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
  • 7141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 ,? Q1JZPy@  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 !k#N] 9D3  
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, 5xa!L@)`wF  
Vc+~yh.)  
)2r_EO@3HP  
EdZNmL3cB  
  class filler 2SKtdiY  
  { y tTppmJF  
public : z'0 =3  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} \3)U~[O>:  
} ; ~}Z{hs)  
{<i(aq?  
|^#Z!Hp_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: {wD "|K  
|xpOU*k  
M* dou_Q  
9W j9=  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); xww\L &y  
CC]q\%y-_  
zF&_9VNk=c  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 2gnz=  
Ub[UB%(T  
g5 y*-t  
*k0;R[IAV  
二. 战前分析 :BblH0'  
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。 d/E0opv  
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 xP 3>8Y  
v=D4O.  
E,[v%Xw   
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); DhG{hQ[[  
  /* --------------------------------------------- */ 5=;'LWXCJ  
vector < int *> vp( 10 ); hxGo~<. :  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ) 3I|6iS  
/* --------------------------------------------- */ h5[.G!  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); ; $UB@)7%  
/* --------------------------------------------- */ Qe=eer~jI  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); 3.%jet1  
  /* --------------------------------------------- */ }$:ha>  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); 5(y Q-/6C+  
/* --------------------------------------------- */ ^0 /!:*?  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); [8[`V)b  
),0Ea~LB4  
5 ~"m$/yE  
dVBr-+  
看了之后,我们可以思考一些问题: I5g!c|#y  
1._1, _2是什么? Chtls;Ph[  
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。 gn[h:+H&  
2._1 = 1是在做什么? AUR{O  
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。 wVUm!Y  
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。 {!"lHM%  
dj3E20Ws  
~uJO6C6A  
三. 动工 -J++b2R\%  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: &-|(q!jm  
`e5f69"  
u2l`% F`x  
] -G~  
template < typename T > $P Tl{  
class assignment 1VG7[#Zy  
  { ]$A6krfh|  
T value; OI)/J;[-e  
public : \p!mX|  
assignment( const T & v) : value(v) {} E\~!E20^  
template < typename T2 > 5Veybchy "  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } ~Yl%{1  
} ; R<ZyP~  
R?l={N=Wf  
_^Q =n>G  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 @|9V]bk  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment )H<F([Jri  
1Gk'f?dw  
u]t#Vf-$u  
YGkk"gFIA  
  class holder tR-rW)0K3Q  
  { 5~xv"S(E}  
public : -[>G@m:?e  
template < typename T > S d]`)  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const Vxim$'x!  
  { ]q@W(\I  
  return assignment < T > (t); !*=+E%7  
} yv.(Oy  
} ; J ?H| "  
I#](mRJ6  
EN~ha:9  
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: hkR Jqta)  
H,U qU3b3  
  static holder _1; ,F0bkNBG  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 \oAxmvt  
RQd5Q.  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); Kv6#WN~  
而不用手动写一个函数对象。 X:gE mcXc  
R>`TV(W`9  
!8OUH6{2  
$4]"g}_  
四. 问题分析 m*H6\on:  
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 u[1'Ap  
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 sqk$q pV6  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 |PW.CV0,  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 #6qLu  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 (Qz| N  
H%`|yUE(  
五. 问题1:一致性 X5Ff2@."y|  
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?| /N\[ C"8  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Z<6Fq*I  
? Glkhf7(  
struct holder B}2 JK9  
  { 9N{"ob Z  
  // 4Nz]LK%@  
  template < typename T > .eM A*C~n  
T &   operator ()( const T & r) const D*o[a#2_  
  { EXTQ:HSES  
  return (T & )r; wU bLw  
} / ,#&Htk  
} ; mRC6m K>  
Z\P&i#  
这样的话assignment也必须相应改动: :ODG]-QF  
5nJmabw3  
template < typename Left, typename Right > <ooRpn  
class assignment !JVpR]lWS  
  { lhhp6-r  
Left l; $Xr9<)?,  
Right r; LzJNQd'  
public : \Dn an5H/  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} a76`"(W  
template < typename T2 > ~V<62"G  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } h"5!puN+  
} ; {pW(@4U  
&nEQ `3~F  
同时,holder的operator=也需要改动: 2zN%Z!a#J  
^\zf8kPti  
template < typename T > 7e D<(  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const p(]o#$ 6[  
  { ^N_?&pgy  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); 7BDoF!kCx  
} mBZg(TY  
Ik74%x7G`  
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。 8st~ O  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 B\} B H  
b".e6zev  
return l(rhs) = r; 6t(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。 ykbTWp$Y4Z  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: rq>Om MQ67  
#'jd.'>  
template < typename Tp > x nm!$ $W  
class constant_t {]CO;5:  
  { -%#F5br%  
  const Tp t; t)/:VImY  
public : woCFkO;'O  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 8h| 9;%  
template < typename T > P_f^gB7  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const H%AC *,  
  { -^%YrWgd?  
  return t; (77EZ07%  
} &;O)Dw  
} ; N N;'QiE  
#b?)fqRJL  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 m=uW:~  
下面就可以修改holder的operator=了 zU$S#4/C  
^sA"&Vdr^  
template < typename T > V K)%Us-  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 4q7hL  
  { ?pJUbZ#J  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); 1SYBq,[])  
} +P?^Yx0d  
z1u1%FwOfM  
同时也要修改assignment的operator() [C"[#7  
$yA2c^QS  
template < typename T2 > pNzSy"Y$  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } )m7 Yo  
现在代码看起来就很一致了。 ') -Rv]xe  
<(U :v  
六. 问题2:链式操作 ;=[~2*8  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 5, <:|/r  
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。 JM-rz#;1  
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。 T8ftBIOi  
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。 X^;LiwQv  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct @3:oo /;  
ZdP2}w  
template < typename T > ;^K4kK&f  
struct result_1 K!MIA  
  { \-?@ &' :  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; jZ8#86/#{  
} ; jg_##Oha  
sZ!/uN!6  
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: *&VqAc%qD  
.^%!X!r  
template < typename T > JNYFu0  
struct   ref gADEjr*H  
  { &b#O=LF  
typedef T & reference; qd7 86~  
} ; 2}^fhMS  
template < typename T > oL2 a:\7  
struct   ref < T &> 9<ev]XaSl  
  { ^l(Kj3gM  
typedef T & reference; !}gC0dJ  
} ; 9Xv>FVG!  
ma<+!*|   
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: E4nj*Lp~+  
ZKv^q%92  
template < typename T > ;P{HePs=)  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const #l!Sz247  
  { (KF=v31_m  
  return l(t) = r(t); c9 UJ=  
} &u_s*  
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。 w/`I2uYu  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 >lRa},5(  
Gg3cY{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 AIR\>.~"i*  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: O#e'.n!rI  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 \v'\ Ea~  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 `6.rTs $<  
最后的布局是: QQ5G?E  
                Add -|l^- Qf!  
              /   \ ];.H]TIc6  
            Divide   5 +s}"&IV%  
            /   \ ,c%>M^d  
          _1     3 St6U  
似乎一切都解决了?不。 `~bnshUk  
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 h7( R/Rf  
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 KKz{a{ePY%  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: Lwg@*:`d  
0t-!6  
template < typename Right > 39w|2%(O.  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const :CQ-?mT^LA  
Right & rt) const .7ZV: m  
  { 8}& O7zO?  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); )PRyDC-  
} d8|bO#a%9  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 1Fado$# 7  
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。 `|1#Vuk  
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。 ;BsPms@U  
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。 4&Q.6HkL  
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。 ccUq!1  
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? w!0`JPu  
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: cI9}YSk  
|G+6R-_  
template < class Action > 4v"9I(  
class picker : public Action ;'.[h*u~<  
  { `Ns$HV  
public : 0i[,`>-Av  
picker( const Action & act) : Action(act) {} &uh|! lD  
  // all the operator overloaded =kp-[7  
} ; hcvWf\4'#q  
q F \a]e  
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。 `g2DN#q[0  
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: #PzRhanX  
eB`7C"Z  
template < typename Right > e5!LbsJv  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const TNA?fm  
  { &*wN@e(c  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); d66 GO];"  
} fh0a "#L{  
Jl-Lz03YG  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > w&eX)!  
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。 nQ*9|v4  
zFy0Sz F  
template < typename T >   struct picker_maker RJ ,a}w[9  
  { 3|=9aM^x^  
typedef picker < constant_t < T >   > result; Tl.dr   
} ; >a@c5  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > LV4]YC  
  { vJheM*C  
typedef picker < T > result; ^:.=S`,^  
} ; CS;bm `8a  
r sf +dC  
下面总的结构就有了: gK{-eS  
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。 l2))StEm  
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。 Jww LAQ5  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 S\"/=|\  
至此链式操作完美实现。 - J9K  
jY>BU&  
^-, aB  
七. 问题3 i1qhe?5  
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。 (mHCK5  
R<}n?f\#JZ  
template < typename T1, typename T2 > :G/T{87H  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const K,7IBv,B[  
  { Xsvf@/]U  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); i ez@j  
} uqaP\  
[FHSFr E,5  
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: 1(z&0Y;  
:zXkQQD8`  
template < typename T1, typename T2 > {5tb.{  
struct result_2 o ]UG*2  
  { $F|3VQ~  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Nwu,:}T  
} ; ,/O,j SRk  
ZXP9{Hh  
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? q*,g  
这个差事就留给了holder自己。 _~?N3G  
    FOB9J.w4  
6I0G.N  
template < int Order > & 5!.!Z3  
class holder; #7!P3j  
template <> j]uL 9\>  
class holder < 1 > W\V'o Vt  
  { N=e-"8  
public : 1'c  
template < typename T > ]?n)!u  
  struct result_1 xh$1Rwa  
  { NwH`t#zd  
  typedef T & result; a}~Xns  
} ; |D `r o  
template < typename T1, typename T2 > M=Y}w?  
  struct result_2 v%_5!SR  
  { [42vO  
  typedef T1 & result; f>LwsP  
} ; =+K2`=y;WF  
template < typename T > o"5Bg%H  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 0'Kbh$LU  
  { =YZyH4eI  
  return (T & )r; *#O8 ^3D_c  
} da c?b (  
template < typename T1, typename T2 > {ZiZ$itf  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ! &f(X s  
  { *>x~`  
  return (T1 & )r1; CRK%%;=>  
} [yzDa:%  
} ; k 7 !{p  
MO7:ZYq  
template <> g. V6:>,  
class holder < 2 > m_{?py@tZ  
  { [ugBVnma  
public : 6$"gm$3O]  
template < typename T > 5(@P1Bi  
  struct result_1 ,L iX  
  { cR 0+`&  
  typedef T & result; ^a=,,6T  
} ; u`Ew^-">  
template < typename T1, typename T2 > bERYC|  
  struct result_2 y:TLGQ0  
  { y#[PQ T  
  typedef T2 & result; i3T]<&+j5  
} ; Jh3(5d"MV  
template < typename T > IuJj ;L1  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const .Rq|F  
  { (A.%q1h  
  return (T & )r; hhu !'(j  
} *ujn+0)[  
template < typename T1, typename T2 > _e/>CiN/  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const K1S)S8.EZ8  
  { : b^\O  
  return (T2 & )r2; lNtZd?=>  
} }nrl2yp:%  
} ; VH&6Tm1  
KF' $D:\  
:G#>):  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 ,(0q  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: R8 1z|+c|_  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: j(Tt-a("z  
r"s <;  
return l(i, j) = r(i, j); E}S)uI,gn  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) W(N@`^  
FuEgI8+b  
  return ( int & )i; Xz`?b4i  
  return ( int & )j; T7eo_Mn  
最后执行i = j; jBexEdH  
可见,参数被正确的选择了。 0m?v@K' l  
C!N&uNp@s  
{5}UP@h  
0*?~I;.2m$  
;Wjb}_V:_  
八. 中期总结 $N[-ks2 {@  
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: Fxwe,  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Bor_Kib  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 MrIo.  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor o ~"?K2@T  
.%>UA|[~:  
S[!-M\b  
Hf P2o5-  
f`@$ saFD  
r 5::c= Cl  
九. 简化 h@$M.h@mcG  
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 56(S[  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 v*}r<} j  
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: @D%H-X  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 &-#!]T-P:E  
  +-*/&|^等 7_>No*[  
2. 返回引用。 9I*zgM!F  
  =,各种复合赋值等 xk=5q|u_-  
3. 返回固定类型。 |}paa  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) :AYp{"{  
4. 原样返回。 >W[8wR  
  operator, F3/aq+<P[  
5. 返回解引用的类型。 X-Y:)UT  
  operator*(单目) !K;\{/8  
6. 返回地址。 %<%ef+*  
  operator&(单目) X 10(oT  
7. 下表访问返回类型。 gE^ {@^  
  operator[] [>xwwm  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ?.#?h>MS{s  
  operator<<和operator>> ,.Ac= "f  
]8*#%^  
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 ]v7f9MC'\  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: -7)%J+5  
VYj hU?I  
template < typename Left > bY:A7.p7#  
struct value_return #N\kMJl$l  
  { _SM5x,Zd  
template < typename T > 9u";%5 4  
  struct result_1 >h>X/a(=~  
  { 4bD^Kc 4\  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Uu xbN-u  
} ; o*H j E  
8/X#thG  
template < typename T1, typename T2 > V,?i]q;5  
  struct result_2 o9-b!I2  
  { +$M%"=tk  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; U%3d_"{;  
} ; .-t#wXEi  
} ; kxU <?0  
+u;f]p  
K@lZuQ.1  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait K:&FWl.  
-.= q6N4  
下面我们来剥离functor中的operator() +grIw# j  
首先operator里面的代码全是下面的形式: ^Nl)ocHv!  
UD6D![e  
return l(t) op r(t) w7NJ~iy  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ~`M>&E@Y_/  
return op l(t) Htn'(Q  
return op l(t1, t2) NQzpgf|h  
return l(t) op N8.K[m  
return l(t1, t2) op txM R[o_  
return l(t)[r(t)] !HyPe"`oL  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] +-~hl  
u*u>F@C8  
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: `WvNN>R  
单目: return f(l(t), r(t)); j&n][=PL  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 0MDdcjqw  
双目: return f(l(t)); rJi;"xF8  
return f(l(t1, t2)); AA&398F  
下面就是f的实现,以operator/为例 $!P(Q  
Z(LDAZG  
struct meta_divide iR j/Tm*T'  
  { ~7aBli=  
template < typename T1, typename T2 > 7n W*3(  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Z}_{@|  
  {  hM   
  return t1 / t2; yyZ}qnbx]  
} OU+oS,  
} ; 6FPGQ0q  
V*P3C5 l  
这个工作可以让宏来做: vaQZ1a,  
H'68K8i0  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ z[:UPPbW  
template < typename T1, typename T2 > \ sIQd }  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; jR<yV  
以后可以直接用 .])ubK_9  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) BEM_y:#  
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 sXm8KV  
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) }}Ah-QU  
!%b.k6%>w  
AD$k`Cj  
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 Iw(2D(se  
3vTX2e.w  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > |0:&d w?*!  
class unary_op : public Rettype .m_yx{FZ=  
  { Qo+_:N  
    Left l; )yp+!\  
public : r2?-QvQ  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} pnin;;D*  
SpbOvY=>  
template < typename T > }Y\Ayl  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \ F=w~ $)  
      { .QX|:]|n  
      return FuncType::execute(l(t)); (9q61z A  
    } I=)Hb?q T~  
'/+l\.z"&  
    template < typename T1, typename T2 > |aef$f5  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const hPtSY'_@_  
      { 9Mo(3M  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); oj*5m+:>a  
    }  TA;  
} ; 1GB$;0 W),  
|__\Vn  
1c);![O  
同样还可以申明一个binary_op g+8{{o=  
m#Rgelhk.  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > >*rsRR  
class binary_op : public Rettype (!kOM% 3{  
  { 5`,qKJ  
    Left l; PY7j uS[+  
Right r; !J ")TP=  
public : s hjb b  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} c/.U<  
tU7,nE>p  
template < typename T > $/ ;:Xb=q  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4eapR|#T  
      { xvP<~N-  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); "e62g  
    } n1K"VjZk  
O-- "\4  
    template < typename T1, typename T2 > |T7 < !  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const "l~wzPY)  
      { , Zs:e.  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); b0PqP<{t  
    } 9d{iq"*R  
} ; +r[u4?  
M B|+F  
j|3p.Cy  
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 G]5m@;~l5  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 O~yPe.  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) L?!*HS7 m  
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 mmP>Ji  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! t4)~A5s  
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 qPsf`nI7  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Aa t _5p  
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) HNN,1MN  
下面是修改过的unary_op ^n#6CW*n  
^t4T8ejn  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > `*nVLtT Y  
class unary_op Y6L_ _ RT  
  { B6&PYMFK?*  
Left l; i-Ck:-J  
  NT?Gl(  
public : *BzqAi0  
~oO>6  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} q9rY++Tv  
zs!,PQF(  
template < typename T > K!^x+B|  
  struct result_1 B-`d7c5  
  { E5"%-fAJ  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; dWV.5cViP  
} ; FbB^$ ]*  
Pe[~kog,TP  
template < typename T1, typename T2 > $(pzh:|  
  struct result_2 <A?- *  
  { Lqy]bnY  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Dz$GPA   
} ; V'(yrz!   
|fX @o0H  
template < typename T1, typename T2 > @]yd Wd  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const mX))*e4k  
  { &P 'cf|KI  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); c p.c$  
} @{16j# 'R  
Vg9n b  
template < typename T > Z,AF^,H[  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const A*tG[)  
  { yT<6b)&*&  
  return OpClass::execute(lt(t)); `7<4]#b^o  
} 5tUp[/]pl  
-_&"Q4FR;+  
} ; ST'M<G%4E  
;]AJ_h(<`  
vAZc.=+ >  
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 =\mAvVe  
好啦,现在才真正完美了。 K(P24Z\#  
现在在picker里面就可以这么添加了: @jb -u S  
7=yV8.cD  
template < typename Right > J`/t;xk  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const ! h7?Ap  
  { =+24jHs  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt);  ~ Dvxe  
} "b)Y5[nW  
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。 .bcoH  
tQz=_;jy  
3ZRi@=kWz  
j >f  
8w-2Q  
十. bind 1.p2{  
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。 ]o}g~Xn  
先来分析一下一段例子 h/`]=kCl  
>2Z0XEe  
{')L*  
int foo( int x, int y) { return x - y;} UQZ<sp4v;  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 XL9smFq  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 h"h3SD~  
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。 FvX<(8'#a  
我们来写个简单的。 cE (P^;7D  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: d.wu   
对于函数对象类的版本: r@e/<bz9  
&sh5|5EC  
template < typename Func > 6&jW.G8/  
struct functor_trait 8:*   
  { zx<:1nF,]  
typedef typename Func::result_type result_type; [ 6+iR  
} ; 9g %1^$R  
对于无参数函数的版本: aMa ICM  
 J+hiz3N  
template < typename Ret > 5q<cZ)v#&  
struct functor_trait < Ret ( * )() > &<??,R14  
  { 7X+SK&PX  
typedef Ret result_type; H&$L1CrdL  
} ; +qN}oyL  
对于单参数函数的版本: OH.lAF4E(  
pxf(C<y6_  
template < typename Ret, typename V1 > _p;>]0cc.  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > N{/):O  
  { {owXyQ2mK  
typedef Ret result_type; An0Dq jR  
} ; `<Ry_}V  
对于双参数函数的版本: }57s  
NUSb7<s,&Y  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > RCZ"BxleU  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > >* Ag0.Az  
  { 3C[#_&_l  
typedef Ret result_type; m5c=h  
} ; R1sWhB99  
等等。。。 Nuc;Y  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy CjFnE   
zx #HyO[a  
template < typename Func > exW|c~|m{A  
struct func_return h7 r *5E  
  { 7+(on  
template < typename T > {C>E*qp}f  
  struct result_1 B3AWJ1o  
  { 8Pb~`E/  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; N.~zQVO#R  
} ; 7uUo DM  
T`ofj7$:  
template < typename T1, typename T2 > *'i9  
  struct result_2 t,bQ@x{zVC  
  { H18.)yHX  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; `jHbA#sO  
} ; :P'M|U  
} ; K*!qt(D&  
b((> ?=hh  
}Qu kn  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 mJU1n  
VTUY#+3  
template < typename Func, typename aPicker > uM"_3je{W2  
class binder_1 m%ec=%L9  
  { <%Al(Lm0  
Func fn; mz>GbImVD~  
aPicker pk;  i)!2DXn  
public : qr@ <'wp/  
\rpXG9  
template < typename T > n^lr7(!6  
  struct result_1 ,K W IuCU;  
  { 1 ORA6  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ;% <[*T:*'  
} ; $-i(xnU/nl  
%&iodo,EP'  
template < typename T1, typename T2 > dZWO6k9[H  
  struct result_2 N^Hj%5  
  { -F$v`|(O+  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 1IPRI<1U  
} ; "@^^niSFl  
"Snt~:W>  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Ee3 -oHa  
x DiGN Jc  
template < typename T > ;Yve m  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const PjG^L FX  
  { Y"  Ut  
  return fn(pk(t)); V(5*Dn84  
} mHyT1e  
template < typename T1, typename T2 > kNd(KQ<.17  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const cj\?vX\V  
  { OLZs}N+;]  
  return fn(pk(t1, t2)); ZLZh$eZZ  
} J kxsua  
} ; =5;tB  
a=4 `C*)  
<MyT ;  
一目了然不是么? ZOBcV,K  
最后实现bind HcQ)XJPK  
`iN H`:[w  
5X73@Aj  
template < typename Func, typename aPicker > AM0CIRX$  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 9RPZj>ezjA  
  { 2Krh&  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); /!'Png0!  
} ~l8w]R3A  
wEF"'T  
2个以上参数的bind可以同理实现。 Cq -URih  
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。 6DG%pF,  
\iRmGvT  
十一. phoenix eiQ42x@Z  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: E?0Vo%Vh  
L0)w~F ?m  
for_each(v.begin(), v.end(), M`&78j  
( Dk Ef;P  
do_ ,R\ex =c  
[ 9H/C(Vo  
  cout << _1 <<   " , " ^;sE)L6  
] _;,"!'R`f  
.while_( -- _1), d%K&  
cout << var( " \n " ) =h70!) Z5  
) |'``pq/}_  
); :*ZijN*{)$  
+|--}iE5n  
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: yAFt|<  
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 q`3HHq  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 +NJIi@  
那么我们就照着这个思路来实现吧: `MHixQ;j  
Kk,u{EA  
4F"%X &$  
template < typename Cond, typename Actor > _^g4/G#13c  
class do_while "A*;V  
  { &Oc `|r*  
Cond cd; bcUSjG>  
Actor act; AyNpY_B0c  
public : h$#PboLd  
template < typename T > 82 dmlPwJC  
  struct result_1 %d%FI"!K  
  { <iBn-EG l>  
  typedef int result_type; |~@yXc5a  
} ; 9^&B.6!6  
g~2=he\C  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} XmaRg{22  
v 8EI   
template < typename T > 1gnLKfc  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const d)3jkHYEjj  
  { RG=i74a  
  do di(H-=9G62  
    { u_}UU 2  
  act(t); F|G v  
  } KF1Zy;  
  while (cd(t)); o@hj.)u  
  return   0 ; O)ose?Z  
} wv`ar>qVL  
} ; hE E1i  
jZQ{ XMF  
If]rg+|U  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). 9f/l"  
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。 3kT?Y7<fv  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 j"jQiL_*  
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。 LqXVi80  
下面就是产生这个functor的类: cE>m/^SKr  
~xv3R   
6b%IPbb  
template < typename Actor > ,:#h;4!VRF  
class do_while_actor 7[mP@ {  
  { i8KoJY"  
Actor act; &^w "  
public : "[rz*[o8I  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} RUq[HxF) 6  
j;qV+Rq]t  
template < typename Cond > ;<GK{8  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; Q3Z?Z;2aR  
} ; t%O)Ti  
b@Dt]6_ UL  
R )4,f~@"  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 .'.bokl/  
最后,是那个do_ zC*dJXt@  
ao0^;  
>JA>np  
class do_while_invoker hT,rcIkg:  
  { W]Nc6B*gI  
public : ;" D~F  
template < typename Actor > +]( #!}oH  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const M6 8foeeN  
  { BR-wL3x b  
  return do_while_actor < Actor > (act); L7nG5i  
} 7KGb2V<t  
} do_; ,6#%+u}f  
(74y2U6  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? GY %$7   
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 Q^=0p0  
最后来说说怎么处理break和continue Kv:Rvo  
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。 f`*VNB`  
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:
10+5=?,请输入中文答案:十五