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
  • 6869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 :q=%1~Idla  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 }Mo=PWI1?  
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, EPS={w$'s  
W.z;B<  
!vX D  
yMyE s8  
  class filler 7G.#O}).b  
  { n.wF&f'D]  
public : n,=VQ Ou  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} m0LTx\w!  
} ; Nndddk`  
"5;;)\o ~  
@.G[s)x  
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: ~7Ts_:E-  
^[]}R:  
x\F,SEj  
, FhekaA  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); '6Ay&A3N]  
CF+_/s#j^  
350_CN,  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 u`y><w4i  
J\d3N7_d  
%FXfqF9  
ObLly%|i  
二. 战前分析 I"Ms-zs  
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)Ap8?+  
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 8#(Q_  
V+Cwzc^j  
/DQc&.jK  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); L!=4N!j  
  /* --------------------------------------------- */ _7IKzUn9g[  
vector < int *> vp( 10 ); )N=NR2xBZ  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); _{R=B8Zz\  
/* --------------------------------------------- */ '&.#  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); :> D[n1v  
/* --------------------------------------------- */ R<sJ^nx  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); t'BLVCu  
  /* --------------------------------------------- */ (7XCA,KTGI  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); _/Gczy4)#  
/* --------------------------------------------- */ V6t,BJjS  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); `kbSu}  
~.A)bp  
5O~HWBX.  
4AG\[f 8q  
看了之后,我们可以思考一些问题: b7!Qn}  
1._1, _2是什么? rA2 g&  
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。 6b%WHLUeT  
2._1 = 1是在做什么? BhM '@g*  
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%6&PrQ7  
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。 rF aF Bd  
9so6WIWc  
c7tfRq n+  
三. 动工 zunV<2~(2}  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: `!D s6  
CamE'  
*c%oN |  
o&`<+4 i  
template < typename T > 2WtRJi?b|  
class assignment w;k):; $  
  { >Y_*%QGH_  
T value; Jd5:{{ Lb  
public : ##@$|6  
assignment( const T & v) : value(v) {} ?CC"Yij  
template < typename T2 >  `)GrwfC  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } ~=8uN<  
} ; {Zh>mHW3  
e&>;*$)  
)K,F]fc+O  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 3pK*~VK  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment L:_bg8eD#  
u:m]CPz  
ogL EtqT  
cU{e`<xjA  
  class holder PQK(0iCo4  
  { k]5Bykf`Ky  
public : z;A>9vQ_J  
template < typename T > Vs%|pIV  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const QmLF[\Oo_  
  { S+'rG+NJ  
  return assignment < T > (t); SfJ./ny  
} ]Ar\c["  
} ; r*$Ner  
 EI_  
@y82L8G/  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: .k 3 '  
1Ab>4UhD  
  static holder _1; %g1,N k  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ^ <Pq,u%k  
KN t t  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); cx}Q2S  
而不用手动写一个函数对象。 (FJ9-K0b{n  
L=q+|j1>  
}0u8r`  
0 ;b[QRmy  
四. 问题分析 b&=5m  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 6KVn nK  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 /ODXV`3QYI  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 mp9{m`Jb*  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 +)j1.X  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 h$.:Uj8/  
VQ0fS!5'  
五. 问题1:一致性 +hE(Ra#  
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?| hSFn8mpXT  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ;5tazBy&:C  
zo[[>MA  
struct holder ^| /](  
  { W?eu!wL#p  
  // 0pJ ":Q/2)  
  template < typename T > ZTU&, 1Y;  
T &   operator ()( const T & r) const rAs,X  
  { QHWBAGA  
  return (T & )r; Pb8^ b  
} (y?I Tz9  
} ; =QK$0r]c'k  
wMdal:n^  
这样的话assignment也必须相应改动: GrTulN?  
^bc;[x&N  
template < typename Left, typename Right > c%[#~;E  
class assignment KN?6;G{  
  { txcf=)@>V  
Left l; g8w2Vz2/  
Right r; )ZBY* lk9  
public : _UT$,0u_i  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ^2$ lJ  
template < typename T2 > ^=:9)CNw(  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } -jn WZ5.  
} ; x5QaM.+=J  
^S)cjH`P  
同时,holder的operator=也需要改动: Pt&(npjN,  
'yV?*a  
template < typename T > "Ae@lINn[y  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const  1~l I8  
  { #7ov#_2Jd  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); 63.wL0~  
} ^{xeij/  
.[Ap=UYI>  
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。 +=]!P#  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 @FC"nM  
' j6gG  
return l(rhs) = r; FJ %  
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。 _>=L>*  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: vTaJqEE  
$b<6y/"  
template < typename Tp > KAsS [  
class constant_t ZkIgL  
  { f)g7 3=  
  const Tp t; -AhwI  
public : N gLU$/y;  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} _=q! BW  
template < typename T > [tg^GOf '  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const H)aQ3T4N5  
  { etoo #h"]1  
  return t; v3GwD0 0  
} uP<0WCN  
} ; WHAQu]{  
ALEnI@0  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ?d4m!HgR   
下面就可以修改holder的operator=了 t=*@yQ nB  
yA)(*PFz  
template < typename T > iA0q_( \X  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const mo1oyQg8  
  { nOQa_G]Gz  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); qim 'dp:  
} 7T"XPV|W6  
?KITC;\\  
同时也要修改assignment的operator() 4*aZ>R2hO  
4J?t_)  
template < typename T2 > $2<d<Um~z  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } ^/5XZ} *  
现在代码看起来就很一致了。 #/NS&_Ge0s  
,ZQZ}`x(  
六. 问题2:链式操作 <BO)E(  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ? tfT8$  
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。 cgb2K$B_"  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 i 9g>9  
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 kGL1!=>  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct l^d[EL+  
+4\U)Z/\  
template < typename T > 'kYwz;gp  
struct result_1 .i^7|o:  
  { (mtoA#X1:h  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; s;1]tD  
} ; K_ lVISBQ  
`fNG$ODL   
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: t6BHGX{o  
Hg9CZM ko  
template < typename T > _BFOc>0  
struct   ref pDQ}*   
  { yQ3OL#  
typedef T & reference; &QG6!`fK}3  
} ; VdP`a(Yd;  
template < typename T > f30Pi1/h=c  
struct   ref < T &> 6YuY|JD  
  { t+?P^Ok  
typedef T & reference; [>^PRs  
} ; saU]`w_Z*  
OEPa|rb  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: -k(CJ5H9  
sz-- 27es  
template < typename T > ^'p|!`:  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const A~Xq,BxCV  
  { zZiJ 9 e  
  return l(t) = r(t); Qu< Bu)`  
} aF|d^  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 `z0{S!  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 XE3'`D !  
5/gDK+%4D(  
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 dq IlD!  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: eZr&x~] -w  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 V:/7f*n7  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 _SACqamo5s  
最后的布局是: JlKM+UE :  
                Add AF43$6KZP$  
              /   \ ubu?S%`  
            Divide   5 &TG5rUUg  
            /   \ 7O`o ovW$  
          _1     3 W23]Bx  
似乎一切都解决了?不。 SEl#FWR  
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。 u*7Z~R  
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。 .D4bqL  
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: >xA),^ YT  
p"*y58  
template < typename Right > WZ!WxX>zO  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const - O"i3>C  
Right & rt) const F?m?UQS'u  
  { W>M~Sk$v  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); VD4C::J  
} FuX 8v  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 dY" }\v6  
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。 $|KaBx1  
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 =e><z9hY  
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 AM} brO  
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 }j1!j&&  
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? dbS +  
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: /D_+{dtE  
`]$?uQ  
template < class Action > _{jP;W  
class picker : public Action +pH@oFNK  
  { o5\b'hR*#  
public : n:U>Fj>q  
picker( const Action & act) : Action(act) {} 0Q593F  
  // all the operator overloaded p.fF}B  
} ; ED$DSz)x  
BIf^~jAER%  
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 ?zq+jLyo  
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: PN$ .X"D8  
i`)!X:j  
template < typename Right > tvX>{-M  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const Fv?=Z-wk  
  { j%<}jw[2  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); A>NsKWf{  
} yB LUNIr  
}<MR`h1  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > +:6Ii9G N  
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。 Lt#'W  
Sx ] T/xq  
template < typename T >   struct picker_maker i.iio-  
  { ]%RNA:(F'  
typedef picker < constant_t < T >   > result; P&*sB%B  
} ; +VEU:1Gt  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > )[&_scSa  
  { @\(vX]  
typedef picker < T > result; ?IX!+>.H  
} ; OlxX.wP  
8_uzpeRhJc  
下面总的结构就有了: [O-sVYB  
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。 5 waw`F  
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。 ,]Zp+>{  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 }8'&r(cN4  
至此链式操作完美实现。 |0bc$ZY:  
2aw&F Z?  
Bb Jkdt7  
七. 问题3 }tST)=M`  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 ^T4Ay=~{  
2 Tvvq(?T  
template < typename T1, typename T2 > h5|.Et  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2aNT#J"_  
  { F5gObIJtuY  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Jx-wO/  
} W VkR56  
iO!6}yJ*V  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: Y9r3XhVI  
vxN0,l  
template < typename T1, typename T2 > =Pe><k  
struct result_2 ED![^=  
  { ,:v&4x&=  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 7z~Ghz  
} ; 9x~-*8aw  
OIaYHA  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? <o:@dS  
这个差事就留给了holder自己。 [JTto!Ih$  
    U;xF#e  
0vs0*;F;  
template < int Order > (7$$;  
class holder; O>DNC-m)i{  
template <> =~FG&rk^  
class holder < 1 > CfT/R/L  
  { f1{z~i9@$  
public : H*e'Cs/  
template < typename T > ;~zNqdlH  
  struct result_1 "Q+83adY4x  
  { s<T?pH  
  typedef T & result;  ((DzUyK  
} ; NVIWWX9?  
template < typename T1, typename T2 > c^I0y!  
  struct result_2 e`U Qz$4!  
  { 9\O(n>  
  typedef T1 & result; ,8K'F  
} ; c5i%(!>  
template < typename T > ,axDMMDI  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const _Sj}~ H  
  { ;q#]-^  
  return (T & )r; 'u[%}S38  
}  ;\b@)E}  
template < typename T1, typename T2 > L&w.j0fq  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const "-i#BjZl/  
  { yFIIX=NC  
  return (T1 & )r1; /Ic[N&  
} EO"C8z'al  
} ; p6 xPheD  
?F$6;N6x  
template <> BD;H   
class holder < 2 > zQuM !.  
  { 2:v<qX  
public : 4L:>4X[T  
template < typename T > z%"Ai)W/{  
  struct result_1 \SYvD y]  
  { LPE)  
  typedef T & result; delf ]  
} ; ]EL\)xCr  
template < typename T1, typename T2 > RtF8A5ys  
  struct result_2 9R]](g#  
  { $iMC/Kym  
  typedef T2 & result; ku.A|+Tn  
} ; WfVMdwz=  
template < typename T > K; kM_%9u  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const T)\NkM&  
  { `1'5j "v  
  return (T & )r; 9&jPp4qG  
} LdWc X`K  
template < typename T1, typename T2 > >BiRk%x  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const "n- pl  
  { >A jCl  
  return (T2 & )r2; !EFBI+?&  
} TgaYt\"i[  
} ; <f%/px%1  
9Q[>.):  
k ojG- M  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 r,'O ).7  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: /7p>7q 9g  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: #( uj$[o  
<'*4j\*  
return l(i, j) = r(i, j); qZ\ L  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) @ ^. *$E5  
,/o(|sks  
  return ( int & )i; /t{=8v~  
  return ( int & )j; \|q-+4]@,  
最后执行i = j; k=uZ=tUft*  
可见,参数被正确的选择了。 sv=^k(d3  
WN0c %kz=  
P4%>k6X  
f-+.;`H)T  
)Qr6/c 8}  
八. 中期总结 euZ(}+N&  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: ?`. XK}  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 M_&4]\PkCy  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 T|+$@o  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor #O|lfl>}  
&z ksRX  
Zz")`hUG  
tp+=0k2i  
#: hVF/  
)0|):g   
九. 简化 pTET%)3  
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。 Wm>b3:  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 BTs0o&}e  
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: "_)|8|gN  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 #JS`e_3Rr  
  +-*/&|^等 SsRVd^=;x  
2. 返回引用。 *<dHqK`?C  
  =,各种复合赋值等 ]L(54q;W  
3. 返回固定类型。 ,wT g$ g-$  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) B/_6Ieb+  
4. 原样返回。 EIK*49b2  
  operator, 6+ANAk  
5. 返回解引用的类型。 {Q<0\`A  
  operator*(单目) %BICt @E  
6. 返回地址。 h#O"Q+J9n  
  operator&(单目) A\g%  
7. 下表访问返回类型。 \_>?V5(  
  operator[] @LC~*_y   
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 }} #be  
  operator<<和operator>> dJE`9$jN  
%yhI;M^  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 >;}]pI0T  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: K P6PQgc  
`oPLl0  
template < typename Left > aH^{Vv$]M@  
struct value_return tQf!|]#J  
  { j@SYXKL~  
template < typename T > 4tnjXP8  
  struct result_1 bqNLkw#  
  { %O_t`wz  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; &%:*\_2s  
} ; _/ Tlqzp  
25&nwz  
template < typename T1, typename T2 > $owb3g(%4  
  struct result_2 )-)pYRlO  
  { ,5:![  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; L6kZ2-6  
} ; @ AggznA8  
} ; 4L11P  
iP,v=pS6  
?q6Z's[  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 8E 9{ Gf  
R( GmU4  
下面我们来剥离functor中的operator() A`Q >h{  
首先operator里面的代码全是下面的形式: }bCK  
uDI}R]8~  
return l(t) op r(t) .xo_}Vw  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) QA!#s\  
return op l(t) ~}9Bn)@  
return op l(t1, t2) c-`37. J  
return l(t) op r8F{A6iN  
return l(t1, t2) op h-,?a_  
return l(t)[r(t)] *@~`d*d  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Seg#s.  
k!9=  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: " Ac~2<V  
单目: return f(l(t), r(t)); +/(|?7i@  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); A{M+vsL  
双目: return f(l(t)); IuDT=A  
return f(l(t1, t2)); &p )@8HY  
下面就是f的实现,以operator/为例 1oB$u!6P  
LVoyA/ F  
struct meta_divide +#9xA6,AE  
  { {sl~2#,}b1  
template < typename T1, typename T2 > avV mY|I  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) >^ ;(c4C  
  { InP[yFV-z  
  return t1 / t2; ~@?"' !U  
} _~:j3=1&n  
} ; /[6:LnaE  
[~!.a\[RW  
这个工作可以让宏来做: e$H|MdYIA  
q _19&;&  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Yu1QcFuy  
template < typename T1, typename T2 > \ [' ?^>jfr  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; {clC n  
以后可以直接用 Q|Nzbmwh  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 4p?+LdL  
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 p8$\uo9YQ  
(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。。。) P:>'   
(y 3~[  
ZRX^^yN  
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 $vW^n4!  
0c`sb+?  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > n$IWoIdbGN  
class unary_op : public Rettype *&h6*zP?  
  { nrI"k2oA@  
    Left l; +< GrRYbC  
public : kHGeCJe\{  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} O(WEgz  
mn(/E/  
template < typename T > FLK"|*A  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const vNPfUEnA  
      { 4+-5,t7  
      return FuncType::execute(l(t)); v*smI7aH  
    } "IOC[#&G  
)nJzSN=>$  
    template < typename T1, typename T2 > o@Scz!"g  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const U.Pa7tn  
      { /4(Z`e;0  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); 'lxLnX  
    } ]!]`~ Z/  
} ; =7FE/S  
YomwjKyuP  
~wa%fM  
同样还可以申明一个binary_op p .lu4  
c5Z;%v |y  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ;_>s0rUV  
class binary_op : public Rettype b=V)?"e-  
  { CM`x>J  
    Left l; RA#\x.  
Right r; {bW"~_6}  
public : L-`(!j  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Q -M rH   
7ytm .lU  
template < typename T > .L~fFns/  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const n'! -Pv  
      { !&'# a  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); k,a,h^{}j  
    } Lr K9F^c  
"1_{c *ck  
    template < typename T1, typename T2 > q2[+-B)m  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const BT&rp%NO6l  
      { czXI?]gg,  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); <+ -V5O^  
    } C<zx'lw!  
} ; s'R~ r  
bMSD/L  
8W(<q|t  
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 Ti0 (VdY  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ac2}3 $u  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) N;e;4,_ n  
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。 rdORNlK&  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! s 4MNVT  
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。。。 'hxs((['\  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 (3)C_Z  
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) QBg}2.  
下面是修改过的unary_op Wpiv1GZ%c8  
HR/k{"8W4Q  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > |U8>:DEl  
class unary_op d,Hf-zJ%~  
  { ~r(g|?}P  
Left l; $I?=.:<+  
  V`WI"HO+  
public : gn-=##fT:i  
(2\li{$e  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} "r5'lQI  
[{hLF9yPx  
template < typename T > 6^7)GCq [  
  struct result_1 U'JP1\  
  { m~Lf^gbG?  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; VZU Zngw  
} ; ,\.YJD>z  
QT7w::ht  
template < typename T1, typename T2 > sV9{4T~#|  
  struct result_2 1C^HCIH7J  
  { jEC'l]l  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; TKj/6Jz|  
} ; u i s:\Uc  
},?-$eyX  
template < typename T1, typename T2 > 7H8GkuO  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 44Seq  
  { Y!K^-Y}  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ;g;,%jdCS  
} *Y| lO  
5^G7pI7  
template < typename T > *!-}lc^4  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const VWnu#_(  
  { I v 80,hW  
  return OpClass::execute(lt(t)); z|t.y.JX  
} ;XD>$t@  
IqR[&T)lj  
} ; O3sla bE#  
Yke<Wy1  
{[(W4NAlH  
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 \t&n jMWpZ  
好啦,现在才真正完美了。 0lvb{Zd  
现在在picker里面就可以这么添加了: R47I\{  
LH?gJ8`  
template < typename Right > oT9XJwqnv  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const +iZ@.LI  
  { FvtM~[Q  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); jk WBw.(  
}  RU3_Fso  
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。 "GIg| 3  
$S"zxEJJ Y  
^^j|0qshL  
J8`1V `$  
QrrZF.  
十. bind OI;L9\MJc  
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。 g%<{G/Tz  
先来分析一下一段例子 <uWJ>sg^ 6  
Gc3PN  
P~b%;*m}8  
int foo( int x, int y) { return x - y;} vl#V-UW$4P  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 DbPBgD>Q  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 r&j+;JM5  
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。 iG;d0>Sp  
我们来写个简单的。 9I^H)~S  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: J\Oc]gi\L  
对于函数对象类的版本: L@^ !(  
]9~#;M%1  
template < typename Func > <+mO$0h"r  
struct functor_trait 5jj5 7j"  
  { %oSfL;W7  
typedef typename Func::result_type result_type; MO(5-R`  
} ; MRxo|A{  
对于无参数函数的版本: Vt$ $ceu  
YA/H;707l  
template < typename Ret > W+-f `  
struct functor_trait < Ret ( * )() > mtHi9).,y|  
  { 0zq\ j  
typedef Ret result_type; =:0IHyB#0  
} ; s]V{}bY`  
对于单参数函数的版本: $yxIE}  
CO6XIgTe  
template < typename Ret, typename V1 > zL[U;  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > @N:3`[oB  
  { [3bwbfHhi  
typedef Ret result_type; ~k:>Xo[|O  
} ; = -a?oH-  
对于双参数函数的版本: y+~Aw"J}  
+$pO  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > O+3D 5*  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > (t"YoWA#m  
  { C9^elcdv  
typedef Ret result_type; ) Sh;UW  
} ; Qg8eq_m(  
等等。。。 _oyL*Cb  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy O.m.]%URW  
k%bTs+] *  
template < typename Func > (HP={MrV  
struct func_return "p_[A  
  { 5"Xo R)  
template < typename T > 6b1 Uj<  
  struct result_1 mhHm#  
  { ::Ve,-0  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; dsft=t8s  
} ;  =}1~~  
B1AF4}~5  
template < typename T1, typename T2 > RAXJsF^5o  
  struct result_2 qgY(S}V  
  { RWEgUDX^/  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; lf7H8k,-  
} ; rO2PbF3  
} ; fe]T9EDA  
r%?}5"*  
jl ?y}  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 =K&q;;h  
M. UUA?d<'  
template < typename Func, typename aPicker > vA $BBXX  
class binder_1 D\i8rqU/l  
  { jind!@}!  
Func fn; ,hcBiL/  
aPicker pk; Q!$kUcky9  
public : q?b)zeJ  
I[YfF  
template < typename T > )-7(Hv1  
  struct result_1 DyV[+P  
  { (j\UoKLRt  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; TTjjyZ@  
} ; _M[[o5{  
(>/Dw|,m  
template < typename T1, typename T2 > r;s3(@[,@  
  struct result_2 ~o\]K  
  { .~/;v~bL  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; }N=zn7W  
} ; I5AjEp  
EC&19  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} u=?P*Y/|W  
X$Qi[=L  
template < typename T > vzQmijr-  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const N/SB}F j  
  { n$VPh/  
  return fn(pk(t)); enO=-#  
} Vf* B1Zb  
template < typename T1, typename T2 > ]4pC\0c  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Y K62#;  
  { kKTED1MW&W  
  return fn(pk(t1, t2)); ;?[+vf")  
} ^*T{-U'  
} ; B=qRZA!DQ?  
LHGK!zI  
z K]%qv]  
一目了然不是么? +vY`?k`  
最后实现bind <Ucfd G&Lp  
uY#58?>'j  
b8xfV{3L  
template < typename Func, typename aPicker > nT6iS}h  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 2T?1X{g  
  { Vam8NnZ|r  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 0Nzv@g{3  
} oML K!]a  
D}C*8s bC}  
2个以上参数的bind可以同理实现。 C'#)bX{  
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。 ]0nC;|]@Lx  
H5rNLfw '  
十一. phoenix +R jD\6bJb  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 6O?Sr,  
UEb'E;  
for_each(v.begin(), v.end(), L ~' N6  
( p~ VW3u]  
do_ YRX2^v ^[  
[ |r!Qhb.!  
  cout << _1 <<   " , " ;C@^wI  
] h.0&)t\q"  
.while_( -- _1), 0hr)tYW,G  
cout << var( " \n " ) LGue=Hkp  
) g{.@|;d <p  
); <\Dl#DH  
8c' -eT"  
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: U\plt%2m>  
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 :'Kx?Es   
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 mr\L q~*c  
那么我们就照着这个思路来实现吧: m,"tdVo.  
G@6,O-Sj  
Wam?(!{mOf  
template < typename Cond, typename Actor > i]Of<eQ"  
class do_while o%s}jBo}  
  { >Qu^{o  
Cond cd; R-0Ohj  
Actor act; J;9QDrl`  
public : `9NnL.w!  
template < typename T > I ywx1ac  
  struct result_1 GOgT(.5  
  { ]t0S_ UH$  
  typedef int result_type; V)?g4M3}  
} ; i(#c Yb  
rm;"98~zJ?  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} , X+(wp  
4E94W,1%,Y  
template < typename T > n]g,)m  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const i2c<q0u  
  { 8 ?R_O}U  
  do V&n JT~k  
    { HBYpjxh  
  act(t); ho=]'MS|  
  } tUnVdh6L.B  
  while (cd(t)); 0X6o  
  return   0 ; ;'+cT.cmH  
} (M?Q9\X  
} ; _ q1|\E%`h  
\d`Sz *  
=1?yS3  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). '.v^seU  
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。 *g}&&$b0  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 XsMphZnK  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 Lu5.$b  
下面就是产生这个functor的类: )xs,  
j ZafwBi  
7l EwQ  
template < typename Actor > YA8~O5  
class do_while_actor YCdxU1V  
  { Z*B(L@H  
Actor act; Kt0Tuj@CY  
public : S,>n'r[  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} ''YjeX  
(!=aRC.-  
template < typename Cond > _YUF /B'  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; Q*(C)/QW  
} ; Rb*\A7o|;  
':dHYvP/UX  
IH}L1i A)  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 Ez-o*&  
最后,是那个do_ o\gQYi   
i)DXb  
SHh(ujz,  
class do_while_invoker %05a>Rf&  
  { _L.yt5_  
public : v%Xe)D   
template < typename Actor > w\4m -Z{  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const ,6L>f.V^(U  
  { |g !# \  
  return do_while_actor < Actor > (act); ~(S4/d5  
} s]>%_(5  
} do_; TD9`S SpP  
u'."E7o#  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? GC3L2C0)k  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 8B9zo&  
最后来说说怎么处理break和continue 4Fq}*QJ-  
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。 >4b39/BM  
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