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
  • 7894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 t(NI-UXBp  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 (a.z9nqGA  
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, =S+wCN  
@s ?  
-.u]GeMy  
N`5,\TR2f  
  class filler ]6(N@RC  
  { k;AD`7(=  
public : ;g5m0l5  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} ; >hNt  
} ; QwJV S(Gs4  
aQ?/%\>  
([T>.s  
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: O`x;,6Vr  
1 d}Z(My  
e6R}0w~G  
dx5#\"KX=,  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); S;3R S;  
QdH\LL^8R4  
%p^wZtm  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Bu<M\w?7Y  
vM*-D{  
u]<,,  
a oD`=I*<  
二. 战前分析 A!s`[2 Z  
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。 \r;#g{ _  
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 gPNZF\ r  
&gVN&  
5{|7$VqPF  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); BZ94NOOdw  
  /* --------------------------------------------- */ 4IB9 ,?p  
vector < int *> vp( 10 ); @| M|+k3  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); [YRz*5   
/* --------------------------------------------- */ nrL9 E'F'  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); 5,3'=mA6  
/* --------------------------------------------- */ \8)U!9,$nn  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); jqWu  
  /* --------------------------------------------- */ wKtl+}}  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); 9_# >aOqL  
/* --------------------------------------------- */ /f:dv?!km  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); 63q^ $I  
q}`${3qQ3  
k$R~R-'  
0LPig[  
看了之后,我们可以思考一些问题: 7L`A{L  
1._1, _2是什么? IpINH3odT  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 _Zp}?b5Q  
2._1 = 1是在做什么? ^ZvWR%  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 0IwA#[m1`  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 mC4zactv  
d?s<2RkPT  
RY]#<9>M  
三. 动工 l7XUXbYp&=  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: s [M?as  
Lz`E;k^  
RJL2J]*S  
^ssK   
template < typename T > _D+}q_  
class assignment <Y*+|T+&d  
  { j2Cks_$:  
T value; |8&,b`Gfo  
public : w,.+IV$Kk  
assignment( const T & v) : value(v) {} J ][T"K  
template < typename T2 > G3+.H  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } KX76UW   
} ; ~k\fhx  
RTvqCp  
-(~.6WnhS  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 -d~4A  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 6DM$g=/ '  
xAqb\|$^  
>z/#_z@LV  
n)L*  
  class holder DNOueU  
  { Z,RzN5eN  
public : :V1W/c  
template < typename T > oo,uO;0G  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const NgADKrDU  
  { cWEE%  
  return assignment < T > (t); 5A%w 8Qv  
} >/:" D$  
} ; CUO+9X-<8  
G,$PV e*  
iWei  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: O}tZ - 'T  
M9Cv wMi  
  static holder _1; +vYoB$!  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 TMAJb+@l:  
 !;EjB*&  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); O!zV)^r  
而不用手动写一个函数对象。 +awW3^1Ed  
y)F;zW<+  
c|lu&}BS  
iocI:b <  
四. 问题分析 !(mjyr  
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。 E'v _#FLvR  
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。 #hW;Ju73  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 *YW/_  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 AK&S5F>D+B  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 fXXr+Mor  
]Oh@,V8  
五. 问题1:一致性 3b*cU}go  
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?| l*ayd>`~x  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 4oK?-|=?  
I'\kFjc  
struct holder ]p*l%(dhY  
  { VOKZ dC-  
  // ^:K3vC[h;c  
  template < typename T > ~Cl){8o  
T &   operator ()( const T & r) const ?;KKw*  
  { xgABpikC^  
  return (T & )r;  u*e.yN  
} 3Th'paMG  
} ; {xwm^p(f  
4S,`bnmB  
这样的话assignment也必须相应改动: / rg*p  
;E@G`=0St  
template < typename Left, typename Right > QN@CPuy  
class assignment kV?y0J.  
  { M>DaQ`b  
Left l; 7Ok;Lt!x  
Right r; W;_nK4$%'  
public : q+P|l5_ t  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ~ }F{vm  
template < typename T2 > KQacoUHrK?  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } Z&0'a  
} ; 8*8Zc/{  
pcau}5 .  
同时,holder的operator=也需要改动: m6n?bEl6I  
6;C3RU]  
template < typename T > MHSs!^/g5  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const p+l!6  
  { 7.C;NT  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); ]GN7+ 8l  
} EG0WoUX|  
$"0MU  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 HHiT]S9  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 =g/{%;  
?z}=B  
return l(rhs) = r; n9@ of  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 rrQQZ5fhb  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: K#*reJ}K  
G:<`moKgL  
template < typename Tp > n3}!p'-CC  
class constant_t MxSM@3v(  
  { /3e KN  
  const Tp t; \zieyE  
public : @7n/Q(  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} d@ Y}SWTB  
template < typename T > 1"/He ` 4  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const Ynp{u`?  
  { AK\$i$@6  
  return t; #[zI5)Meh  
} p[<Dk$7K  
} ; f@8>HCI  
~.A)bp  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 1U^A56CN  
下面就可以修改holder的operator=了 b7!Qn}  
G2t;DN(  
template < typename T > JL\w_v  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const rF aF Bd  
  { }:u~K;O87  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); +<xQM h8  
} CamE'  
_@ *+~9%8p  
同时也要修改assignment的operator() U>V&-kxtV  
X>NhZ5\  
template < typename T2 > ]xX$<@HR  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } COTp  
现在代码看起来就很一致了。 ~=8uN<  
0{dz5gUde  
六. 问题2:链式操作 N@O8\oQG  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ZKQG:M~|  
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。 9uRF nzJVx  
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。 Kv.>Vf.T}_  
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。 .C2TQ:B,.  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct T:/,2.l  
]wKzE4Z/  
template < typename T > 0PU8 #2pR  
struct result_1 /e]'u&a  
  { Gm9hYhC8  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; C8 vOE`U,J  
} ; yY[<0|o u  
A5i:x$ww  
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: iCW*]U  
F)+{AQL  
template < typename T > v^zu:Z*  
struct   ref rS4@1`/R  
  { +)j1.X  
typedef T & reference; \3'9Uz,OC  
} ; H ,+? t  
template < typename T > ax{ ;:fW  
struct   ref < T &> Qb)C[5a}  
  { ,Z{d.[$  
typedef T & reference; U5-@2YcH  
} ; zN{K5<7o  
uu}x@T@  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: A |3tI  
vfl5Mx4  
template < typename T > H"C[&r  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const u1z  
  { J?Dq>%+ ^  
  return l(t) = r(t); W -  
} `5~ +,/Ys  
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。 E\IlF 6  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ^=:9)CNw(  
Pfm_@'8  
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 yuDZ~0]R  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ?gPKcjgoH!  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Gg~QAsks   
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 &BtK($  
最后的布局是: F:D orE  
                Add Rb%%?*|  
              /   \ 5w\fSY  
            Divide   5 hUD7_arKF  
            /   \ cwm_nQKk  
          _1     3 vk>b#%1{  
似乎一切都解决了?不。 <`jLY)sw  
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。 = <j"M85.  
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。 `u.t[  
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: QT9n,lX  
lip[n;Ir>  
template < typename Right > xS7$%w['  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const 3d-%>?-ee  
Right & rt) const eL4NB$Fb  
  { 0<8XI>.3D  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 6<'rG''  
} ]$p{I)d&  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 qim 'dp:  
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。 .e'eE  
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。 Qfky_5R\  
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。 $5v0m#[^  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 .`7cBsXH  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? {8R"O{  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: A].>.AI  
oW^*l#v  
template < class Action > l^d[EL+  
class picker : public Action %lX%8Z$v  
  { V97,1`  
public :  Y=`  
picker( const Action & act) : Action(act) {} `fNG$ODL   
  // all the operator overloaded 6G}+gqbX  
} ; vsL[*OeI  
l c_E!"1  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 >|6iR%"f#  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: 5@hNnh16  
l<Q>N|1#k%  
template < typename Right > XyMG.r-,  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const 8vuCc=  
  { j F-v% ?  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); BS&;n  
} ^'p|!`:  
k|BHnj  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > R.LL#u};  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 U!XS;a)  
0aoHKeP  
template < typename T >   struct picker_maker kz"3ZDR  
  { .bVmqR`  
typedef picker < constant_t < T >   > result; QRLJ_W^&u  
} ; =&!HwOnp  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > F`nb21{0y&  
  { c9j*n;Q  
typedef picker < T > result; |0{u->+ )  
} ; 83cW=?UgA  
[+w3J#K  
下面总的结构就有了: Z?J:$of*  
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。 NZN-^ >  
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。 4f~["[*ea  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 "+?Cz !i   
至此链式操作完美实现。 g(O;{Q_  
y<XlRTy[}  
i)Lp7m z  
七. 问题3 J ti(b*~  
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。 IMnP[WA!  
|3K)$.6~  
template < typename T1, typename T2 > _{jP;W  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const mL~z~w*s  
  { XT,#g-oi  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Px M!U!t  
} h{ lDxOH*  
~#}Dx :HH  
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: vRA',(](  
6zIgQ4Bp24  
template < typename T1, typename T2 > j%<}jw[2  
struct result_2 /,5Z-Z*wq  
  { %o?IsIys  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; kW6%32  
} ; {dPgf  
kllQca|$4  
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? 4c~>ci,N?(  
这个差事就留给了holder自己。 ~un%4]U  
    Fk^3a'/4KJ  
R*1kR|*_)  
template < int Order > 1u]P4Gf=  
class holder; WW@"Z}?k  
template <> pz_e=xr  
class holder < 1 > |!d"*.Q@F  
  { %up}p/?  
public : (}!C4S3#  
template < typename T > -%IcYzyA  
  struct result_1 Jx-wO/  
  { {bF1\S]2  
  typedef T & result; i}TwOy<4s  
} ; y[0`hSQ)~  
template < typename T1, typename T2 > ]_*S~'x  
  struct result_2 7N2\8kP  
  { U[_8WJ7+  
  typedef T1 & result; S+x_c4 T  
} ; 6k])KlJ2;  
template < typename T > 5b #QYu  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Sn3:x5H,l  
  { $*~Iu%Az  
  return (T & )r; /k:$l9C[  
} H*e'Cs/  
template < typename T1, typename T2 > Yq'4e[i  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 1 H4fJ3-  
  { X=p"5hhfn  
  return (T1 & )r1; M<8ML!N0;t  
}   &LQ%  
} ; 0=U70nKr  
PE@+w#i7*  
template <> ysXx%k  
class holder < 2 > l\q} |o  
  {  #ch  
public : X, fu!  
template < typename T > ZykrQ\q9  
  struct result_1 ?F$6;N6x  
  { mVH,HqsXa  
  typedef T & result; X:q_c=X  
} ; #V 43=  
template < typename T1, typename T2 > `6w#8}  
  struct result_2 P2k7M(I_&  
  { k 'zat3#f  
  typedef T2 & result; Ky9W/dCR  
} ; Q</h-skLZ  
template < typename T > Pern*x9$  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const y$oW!  
  { Enj_tJs  
  return (T & )r; |XcH]7Ai"  
} LdWc X`K  
template < typename T1, typename T2 > fD6GQ*  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Q-('5a19J  
  { TgaYt\"i[  
  return (T2 & )r2; ;L6Xs_L~  
} r,'O ).7  
} ; j@P5(3r  
8M93cyX  
P/ aDd@j  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 9)ea.Gu  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: sc xLB;  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ZgF/;8!~V-  
;QPy:x3  
return l(i, j) = r(i, j); yh!B!v'  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) {%7<"  
f)Y  
  return ( int & )i; %cj58zO |y  
  return ( int & )j; #O|lfl>}  
最后执行i = j; 0zV 4`y  
可见,参数被正确的选择了。 (Jpm KO  
W0U`Kt&~a  
=!YP$hfY  
wn{]#n=|l  
:+<t2^)rD  
八. 中期总结 1O23"o5=  
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: +R9%~Z.=  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 G~`'E&/  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 / Z1Wy-Z  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor i<J^:7  
e"lD`*U8R  
qT"drgpi3  
fYb KmB  
$^] 9  
;tXB46  
九. 简化 o*?[_{x W  
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。 x`Vy<h 33  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 5z9JhU  
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: l}dj{s  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 $,}Qf0(S  
  +-*/&|^等 {bW"~_6}  
2. 返回引用。 jG =(w4+  
  =,各种复合赋值等 Z@<q/2).|  
3. 返回固定类型。 Gs^(YGtU  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) qK<aZ%V  
4. 原样返回。 X@i+&Nv"<  
  operator, yBr$ 0$  
5. 返回解引用的类型。 BT&rp%NO6l  
  operator*(单目) A"Tc^Ij  
6. 返回地址。 7^n,Ti g  
  operator&(单目) j7QBU  
7. 下表访问返回类型。 ( K^YD K  
  operator[] sx<} tbG  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 iSnIBs9\  
  operator<<和operator>> ztRWIkI q  
ju8',ZC  
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。 $ijx#a&O  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: (k7;  
|U8>:DEl  
template < typename Left > _Cu[s?,kS  
struct value_return L-^# 02  
  { e-nWD  
template < typename T > \9dz&H  
  struct result_1 cRs{=RGc  
  { m~Lf^gbG?  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 0S)"Q^6n y  
} ; [X0k{FR  
zv$=*  
template < typename T1, typename T2 > {Hktu|  
  struct result_2 T=hm#]   
  { ?K= gg<  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; A5&>!y  
} ; 4<=eK7;XR  
} ; yb@X*PW/z  
$ioaunQKP  
fS;m+D!j@  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait B`'}&6jr.  
ZwY`x')  
下面我们来剥离functor中的operator() Xm_Ub>N5  
首先operator里面的代码全是下面的形式: '=@-aVp  
20SF<V  
return l(t) op r(t) @j)f(Zlu#  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Jgi{7J  
return op l(t) MY0[Oq cm=  
return op l(t1, t2) #R"9)vHp  
return l(t) op 8EW`*+%=  
return l(t1, t2) op =CD:.FG.  
return l(t)[r(t)] q\{;_?a  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ijR-?nrR  
S[\cT:{OE  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: (_s!,QUe  
单目: return f(l(t), r(t)); Q@3ld6y  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); P~b%;*m}8  
双目: return f(l(t)); LiHXWi{s  
return f(l(t1, t2)); g:@Cg.q8  
下面就是f的实现,以operator/为例 9I^H)~S  
\k$]GK-  
struct meta_divide .q|xMS}4  
  { 2_ZHJ,r   
template < typename T1, typename T2 > JY;#]'T\;  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Vt$ $ceu  
  { \a~;8):q=i  
  return t1 / t2; /M{)k_V  
} *I;Mp  
} ; Fr E/K_L  
zL[U;  
这个工作可以让宏来做: ":ws~Zep  
QVA!z##  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ nu1w:  
template < typename T1, typename T2 > \ /fcwz5~  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; (t"YoWA#m  
以后可以直接用 u0$5Fd&X  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) _oyL*Cb  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 hGaYQgGq  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) !UPAEA  
mSvTnd8  
7zOvoQ}  
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 ROI$;B(  
WY ^K7U  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > RWEgUDX^/  
class unary_op : public Rettype %@,:RA\pm  
  { 4QN6BZJ5  
    Left l; jl ?y}  
public : s t3]Yy  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} S3[oA&  
^c:eXoU  
template < typename T > 3ks|  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,\">ovV33  
      { :O2v0Kx  
      return FuncType::execute(l(t)); ^<H#dkECG  
    } 9R<J$e  
bgx5{!A  
    template < typename T1, typename T2 > z8MpE  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const m:o$|7r  
      { Uu<sntyv  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); P|QnZ){  
    } E"vi+'(v  
} ; L?pvz}  
vzQmijr-  
=dJEcC_J  
同样还可以申明一个binary_op Zi'8~iEH  
v,O&UrZ  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > mm~o%1|WR  
class binary_op : public Rettype :j!_XMyT:  
  { {Eb2<;1o{  
    Left l; So0,)  
Right r; bu!<0AP"N+  
public : O#ajoE  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} z K]%qv]  
l=G#gKE  
template < typename T > F_ lj>;}a5  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const oz7udY=]0  
      { A-NC,3  
      return FuncType::execute(l(t), r(t));  AHg4kG  
    } s#CEhb  
.*..pf|/  
    template < typename T1, typename T2 > t@mw f3,  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6j.(l4}  
      { uTF EI.N  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 6O?Sr,  
    } 9U%}"uE  
} ; -cC(d$y  
I.0Usa"z  
e(5Px!B  
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 Ptxc9~k  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 )HiTYV)]'  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) )=y6s^}  
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。 2G*#Czr"  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! mr\L q~*c  
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。。。  l3 Bc g  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 faeyk]u  
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) &dMSX}t  
下面是修改过的unary_op R-0Ohj  
`RLrT3 4  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > k:yu2dQh  
class unary_op  PW\FcT  
  { : l[Q  
Left l; P_Ja?)GT  
  `Y$5g~3.  
public : [Cr~gd+ q  
+m},c-,=$w  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} DFH6.0UW  
\X p"I5  
template < typename T > #GJh:#tt^  
  struct result_1 e;Z`&  
  { =C}<0<"iF  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type;  K8we*  
} ; \d`Sz *  
?Gu>!7  
template < typename T1, typename T2 > y6yseR!  
  struct result_2 r\D8_S_  
  { PA[Rhoit,  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; M- A}(r +J  
} ; .DsYR/  
Z*B(L@H  
template < typename T1, typename T2 > vG}oo  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const kV<)>Gs  
  { %P6!vx:&^b  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); q{(&:~M  
} d8I:F9  
K Hc+  
template < typename T > }e@-[RJ!  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (HxF\#r?  
  { EF~PM  
  return OpClass::execute(lt(t)); ?V)6`St#C  
} m @ ?e <$  
e@By@r&nql  
} ; e8v=n@0  
V0(ABi:d  
a"4 6_>  
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 Sa~C#[V  
好啦,现在才真正完美了。 _J!mhU A  
现在在picker里面就可以这么添加了: c,ek]dTj  
WGK::?  
template < typename Right > '& :"/4@)  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const '_Oprx  
  { z w9r0bG  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 6Fb~`J~s  
} Y6a|\K|  
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。 j+/*NM_y3  
B8Z66#EQ  
U @|_5[nl  
@xE Q<g  
.EwK>ro4  
十. bind z(qz(`eGC&  
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。 GAKJc\o  
先来分析一下一段例子 VCO/s9AL  
DAi[3`C  
H2vEFnV  
int foo( int x, int y) { return x - y;} ZxQP,Ys_Y  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 .VT,,0  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 L8Q!6oO=<  
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。 5JXLfYTUI  
我们来写个简单的。 ).xWjVC  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 0 M?}S~p]  
对于函数对象类的版本: `<q5RuU  
w0iE x1i  
template < typename Func > '>BHwc  
struct functor_trait F ReK  
  { [qB=OxH?  
typedef typename Func::result_type result_type; U^D7T|P$V  
} ; M;R>]wP"V  
对于无参数函数的版本: |(5=4j]  
)SuJK.IF  
template < typename Ret > 8z"Yo7no  
struct functor_trait < Ret ( * )() > 6%-2G@6d  
  { ,U}8(D~:  
typedef Ret result_type; 2X`M&)"X  
} ; ||f 4f3R'  
对于单参数函数的版本: 3B+Rx;>h  
4~4Hst#^  
template < typename Ret, typename V1 > zPe .  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > x/~M=][tN  
  { m\yO/9{h1  
typedef Ret result_type; z5I<,[`  
} ; SW7%SX,xM  
对于双参数函数的版本: aH_&=/-Tz  
V.J%4&^X  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > \]K-<&f  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > /Q-!><riD  
  { Hg4Ut/0  
typedef Ret result_type; rYl37.QE  
} ; SzgVvmM}  
等等。。。 H\T h4teE  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy myXV~6R 3  
m5S/T\,X  
template < typename Func > $jHL8r\e7  
struct func_return A)xI. Q6  
  { HN:{rAIfc  
template < typename T > k@w&$M{tPF  
  struct result_1 QwhPN'U  
  { tQ/U'Ap&  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; -$7Jc=:>  
} ; Z"n]y4h  
Ac|`5'/Tx  
template < typename T1, typename T2 > $z<CkMP!U7  
  struct result_2 \ .:CL?m#  
  { RR"#z'zQ  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; nP}/#Wy  
} ; 8w{V[@QLn  
} ; ?}W:DGudZ  
"PX~Yc  
VR'w$mp  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 <Sz9: hg-  
^#G>P0mG%  
template < typename Func, typename aPicker > @FQ@* XD  
class binder_1 U<*dDE~z  
  { 9qw~]W~Nm  
Func fn; u", [ulP  
aPicker pk; =/zQJzN  
public : 9<R:)Df  
P?bdjU#_n`  
template < typename T > giI9-C  
  struct result_1 L|c01  
  { 77)C`]0(  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; er97&5  
} ; Lg'z%pi  
@.%ll n  
template < typename T1, typename T2 > A0'Yfuie  
  struct result_2 U7{, *  
  { W{k}ogI;  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ?A]:`l_"  
} ; \;Ii(3+v;  
V;>p@uE,P  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} oqG 0 @@  
ll6~8PN  
template < typename T > K !`tEW[  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ).xQ~A\.  
  { 9HWtdJ+^C=  
  return fn(pk(t)); kGCd!$fsk  
} 4SmhtC  
template < typename T1, typename T2 > ny{|{ a  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const q4Q1Ib-<2  
  { uQrD}%GI  
  return fn(pk(t1, t2));  E{h   
} 3. Kh  
} ; {]`O$S  
CmM K\R.  
]5B5J  
一目了然不是么? F $B _;G  
最后实现bind c_+}`  
xoPpu  
}VdohX-  
template < typename Func, typename aPicker > le`fRq8f&  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) /{^Qup  
  { p8frSrcU  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); _5y3<H<?  
} _|`S9Nms  
i_Ab0vye  
2个以上参数的bind可以同理实现。 D!+d]A[r  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 |-%[Z  
D `c YQ-  
十一. phoenix +g>)Bur  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: <x *.M"6?  
C0Z mv  
for_each(v.begin(), v.end(), { owK~  
( +"'cSAK  
do_ Qk *`9  
[ QJ\ o"c  
  cout << _1 <<   " , " 3{O^q/R  
] ZkSlztL)Tr  
.while_( -- _1), |9Q4VY'";  
cout << var( " \n " ) CI{? Kb  
) Q,S~+bD(z  
); |VQ17*4ff1  
]nY,%XE  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: +`>Tuz~  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor ]yiwdQ  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 #`?B:  
那么我们就照着这个思路来实现吧: SvLI%>B=9  
p"\Z@c  
XvETys@d  
template < typename Cond, typename Actor > 9`4M o+  
class do_while c@>Tzk%?"  
  { V{+'(<SV  
Cond cd; )O*\}6:S  
Actor act; agp`<1h9  
public : la+RK  
template < typename T > E">FH >8K}  
  struct result_1 lA>^k;+>  
  { Y@B0.5U2  
  typedef int result_type; P|*c7+q  
} ; C@1B?OfJ  
)_BQ@5NK  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} f9ux+XQk9  
iq*]CF  
template < typename T > c&me=WD  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const d 5jZ?  
  { *oZ]k`-!8  
  do .^ djt  
    { &8$Gy u  
  act(t); c_wvuKa  
  } o{MF'B #  
  while (cd(t)); 4@19_+3  
  return   0 ;  i;B &~  
} Sy()r 6n  
} ; !1(*D*31  
L8R{W0Zr>!  
?TTtGbvU  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). m#w1?y)Z@X  
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。 y``[CBj  
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。 f3PDLQA  
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。 Bl[4[N  
下面就是产生这个functor的类:  /5M0[C E  
%  ]G'u  
7W[+e&  
template < typename Actor > mk.1jx ?l  
class do_while_actor Hw29V //  
  { !r^fX=X>'  
Actor act; r c++c,=  
public : t^Z-0jH  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} kA/4W^]Ws  
pNUe|b+P  
template < typename Cond > b:B+x6M  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; 4, EX2  
} ; p.@ kv  
6sjd:~J:  
cvOCBg38BH  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 (E(J}r~E  
最后,是那个do_ , L_u X  
Ob!NC&  
& 6="r}  
class do_while_invoker da ' 1 H  
  { hufpky[&8  
public : ~t+T5`K  
template < typename Actor > aFw \ w>*^  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const kB[l6`  
  { pYN.tD FO  
  return do_while_actor < Actor > (act); 'Nkd *  
} -XASS%  
} do_; kF]sy8u]  
G]v BI=  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? UpTVLx^c  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 ]C'^&:&<  
最后来说说怎么处理break和continue M:M"7>:  
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。 &c[ISc>N{  
具体实现手法这里就不罗嗦了。
[ 此贴被ヾ1.嗰rёn在2006-06-11 23:23重新编辑 ]
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
描述
快速回复

您目前还是游客,请 登录 或 注册
欢迎提供真实交流,考虑发帖者的感受
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五