --------------------------------------------- */ {]< G=]'  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 8o$rF7.-  
/* --------------------------------------------- */ ,|{`(y/v  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); /{\ /e"5  
  /* --------------------------------------------- */ I I+y  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); mK[Z#obc=  
/* --------------------------------------------- */ ;^5k_\  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); motK}G  
 ch8a  
n4/Wd?#`  
`8ac;b  
看了之后,我们可以思考一些问题: f9W:-00QD  
1._1, _2是什么? kFv*>>X`  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 Zd6ik&S   
2._1 = 1是在做什么? P[ 2!D)A  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 T&?g)  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 NO o?  
c]PTU2BB8  
lPZ(c%P  
三. 动工 n^Ca?|} ,  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: +e-F`k  
kh5a>OX  
#$I@V4O;#  
kAQ(8xV  
template < typename T > "lI-/ G  
class assignment V4:/LNq_]  
  { Io1j%T#ZT  
T value; eQuu\/z*H  
public : 5#,H&ui\  
assignment( const T & v) : value(v) {} P:"R;YCvE  
template < typename T2 > ]YgR  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } >fH0>W+!  
} ; "' JnFM  
/MGapmqV9  
]JrD@ Vy  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ~U0%}Bbh  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Qt>K{ >9Cf  
l88=  
2R[v*i^S  
a!9'yc  
  class holder b=,B Le\  
  { C/e.BXA  
public : gV2vwe  
template < typename T > J~m$7T3Af  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const b/M/)o!C  
  { /4G1,T_,  
  return assignment < T > (t); Ti%MOYNCv  
} D&G6^ME  
} ;  E^1yU  
 }QFL  
YThVG0I =  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: W,xdj!^t  
sbW+vc  
  static holder _1; 2dD" ^z{  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 o,*m,Qc  
uUI#^ A  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Qr.{_M  
而不用手动写一个函数对象。 )A8#cY!<  
DYf QlA  
:_8K8Sa  
;m]V12  
四. 问题分析 ZcN0:xU  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 |+Y-i4t  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 _:r8UVAT.  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ,:?ibE=  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 J,=K1>8s  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 hX.cdt_?  
/5NWV#-  
五. 问题1:一致性 'Z{`P0/^o`  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| kL'4m  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ~H}Z;n]H  
OrkcY39"~a  
struct holder N]P~`)  
  { gP% <<yl  
  // Bhv;l/K])  
  template < typename T > ^E70$yB ^  
T &   operator ()( const T & r) const <Wn~s=  
  { suN6(p(.  
  return (T & )r; 9xQ|Uad+%  
} /5,6 {R9  
} ; S7+>Mk  
y\FQt];z)  
这样的话assignment也必须相应改动: u$\.aWol  
#{6VdWZ  
template < typename Left, typename Right > T|~5dZL  
class assignment ~c EN=(Z~r  
  { 3H#,qug$  
Left l; La ?A@SD  
Right r; | .jWz.c  
public : iJ{axa &  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ]Jswxw  
template < typename T2 > b] 5dBZ(  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } {"p ~M7  
} ; lQIg0G/3  
mB`HPT  
同时,holder的operator=也需要改动: D?KLV _Op  
NS[Z@@  
template < typename T > 7!M; ?Y  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const gq('8*S  
  { ?p{ -Yp*h  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); {]IY; cL  
}  ,$6si  
=oSD)z1c?x  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 +L09^I  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Ftyxz&-4$p  
zZ[kU1Fyv  
return l(rhs) = r; `{#""I^_  
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。 WL+EpNKSf  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 4 $k{,  
Id?-Og2i V  
template < typename Tp > /Z2u0jNArP  
class constant_t ) gl{ x  
  { ug%7}&  
  const Tp t; t]B`>SL3W  
public : nAQ[ -NbW,  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 3Dr\ O_`u  
template < typename T > )v(rEY  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const "-:H$  
  { ,zjz "7'  
  return t; %p\ ~  
} Aw7N'0K9UN  
} ; 3ML^ dZ'  
u&*[   
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 \(??Ytc<B  
下面就可以修改holder的operator=了 *L<EGFP  
O]I AIM  
template < typename T > N1Y uLG:  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const @.L#u#   
  { FO>?>tK 0  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); UR^r>  
} DlzL(p@r  
2z;nPup,  
同时也要修改assignment的operator() pauO_'j_1p  
?<J~SF Tt  
template < typename T2 > |K. I%B  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } @Mya|zb  
现在代码看起来就很一致了。 B}7j20:Z  
Ifp8oL?S;  
六. 问题2:链式操作 Lum=5zDo  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 1!zd#TX  
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。 )7NK+k  
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。 VK/L}^=GOO  
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。 c6b51)sQ"  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct X[/7vSqZ@w  
hGKQK ^bn  
template < typename T > b\\l EM>o1  
struct result_1 n%WjU)<  
  { I?1 BGaAA  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; blomB2vQ  
} ; o5]-Kuw`  
ea{zL  
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: ]R~hzo  
{JdXn  
template < typename T > gR/?MJ(v  
struct   ref iklZ[G%A0  
  { l>|scs;TI  
typedef T & reference; |7 K>`  
} ; wKJ|;o4;L  
template < typename T > ?0 cv  
struct   ref < T &> ByE@4+9  
  { [$} \Gv  
typedef T & reference; (e;/Smol  
} ; -V2f.QE%  
#bcZ:D@FC  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下:  `\##M=  
`)$G}7cRUH  
template < typename T > 8i^ ./P  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const E;H9]*x/  
  { pa^_D~  
  return l(t) = r(t); ;Mmu}  
} LT)I ?ud  
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。 VOYQ<tg  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 yd VDjE Y  
Kf?:dF  
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 +b_[JP2  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: X6}W]  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ]?V:+>t=  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 07=I&Pum  
最后的布局是: S5gBVGh  
                Add qQf NT.  
              /   \ 7`7M4  
            Divide   5 ,n%b~.$:v5  
            /   \ ,dd1/zm  
          _1     3 ml2/}}  
似乎一切都解决了?不。 bp" @ p:  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 'PrBa[%  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 GfSD% "  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: h}tC +_"D  
@[v,q_^8  
template < typename Right > R:l&2  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const \ (`2@  
Right & rt) const |7KWa(V5I  
  { >tkz%;6  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Sz|kXk6&9  
} p5"pQe S  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 %Cj_z  
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 :W>PKW`^  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 =i}lh}(  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 iW2\;}y  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 1.N2!:&G|  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? >Q_ '[!S  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 8*Fn02 p  
z&c}  
template < class Action > Qe!3ae`Z  
class picker : public Action }Z\S__\9  
  { *qYw  
public : )n<p_vz  
picker( const Action & act) : Action(act) {} o&M.9V?~~  
  // all the operator overloaded _PGd\>Ve  
} ; W!"QtEJ,  
V$FZVG/@#  
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。 NB44GP1-@  
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: +BO kHXk1  
T#6g5Jnsp  
template < typename Right > Kwm_Y5`A  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const X. Ur`X  
  { S~H>MtX(<  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); EUh_`R  
} __+8wC  
<_k A+&T  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > MSBrI3MqQ  
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。 Y^DGnx("m  
3.P7GbN  
template < typename T >   struct picker_maker Xf"< >M  
  { O8>&J-+2  
typedef picker < constant_t < T >   > result; v>nBdpjXh  
} ; rtbV*@Z  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > 2yFT` 5+H4  
  { _E8Cvaob  
typedef picker < T > result; :.=j)ljTx  
} ; Gj%q:[r  
f.%3G+  
下面总的结构就有了: 8mLW^R:`  
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。 UqsOG<L'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。 bJ9*z~z)e  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ai?N!RX%H  
至此链式操作完美实现。 O#):*II`9  
8QL=%Pv  
HCkfw+gaV  
七. 问题3 V )UtU 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。 z`$c4p6G6  
;ThFB  
template < typename T1, typename T2 > 4Z=`;  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {98e_z w  
  { O0 Uh  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); V?0IMc  
} bYpeI(zK  
^~vM*.j~j  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: tux0}|[^'  
T%FW|jKw  
template < typename T1, typename T2 > (C uM*-  
struct result_2 XHdhSFpm  
  { Ahba1\,N$  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Bxw(pACf  
} ; Dm}M8`|X  
zkqn>  
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? F#) bGi  
这个差事就留给了holder自己。 ~#P]NWW%.  
    _Yp~Oj  
^A=tk!C  
template < int Order > ^Z\"d#A  
class holder; ]jiVe_ OS<  
template <> Zo^]y'  
class holder < 1 > '/X]96Ci7  
  { D:IG;Rsc  
public : M=&,+#z<V  
template < typename T > /J!:_Nq  
  struct result_1 KZ#\ >  
  { QS\wtTXj  
  typedef T & result;  \G)F*  
} ; 9iM%kY#)W  
template < typename T1, typename T2 > S3WUccv  
  struct result_2 .,#H]?Wil  
  { j`$$BVZ  
  typedef T1 & result; .L"IG=Uh#  
} ; $)X8'1%6  
template < typename T > u3,O)[qV  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Uey'c1  
  { ]e7?l/N[  
  return (T & )r; L@zhbWY  
} E]m?R 4  
template < typename T1, typename T2 > h7T),UL  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const `F&~SU,  
  { *TI?tD  
  return (T1 & )r1; fn5-Tnsq*  
} g3{UP]Z71  
} ; O1t$]k:  
kcg\f@d$  
template <> `=,emP&(H&  
class holder < 2 > M;OMsRCVO  
  { {i8 zM6eC  
public : ~7*2Jp'  
template < typename T > <m1v+cnqo  
  struct result_1 NW 2`)e'  
  { ^eO/?D8~h  
  typedef T & result; b.\xPb  
} ;  O&|<2Qr  
template < typename T1, typename T2 > -<5{wQE;|  
  struct result_2 GQCdB>   
  { Z(Y:  
  typedef T2 & result; h4F%lGot  
} ; ez*QP|F*9  
template < typename T > t:vBVDkD  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const PR$;*|@  
  { a\}MJ5]  
  return (T & )r; xz5A[)N  
} zUv#%Q8vw  
template < typename T1, typename T2 > 6},[HpXRc4  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const |m ?ZE:  
  { fHH  
  return (T2 & )r2; Rc1k_fZ}  
} 650qG$  
} ; ?8GS*I  
HDZl;=  
Iapz,nuE  
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> >。 ~eoM 2XlW  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 09G47YkSy1  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: kV5)3%?  
GfEWms8z  
return l(i, j) = r(i, j); m}=E$zPbO  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) "UNFB3  
Px \cT  
  return ( int & )i; .1{{E8Fj  
  return ( int & )j; nR*' 3  
最后执行i = j; Km%L1Cd]  
可见,参数被正确的选择了。 .#|?-5q/iN  
Q!U}  
}$L63;/H  
}(ORh2Ri  
"z3rH~q72  
八. 中期总结 NId.TaXh  
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: 5h6o}  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 V8TdtGB.|h  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 G--X)h-  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor %%uE^nX>  
1d]F$ >  
 NzP71t+  
t S]  
y5m2u8+  
l&qCgw  
九. 简化 [{BY$"b#:  
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。 bD:0k.`  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。  L1 /`/  
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: Cg]),S  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Im/tU6ybV  
  +-*/&|^等 uu,F5<y[  
2. 返回引用。 ZqVbNIY   
  =,各种复合赋值等 'OziP  
3. 返回固定类型。 d`B<\Y#{Us  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) p T8?z  
4. 原样返回。 x}?<9(nE c  
  operator, Wx{E\ l  
5. 返回解引用的类型。 ~:bdS 4w  
  operator*(单目) 'Uf?-t*LT@  
6. 返回地址。 6xJffl  
  operator&(单目) \?^2}K/  
7. 下表访问返回类型。 sEdz`F  
  operator[] vb6EO[e% I  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 F1L[3D^-  
  operator<<和operator>> !!^z6jpvn  
<d H@e  
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。 Q,xL8i M,  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: l_+@Xpl  
x2#JD|0  
template < typename Left > 3 J04 $cD  
struct value_return }:ZA)  
  { !V37ePFje  
template < typename T > Ytlzn%  
  struct result_1 3$k#bC  
  { &S*~EM.l8  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; UlE%\L0GD&  
} ; EaO@I.[  
DdgiY9a.  
template < typename T1, typename T2 >  V>'  
  struct result_2 #lLUBJ#:  
  { ]zSFX =~(S  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ^}d]O(  
} ; P6 OnE18n  
} ; JF4A  
-Qn7+?P  
.9qK88fUR  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait )O~[4xV~  
.z`70ot?  
下面我们来剥离functor中的operator() G:1'}RC :  
首先operator里面的代码全是下面的形式: mUh]`/MK$  
Mn.,?IF`K  
return l(t) op r(t) H0Pxw P>q  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Bvn3:+(47  
return op l(t) neDXzMxF  
return op l(t1, t2) G:=hg6 '  
return l(t) op 3`HK^((o  
return l(t1, t2) op @0?!bua_|  
return l(t)[r(t)] >0IZ%Wiz  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] C|$q Vh>  
6gg8 h>b  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: 7C{ y NX#  
单目: return f(l(t), r(t)); *Y m? gCig  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Dsg>~J'  
双目: return f(l(t)); 3yZmW$E.  
return f(l(t1, t2)); d,"LZ>hNY*  
下面就是f的实现,以operator/为例 M<fhQJ  
`a& kD|Yh  
struct meta_divide FM@iIlY"  
  { K T}  
template < typename T1, typename T2 > &r5q,l&@n  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 5yy:JTAH5  
  { `C+<! )2  
  return t1 / t2; %t9C  
} DmiBM6t3N  
} ; jhNFaBrS  
0CrsZtX  
这个工作可以让宏来做: p~qe/  
wSTul o:9  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ hArY$T&MB  
template < typename T1, typename T2 > \ NI >%v  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 4>hHUz[_  
以后可以直接用 aLJm%uW6m&  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) g{65QP  
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 @X2*O9  
(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。。。) |p11Jt[  
{*ak>Wud  
$cCC 1=dW  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 V#t_gS  
X W)TI  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Kx__&a  
class unary_op : public Rettype ji"g)d6  
  { Bh>L"'.2  
    Left l; d8j1L/e  
public :  P#,u9EIJ  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} G6sK3K  
f!Q\M1t)  
template < typename T > T~TP  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const yB*,)x0 @  
      { FK|O^- >B  
      return FuncType::execute(l(t)); `2s!%/  
    } `FP?9R6Y  
WNjwv/  
    template < typename T1, typename T2 > kN1MPd4Yh  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const NO"PO @&Wk  
      { Ccf/hA#mb  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); +eM${JyXH  
    } >:;dNVz  
} ; *z=_sD?1  
b'H'QY   
|?`5~f  
同样还可以申明一个binary_op c?p^!zG  
NR{wq|"  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > &1xCPKIr  
class binary_op : public Rettype xvr5$x|h  
  { 9(CvGzco <  
    Left l; <qCa 9@Ea  
Right r; (!os &/",  
public : lq/2Y4LE)  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 5Wt){rG0Z  
5gszAvOO  
template < typename T > H"P b)t  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const XH:*J+$O  
      { z*y!Ml1  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); `+J Fvn!  
    } yqK4 "F&  
qfkHGW?1/j  
    template < typename T1, typename T2 > |.IH4 K  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ,b+NhxdZ  
      { R`?l .0  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 4JSPD#%f  
    } }2A6W%^>]  
} ; [&Xp]:M'D  
p|4qkJK8  
fn#8=TIDf  
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 }kbSbRH43  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 g8),$:Uw  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) )^h6'h`  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 cH]tZ$E`  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! F /b`[  
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。。。 X>%nzY]m  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 3P>gDQP  
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) _`$LdqgE  
下面是修改过的unary_op =bC +1 C  
A 5?"  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > <O x[![SR  
class unary_op <3YZ0f f>  
  { ]`E+HLEQ'  
Left l; ,!ZuH?Z  
  2 pS<;k`  
public : Ae)xFnuq3  
LzygupxY!  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ^\)a[OWp  
HDyf]2N*N  
template < typename T > -DDA b(2*  
  struct result_1 xVvUx,t  
  { 0oe<=L]F  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Vs>Pv$kW  
} ; w7nt $L5  
#XV=,81w  
template < typename T1, typename T2 > Er~17$b  
  struct result_2 C \ Cc[v  
  { e_BG%+;G,  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; vL/ 3(Bo7  
} ; X/]@EF  
C2LPLquD+  
template < typename T1, typename T2 > ~PQ.l\C  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const NGra/s,9 |  
  { ~/:vr  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); h@)U,&  
} KuNLu31%  
WSThhI  
template < typename T > +,Dc0VC?  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const G#iQX`  
  { A#u U ]S  
  return OpClass::execute(lt(t)); WlL(NrVA@@  
} gfk)`>E  
wAMg"ImJ  
} ; (su,= Z  
" T(hcI   
>nSsbhAe  
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 ~KK 9aV{  
好啦,现在才真正完美了。 Gk;YAI  
现在在picker里面就可以这么添加了: )W@u g,y  
6|97;@94  
template < typename Right > pMF vL  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const S"Al [{  
  { .^YxhUH,G  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); p_r`"  
} $QX$rN  
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。 @xG&K{j  
rK~-Wzwu  
|9@,ri\'Rg  
0SpB 2>_  
h!"2Ux3!x  
十. bind 8K8u|]i  
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。 3 qYGEhxv  
先来分析一下一段例子 Z[vx0[av&  
*miG<  
#ydold{F  
int foo( int x, int y) { return x - y;} #J5BHY~  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 [hJ1]RW8  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 Ht`fC|E  
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。 /iW+<@Mas  
我们来写个简单的。 ]kh]l8t^  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Rq4; {a/j  
对于函数对象类的版本: >Wg= Tuef  
Y#U.9>h  
template < typename Func > 9t! d.}  
struct functor_trait ,n|si#  
  { <y 4(!z"  
typedef typename Func::result_type result_type; `RTxc  
} ; t Zxx#v`  
对于无参数函数的版本: , c.^"5  
_h%Jf{nu  
template < typename Ret > gqaM<!]  
struct functor_trait < Ret ( * )() > u#05`i:Z  
  { !_glZ*tL  
typedef Ret result_type; Q+CJd>B  
} ; ; :e7Z^\/k  
对于单参数函数的版本: ! FcGa  
KbJ6U75|f  
template < typename Ret, typename V1 > o<g?*"TRh  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > /%$Zm^8c  
  { LUbhTc  
typedef Ret result_type; W 4{ T<  
} ; ET*A0rt  
对于双参数函数的版本: .[={Yx0!I  
Po>6I0y  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > SA, ~q&  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > t@KTiJI ]  
  { [o^$WL?c  
typedef Ret result_type; o Rfb4+H&  
} ; h*%p%t<  
等等。。。 :@w~*eK~  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy :J;U~emq  
8)B{x[?|  
template < typename Func > Za.}bR6?Y  
struct func_return H`[FC|RYyE  
  { |$.?(FZYu  
template < typename T > z:'m50'  
  struct result_1 D@=]mh6vl  
  { WC_.j^sW  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; G/ x6zdk  
} ; 2"0VXtv6  
gI:g/ R  
template < typename T1, typename T2 > !G%!zNA S  
  struct result_2 q 4BXrEOw  
  { &+9 ;  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ]dycesc'  
} ; L F?/60  
} ; zD_5TG M=  
3}L3n*Ft#.  
j/V_h'}  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 a )O"PA}2  
as07~Xvp-  
template < typename Func, typename aPicker > Vjs2Yenx  
class binder_1 %<i sdvF  
  { b:1B >  
Func fn; 5nPvEN/  
aPicker pk; kHg|!  
public : ;NP-tA)  
0jp].''RK\  
template < typename T > AArLNXzVW  
  struct result_1 l&& i`  
  { ]t[%.^5#  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; H )X[%+  
} ; {/[@uMS_6]  
eI-fH  
template < typename T1, typename T2 > ;Q ZG<  
  struct result_2 R ENCk (  
  { [gzaOP`f  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; bbL\xq^  
} ; s'O%@/;J  
ft"-  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} @Y~gdK  
Y XhZWo{B  
template < typename T > 'O%*:'5k  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const V``|<`!gd  
  { ?!ap @)9  
  return fn(pk(t)); {\Pk;M{Y&  
} /.:1Da  
template < typename T1, typename T2 > ^P^"t^O  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const AA-$;s  
  { $$AZ)#t[  
  return fn(pk(t1, t2)); ?MDo. z3  
} cfmwz~S6i  
} ; f:j:L79}  
yf{\^^ i(  
Uahh|> s  
一目了然不是么? Q-)(s  
最后实现bind \:'GAByy  
;v8TT}R  
Y] 1U1 08  
template < typename Func, typename aPicker > \Y,P  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) (U\o0LI  
  { U& GPede  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); W *0!Z:?  
} 4n#u?)  
H Qj,0#J)  
2个以上参数的bind可以同理实现。 y^r'4zN'  
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。 X&Oo[Z  
sta/i?n  
十一. phoenix s-#@t  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: uNewWtUb(  
mB2}(DbhE  
for_each(v.begin(), v.end(), (R=ZI  
( #h ud_  
do_ ,):aU  
[ _Q:ot'(~0-  
  cout << _1 <<   " , " P]"@3Z&w  
] ?;=7{E j  
.while_( -- _1), 7L+Wj }m  
cout << var( " \n " ) *wAX&+);  
) E[hSL#0  
); /A5=L<T6F  
u%L6@M2  
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: Wz^;:6F  
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 oD%n}  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 QeY+imM  
那么我们就照着这个思路来实现吧: 0ytAn+/"x  
x~'_;>]r_  
[\F:NLjiUy  
template < typename Cond, typename Actor > :qS~"@?<  
class do_while Qc33C A  
  { yO-2.2h  
Cond cd; (muJ-~CJk  
Actor act; '+_-r'2  
public : Z9m I%sC[(  
template < typename T > j gV^{8qG  
  struct result_1 2SU'lh\E  
  { [1~3\-Y  
  typedef int result_type; %B&O+~  
} ; 4FneP i~i  
DKo6lP`  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} qV=O;  
)~P<ruk>,C  
template < typename T > ,!SbH  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;8VZsh  
  { `?:{aOI  
  do bO6z;D#  
    { "-fyX!  
  act(t); &=zJ MGa  
  } 0"-H34M <D  
  while (cd(t)); D _\HX9  
  return   0 ; SdufI_'B  
} K[SzE{5=P  
} ; ldG8hK  
HJr*\%D}1  
MPp:EH  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). ( *26aMp  
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。 YTgT2w  
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。 q.:a4w J  
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。 E.'6p \  
下面就是产生这个functor的类: .K940& Ui  
qoan<z7  
`U?S 9m  
template < typename Actor > mGz'%?zj  
class do_while_actor sS)tSt{C  
  { zv1,DnkqF  
Actor act; yl<=_Q  
public : ,gP;XRe1  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} .>`7d=KT  
EZQ!~  
template < typename Cond > ^ ' )4RU  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; HDo=WqG  
} ; _#<l -R`  
acpc[ ^'  
\  }-v  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 yYC\a7Al4  
最后,是那个do_ DL_M#c`<  
8Z@O%\1x6  
X7aj/:fXe  
class do_while_invoker hO3C _}  
  { Y5>'(A>  
public : LQ$dT#z2A  
template < typename Actor > aBF<it>  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const ']Km%uwL  
  { 8W.-Y|[5?  
  return do_while_actor < Actor > (act); z ISy\uka  
} /Wjf"dG}  
} do_; < Lrd(b;  
wS2N,X/Y  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? u<@ 55k  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 V6<Ki  
最后来说说怎么处理break和continue !OH'pC5  
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。 wRWKem=  
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
如果您在写长篇帖子又不马上发表,建议存为草稿
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八