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
  • 4022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 ,%)WT>  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 _-|yCo  
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, k2_6<v Z  
MQ9M%>  
,z0~mN  
~L \(/[  
  class filler gNEzlx8A  
  { H649J)v+m  
public : ;i-D~Np|  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} ^huBqEs  
} ; ^V XXq  
HonAK  
"EOk^1,y  
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: #cp$ltY  
~u?x{[  
:r vO8.\  
z/P^-N>  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); A_6/umF[ZA  
>"sKfiM)b  
0f=N3)  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 j-I6QUd  
4Rrw8Bw  
6,g5To#vw  
r$3~bS$]  
二. 战前分析 jziA;6uL  
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。 1v[#::Bs  
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 _Sk< S  
\J3v>&m<7  
8,H#t@+MT  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); ?4wehcZz  
  /* --------------------------------------------- */ X."h Tha5  
vector < int *> vp( 10 ); dp//p)B>  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 0-t4+T  
/* --------------------------------------------- */ GH; F3s  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); O'&X aaZV  
/* --------------------------------------------- */ wNf*/? N  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); g`~lIt [=  
  /* --------------------------------------------- */ t;e]L'z@:  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); of[|b{Ze4~  
/* --------------------------------------------- */ H~_^w.P  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); RqX4ep5j  
6M<mOhp@}n  
Op$J"R  
*]>OCGsr  
看了之后,我们可以思考一些问题: [hv3o0".  
1._1, _2是什么?  h>L6{d1  
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。 #r:Kg&W2FO  
2._1 = 1是在做什么? :hl}Z n~jt  
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。 9/X v&<Tn  
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。 fbx;-He!  
+}G>M=t::  
k.? T.9  
三. 动工 8tFyNl`c  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: $CQwBsYb=  
EbwZZSds1  
C(%5,|6  
,rl <ye*&  
template < typename T > rY_C3;B  
class assignment -JyODW#j  
  { n4r( Vg1GS  
T value; i_ODgc`H  
public : 1 Z$99  
assignment( const T & v) : value(v) {} si mX  
template < typename T2 > q2j}64o _S  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } B'BbTI,  
} ; 2h? r![  
fY\tvo%  
7N~qg 7&  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 L&gEQDPgq|  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment x_H7=\pX]  
KAZkVL  
n5,Pq+[  
_6ax{:/Q  
  class holder y3o4%K8  
  { '`goy%Wd  
public : H R!>g  
template < typename T > ofrlTw&o  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const OrH1fhh   
  { d[Fr  
  return assignment < T > (t); ^%OH}Z`ly  
} ;Q,).@<C  
} ; |s3HeY+Co  
PA-0FlV|  
g7Q*KA+  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: T[!q&kFB  
HOQ _T4  
  static holder _1; :~A1Ud4c  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Y"\T*lKa  
3<' Q`H>  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); (XIq?c1T  
而不用手动写一个函数对象。 #]\G*>{  
zl8\jP  
I(kIHjV|  
) ImIPSL  
四. 问题分析 b%~3+c  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 R\Ynn^w  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 VflPNzixb!  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 b+j_EA_b  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 i$ZpoM  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 7;s0m0<%~  
:)V0zHo&(  
五. 问题1:一致性 hG3$ ]i9  
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| ~i&< !O&  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ToXFMkwY  
fF]&{b~wk  
struct holder Gt%?[  
  { vFvu8*0  
  // i.dAL)V  
  template < typename T > P;91C'T-x  
T &   operator ()( const T & r) const OsSiBb,W79  
  { >`V|`Zi ?  
  return (T & )r; A kQFb2|ir  
} iuk8c.TAR  
} ; mS;Q8Crh  
:<7>-+pa  
这样的话assignment也必须相应改动: V^5k> `A  
3UtXxL&L`  
template < typename Left, typename Right > y?4=u,{C  
class assignment p`.fYW:p  
  { cZ2, u,4  
Left l; iwTBE]J  
Right r; J3SbyI!T  
public : ;A'17B8  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} A(sx5Ynp  
template < typename T2 > \hD bv5  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } <EN[s  
} ; 9 v3Nba  
&$Ip$"H  
同时,holder的operator=也需要改动: 2<./HH*f  
pQ`L=#WM  
template < typename T > >;U%~yy}qc  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const f2e$BA  
  { r|BKp,u9  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); {[y"]_B4  
} ^ J@i7FOb  
!Kqj&y5  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 -ddatc|  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 x=|@AFI  
{j4:. fD  
return l(rhs) = r;  1`JN  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 soK_l|z:J  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: \J g#X:d  
L#MxB|fcr  
template < typename Tp > Pw{{+PBu R  
class constant_t @%85k/(  
  { .{ Lm  
  const Tp t; 3'uES4+r  
public : Z"nuO\zH~  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} #Z 5Wk  
template < typename T > 3>3ZfFC  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const m`0{j1K  
  { BqAwo  
  return t; S5 vMP N  
} g {wPw  
} ; j`M<M[C*4N  
|}Z"|-Z  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 QN5N h s  
下面就可以修改holder的operator=了 0#GwhB  
U.} =j'Us+  
template < typename T > yAkN2  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const u<r('IW0  
  { @  MoMU  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); A+ *(Pds  
} K4L#%KUPW  
rxA)&  
同时也要修改assignment的operator() .f<,H+m^  
/P}tgcs  
template < typename T2 > :iiTz$yk  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } pODo[Rkq  
现在代码看起来就很一致了。 2;7GgO~  
~OfKn1D  
六. 问题2:链式操作 wWswuhq<  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 SvrV5X  
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。 KAEpFobYo  
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。 U.jMK{  
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。 I4ct``Di  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct <xz-7EqbwX  
P?ol]MwaB  
template < typename T > z1A-EeT  
struct result_1 v xZUtyJfe  
  { m5g: Q  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 5WG@ ;K%  
} ; 780MSFV8  
AMfu|%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: hzVO.Q*  
} /FM#Xh  
template < typename T > %?wE/LU>  
struct   ref EU~'n-  
  { 2Rt ZTn  
typedef T & reference; @3D%i#2o&[  
} ; zOp"n\  
template < typename T > :Dm@3S$4<  
struct   ref < T &> 8)ol6Mi{  
  { l8li@K  
typedef T & reference; @isqFKjph  
} ; ew~FN  
1 SZa\ ][@  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 5n#&Hjb*F0  
GoXHVUyp  
template < typename T > Z)~4)71Y:  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const D]_\i[x  
  { {(Z1JoSl  
  return l(t) = r(t); EFOQ;q  
} @35]IxD  
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。 `/iN%ZKum  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 9LRY  
 =7@  
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 [a6lE"yr  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 3F3?be  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 >0$5H]1u  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 L1+cv;t  
最后的布局是: p gi7 JQ  
                Add OQyOv%g5C  
              /   \ GQ8P}McA  
            Divide   5 pc>R|~J{2  
            /   \ M](U"K?  
          _1     3 r73Xh"SL  
似乎一切都解决了?不。 !%=k/|#  
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。 RmCR"~   
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。 *()#*0  
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: Fv B2y8&W  
/ nRaxzf'  
template < typename Right > '?4[w]0J<  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const O#k+.LU  
Right & rt) const nQC[[G*x  
  { o!d0  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); rkp0ej2-  
} o)DKP>IM#  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 JJa?"82FXZ  
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。 %vzpp\t  
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。 jws(`mIf\  
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。 1uE[ %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。 IS~oyFS  
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? ^.7xu/T  
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: u[@*}|uXM  
\:S8mDI^s  
template < class Action > d{jl&:  
class picker : public Action ?Ci\3)u,P  
  { z@}~2K  
public : Z m>69gl  
picker( const Action & act) : Action(act) {} Bf'(JJ7&N  
  // all the operator overloaded 6ZJQ '9f  
} ; %0'f`P6  
,.B8hr@H6-  
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。 cQ%HwYn  
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: c=CXj3  
OYkd?LN  
template < typename Right > 1OKJE(T  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const ~<3yTl>  
  { VB%xV   
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 0rj*SC_  
} @(L|  
x(Z@ R\C-a  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > =>U~ligu  
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。 3m'6cMQ  
BDg /pDnwg  
template < typename T >   struct picker_maker ah.Kb(d:  
  { WJWrLu92\U  
typedef picker < constant_t < T >   > result; NgQl;$  
} ; Y,r2m nq  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > SQ[}]Tm;n  
  { . j },  
typedef picker < T > result; hB4.tMgZ  
} ; bBf+z7iyc  
;DOz92X94  
下面总的结构就有了: TfOZ>uR"g  
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。 O_q_O  
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。 pD9c%P  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 +J}M$e Q  
至此链式操作完美实现。 8,Z0J  
' =kX   
:0l(Ll KD  
七. 问题3 X,b} d#\  
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 g o@}r<B$  
6lGL.m'Ra  
template < typename T1, typename T2 > (`N/1}vk  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const _e W*  
  { <f%9w]  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); zq#o8))4X  
} 3 ren1   
U7N<!6  
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: HD>{UU?  
aap:~F{]X  
template < typename T1, typename T2 > i8]r }a  
struct result_2 L r,$98Dy  
  { w@4+&v>O  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; @9L9c  
} ; l d@^ $  
5y)kQ<x"  
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? Z'~5L_.]Ai  
这个差事就留给了holder自己。 ,^(T^ -  
    3y!CkJKv  
K|&y?w  
template < int Order > TFhj]r^ {  
class holder; UTz;Sw?~hw  
template <> DRnXo-Aaj  
class holder < 1 > -p 1arA  
  { `@90b 4u  
public : oj/tim  
template < typename T > 7hc(]8eP  
  struct result_1 BBDOjhik  
  { `u-}E9{  
  typedef T & result; n\ZFPXP  
} ; &xVWN>bd^  
template < typename T1, typename T2 > Q'N<jX[  
  struct result_2 j(SQNSFD  
  { 6\`,blkX  
  typedef T1 & result; c:bB4ch}  
} ; s}.nh>Q  
template < typename T > AxeWj%w@  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const >/>a++19  
  { p81~Lk*Hz@  
  return (T & )r; JBqzQ^[n  
} R#t~i&v/  
template < typename T1, typename T2 > psMagzr&)e  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const /[IK [  
  { P_;oSN|>  
  return (T1 & )r1; LZeR .8XM>  
} ;rFa I^  
} ; srC jq  
E-/]UH3u H  
template <> ;RrfE8mGj  
class holder < 2 > # a3Q<%V  
  { H/b(dbs  
public : yP@= x!$  
template < typename T > } E=mZZ)  
  struct result_1 lIf Our  
  { U> >J_2  
  typedef T & result; o)$sZ{` ="  
} ; 67e1Y@Xu  
template < typename T1, typename T2 > ]KfHuYjM  
  struct result_2 ,Ya&M@^Z  
  { pD]Ry" ZG  
  typedef T2 & result; q*T+8 O  
} ; cc>h=%s`  
template < typename T > i55']7+0  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const eRf 8'-"#-  
  { +5Mx0s(5  
  return (T & )r; w9 N Um  
} HdGy$m`  
template < typename T1, typename T2 > ev; &$Hc  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const O&)Y3O1  
  { 33; yt d  
  return (T2 & )r2; Nb$)YMbA  
} `1P &  
} ; WN0^hDc-  
m?csake.Me  
Z/0M9 Q%  
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> >。 X9P-fF?0  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: FnCHbPlb  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: `a J[ !O  
2@ad! h  
return l(i, j) = r(i, j); ,+JAwII>O  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ;c'jBi5W  
F8pLA@7[  
  return ( int & )i; g><sZqj8tt  
  return ( int & )j; W6)A":`  
最后执行i = j; "];19]x6q  
可见,参数被正确的选择了。 q[+];  
#):FXB$a  
/g_}5s-Z  
?e BN_a,r6  
55#H A?cR  
八. 中期总结 $`uL^ hlj]  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: uv@4/M`  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 OaEOk57%de  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 D3_,2  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Q=+KnE=h  
SDot0`s>  
Uzc`,iV$  
rod{77  
?(mlt"tPk  
-O ej6sILO  
九. 简化 ?&Lb6(}e  
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。 /JvNJ f  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 kY*D s;  
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: Pp}j=$&j\  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 LTi0,03l<  
  +-*/&|^等 LOp<c<+aW  
2. 返回引用。 $FD0MrB_+  
  =,各种复合赋值等 P'g$F<~V  
3. 返回固定类型。 !#>{..}}3  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) _xbVAI4  
4. 原样返回。 3 D\I#g  
  operator, lc*<UZR  
5. 返回解引用的类型。 nzU@}/A/  
  operator*(单目) ATwPfo8jx@  
6. 返回地址。 KF-n_:Bd+  
  operator&(单目) E")82I  
7. 下表访问返回类型。 |n~- LH++  
  operator[] N5 g!,3  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 vmL0H)q  
  operator<<和operator>> Q|;8\5  
iLgWzA  
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。 Yw./V0Z{@  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: '(ql7  
q),yY]5  
template < typename Left > EKgTRRW  
struct value_return HogT#BMs  
  { 1}'|HAu  
template < typename T > +}% 4]O;  
  struct result_1 p0[ %+n%  
  { :]:q=1;c  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; nq r[HFWs  
} ; ~ZT(@w  
1{_;`V  
template < typename T1, typename T2 > p6|0JBm  
  struct result_2 mI}1si=$  
  { @<l7"y;\  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; }O8$?7j(  
} ; 6tj +  
} ; q&7J1  
^xFZ;Yf  
8n NRn[oS  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait W* N^Gp@  
=`u4xa#m  
下面我们来剥离functor中的operator() FL- sXg  
首先operator里面的代码全是下面的形式: S)p1[&" M  
&_G^=Nc,H  
return l(t) op r(t) 81`-xVd  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ;jS~0R  
return op l(t) A[^fG_l4  
return op l(t1, t2) ?9.SwIxU&  
return l(t) op KxqJlben  
return l(t1, t2) op R0 AVAUG  
return l(t)[r(t)] usX aT(K  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] F~4oPB K<  
BlMc<k  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: k\I+T~~xD  
单目: return f(l(t), r(t)); S}mqK|!  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2));  {|a=  
双目: return f(l(t)); .r$d 8J  
return f(l(t1, t2)); &E0P`F,GQA  
下面就是f的实现,以operator/为例 yKgA"NaM  
|cUTP!iy  
struct meta_divide ^pIT,|myY7  
  { 7ZqC1  
template < typename T1, typename T2 > Ar,B7-F!  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) kg1z"EE  
  { @.@O#  
  return t1 / t2; [ lW~v:W  
} $QN}2lJ>  
} ; #[ipJ %  
{ LZ` _1D  
这个工作可以让宏来做: Dz3=ksXZ  
R$sG*=a!8j  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ IXc"gO  
template < typename T1, typename T2 > \ bC&*U|de  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; :>+}|(v  
以后可以直接用 OLg=kF[[  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) @FU9!  
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 ha&2V=  
(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。。。) ~QQi{92  
/ p}^ Tpu  
kzcl   
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 Z]jm.'@z@  
5R"iF+p4  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > tY'fFz^Ho  
class unary_op : public Rettype fq-e2MCX5  
  { Bs:INvhYW  
    Left l; f_I6g uDPz  
public : xJlf}LEyF  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} 68 vu  
/N>f#:}  
template < typename T > o-H\vtOjE  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const INt]OPD  
      { +`'=K ;{U  
      return FuncType::execute(l(t)); 2 ,RO  
    } |L%}@e Vw_  
`v) :|Q  
    template < typename T1, typename T2 > B~xT:r  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const js^+{~  
      { Ti:PKpc  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); K8,Q^!5]"  
    } .ww~'5b0  
} ; 2<q.LQ}<  
41dB4Td5t  
:QGgtTEV""  
同样还可以申明一个binary_op tX)l_ ?jVH  
R+}7]tva6C  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > aGSix}b1P  
class binary_op : public Rettype 8=\}#F  
  { J'4Pp<  
    Left l; \k&2nYVHf  
Right r; kn9ul3c  
public : )jc`_{PQg  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} F/.nr  
*ETSx{)8  
template < typename T > ))ArM-02  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]l/ PyX  
      { ^E-BB 6D  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); 3}hJ`xQ  
    } oA+/F]XJ  
GP<PU  
    template < typename T1, typename T2 > CvkZ<i){  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const b%A+k"d  
      { 0K T^V R  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); (t[sSl  
    } - ,YoVB!T  
} ; xs?Ska,N  
rlMahY"C  
aq,Ab~V]  
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 ~[a6  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 v_G1YC7TU  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) L/*D5k%J  
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。 =2J^ '7  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 7H=V|Btnc  
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。。。 9:9gam  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 3:wN^!A}ve  
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) C6` Tck!  
下面是修改过的unary_op 3mP251"dIW  
2J;_9 g&M  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > s]X0}"cz  
class unary_op r{g8CIwGQ  
  { 6~b)Hc/  
Left l; r&rip^40  
  T@H<Fm_  
public : ?q{HS&k  
Mj!g1Q  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} -}x( MZ  
ka=EOiX.  
template < typename T > l~(A(1  
  struct result_1 'LX]/ D  
  { , ;$SRQ.  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; BS*Y3$  
} ; H3#rFO"C*  
0]k-0#JM  
template < typename T1, typename T2 > Gg TrIF  
  struct result_2 _<^mi!Y  
  { 9 `+RmX;m  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; T;C0t9Yew  
} ; 'f_[(o+n  
8{4SaT.-Rm  
template < typename T1, typename T2 > P1G;JK  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const W!Fu7a  
  { 2H,n"-9+  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); !-AK@`i.  
} *e,GXU@  
{ovW6#  
template < typename T > bDtb"V8e  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const %LjhK,'h  
  { \%/Y(YVm  
  return OpClass::execute(lt(t)); &"6%D|Z0  
} +bdjZD3  
1c4@qQyo  
} ; JRr'81\  
h?7@]&VJ  
b}HwvS:  
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 CaB@,L  
好啦,现在才真正完美了。 S; Fj9\2)I  
现在在picker里面就可以这么添加了: wX+KW0|>  
jJqq:.XqB8  
template < typename Right > )0XJOm  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const eKvQS}11  
  { @:w[(K[^b/  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Qv B%X)J  
} |C`.m |  
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。 H^fErl  
\AY*x=PF  
#-7w |  
UPcx xtC  
8~|tl,  
十. bind 'U*Kb  
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。 Y]neTX [ef  
先来分析一下一段例子 g9G 8;  
jM[]Uh  
uRnSwJ"hE  
int foo( int x, int y) { return x - y;} ?#gYu %7DN  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 >A.m`w  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 2)T.Ci cx  
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。 W.m2`] &  
我们来写个简单的。 M32Z3<  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: l<-0@(x)  
对于函数对象类的版本: ov|/=bzro  
WUK{st.z  
template < typename Func > aTFT'(O,  
struct functor_trait m\eYm;R Vj  
  { oGKk2oP  
typedef typename Func::result_type result_type; L(`Rf0smt  
} ; Dssecc'  
对于无参数函数的版本: BvqypLI  
mw fl x8  
template < typename Ret > 4l~B/"}  
struct functor_trait < Ret ( * )() > }ZB :nnG  
  { glUf. :]  
typedef Ret result_type; eb=#{  
} ; {w52]5l  
对于单参数函数的版本: wPQRm[O|  
q3e^vMK"  
template < typename Ret, typename V1 > :\69N/uw`  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > rvETt  
  { JAU:Wqlg1  
typedef Ret result_type; J_N`D+m  
} ; `3'4_@7s9  
对于双参数函数的版本: E-i <^&E  
LWIPq"  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > hZ~ \Z S7  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > |.{[%OJP  
  { ~9JLqN"  
typedef Ret result_type; M?.[Rr-uw  
} ; g1(`a`M  
等等。。。 gaVQ3NqF  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy cUD}SOW  
";*Iwd*V  
template < typename Func > 't#E-+o  
struct func_return k*k 9hv?  
  { TKrh3   
template < typename T > D)GD9MJ  
  struct result_1 s^>1rV]=(`  
  { $[M5V v  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; YdF\*tZ  
} ; ~O~R,h>  
[*z`p;n2D  
template < typename T1, typename T2 > o}6d[G>  
  struct result_2 VhX~sJ1%Gp  
  {  o\-:  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; BiI`oCX  
} ; {N`<TH PP  
} ; c5AEn -Q  
a[ A*9%a  
X%]m^[6  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 /5r!Fhx  
yQdoy^d/4  
template < typename Func, typename aPicker > I1fUV72  
class binder_1 e>Q_&6L  
  { M'}iIO`L  
Func fn; 3}V -'!  
aPicker pk; cRS2v--\-  
public : B^lm'/,@  
(C60HbL  
template < typename T > eG\`SKx_  
  struct result_1 9xM7X?  
  { /8"9 sf *  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; NTy0NH  
} ; |^T?5=&Kt  
$^louas&  
template < typename T1, typename T2 > +Q!  
  struct result_2 5~E'21hJ  
  { B<6Ye9zuG  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; \zv?r :1t  
} ; d!#qBn$*[  
MNV OloA  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} m+'vrxTY  
!)+8:8H'  
template < typename T > zqs|~W]c  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 25 m!Bf  
  { > ?<C+ZHh  
  return fn(pk(t)); WJF#+)P:Y  
} k+`e0Jago  
template < typename T1, typename T2 > yp\s Jc`  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Y/Q/4+  
  { g!.k>  
  return fn(pk(t1, t2)); #b5V/)K  
} ~E*`+kD  
} ; ,{VC(/d  
I+g[ p  
`&!J6)OJ  
一目了然不是么? JsyLWv@6xa  
最后实现bind %:vMD  
QX >Pni  
mQ qv{1  
template < typename Func, typename aPicker > u!DAeE  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 6%t>T~x  
  { eZk4 $y  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 2SlOqH1  
} Z0Df~ @  
2m0laJ3p9  
2个以上参数的bind可以同理实现。 I'>r  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。  g1B[RSWv  
'/ v@q]!  
十一. phoenix @WfX{485  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: K6nGC  
z[bS soK`  
for_each(v.begin(), v.end(), Qz9*o  
( fsH =2p  
do_ aEwwK(ny  
[ kCVA~ %d7  
  cout << _1 <<   " , " <yz&> +9,  
] +c-?1j  
.while_( -- _1), B?p18u$i#l  
cout << var( " \n " ) 4;.y>~z  
) iQJ[?l`  
); ouf91<n  
OD`?BM  
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: v\3}5v%YI  
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 3r]N\c  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 - }2AXP2q  
那么我们就照着这个思路来实现吧: @ZTsl ?  
72;ot`  
6|AD]/t^K  
template < typename Cond, typename Actor > YH^h ?s  
class do_while RJO40&Z<Z  
  { v cZg3:j  
Cond cd; :UDT! 5FNO  
Actor act; 2!E@Gbhm5  
public : E"[h20`\/  
template < typename T > JOvRU DZ  
  struct result_1 <C6*-j1oz  
  { w] =q>p  
  typedef int result_type; s+l3]Hd  
} ; (M,IgSn9  
F|3iKK022  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 6x8P}?  
~L7@,d:  
template < typename T > ** !  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Gn7P` t*.  
  { mpysnKH  
  do oo{3-+ ?  
    { xQK;3b  
  act(t); 9/_F  
  } \n`)>-  
  while (cd(t)); AQ` `Dp  
  return   0 ; !Ey=  
} ^qP}/H[QT  
} ; 32KL~32Y  
/ Hg/)  
M)v4>Rw+  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). ;LjTsF'  
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。 eK=<a<tx  
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。 vl67Xtk4  
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。 "-HmXw1+t  
下面就是产生这个functor的类: (;.wsz &K  
cN(Toj'`  
D8S3YdJ  
template < typename Actor > p3R: 3E6p  
class do_while_actor nnol)|C{5Y  
  { %zCV>D  
Actor act; eG05}  
public : gvLzE&V}  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} zIE{U  
,9@JBV%_  
template < typename Cond > U'K{>"~1a  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; OqcM3#  
} ; E)}& p\{E  
0/@ ^He8l  
zXRq) ;s  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 -4IHs=`;I  
最后,是那个do_ /suW{8A(E  
2S^:fm}  
mIy|]e`SJ  
class do_while_invoker 8\H*Z2yF+  
  { ~  WO  
public : 8nSEAr~  
template < typename Actor > k6b0&il  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const @V>BG8Y  
  { ?0%3~E`l:  
  return do_while_actor < Actor > (act); 1O{(9nNj  
} xS>d$)rIj  
} do_; 2uln)]  
uz%<K(:Ov  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? 7yM"G$  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 |2t1m 6\j  
最后来说说怎么处理break和continue QO&{Jx.^[  
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。 =]swhF+l-  
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