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
  • 6941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 I<v1S  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 w4m -DR5  
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, AY{-Hf&  
9~bl  
E8[{U8)[;5  
K%Dksx7ow  
  class filler 9n#Q1Xq  
  { G~SgI>Q  
public : [^rT: %Z  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} [0M2`x4`  
} ; 4fK(<2i  
> 3<P^-9L  
Q}pnb3J>T  
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: ' }G! D  
^hG Y,\K9  
_0~WT  
"|{3V:e>a  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); < r6e23  
{fwA=J9%KS  
{[r}&^K15  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 zG\g{cB  
(zW;&A  
^Z?X\t  
hxIG0d!o  
二. 战前分析 dQ&S&SW  
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。 f L @rv  
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 N! 7r~B   
 .AEOf0t  
<78]OZ] Z  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); X67.%>#3  
  /* --------------------------------------------- */ ]}4{|& e  
vector < int *> vp( 10 ); _R&}CP  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); !ke_?+ 8sY  
/* --------------------------------------------- */ wzLR]<6G  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); v35wlt^}  
/* --------------------------------------------- */ wYZ"fusT  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); %9D$N  
  /* --------------------------------------------- */ hD~P)@^  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); L0v& m  
/* --------------------------------------------- */ \,:3bY_d  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); $~h\8  
x"hZOgFZ  
+-b:XeHSZ  
?y.q<F)  
看了之后,我们可以思考一些问题: h8IjTd]z{$  
1._1, _2是什么? 6XVr-ef  
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。 [iJU{W  
2._1 = 1是在做什么? 5hNjJqu  
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。 1J}i :i&  
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。 )_*<uSl  
bU`Ih# q  
Vb${Oy+  
三. 动工 +&LzLF.bK  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Va^AEuzF  
Sq9I]A  
VieX 5  
O>zPWVwa  
template < typename T > [kdt]+'+  
class assignment F-!,U)  
  { #+mt}w/  
T value; w28!Yj1Q  
public : MQL1/>j;  
assignment( const T & v) : value(v) {} ,2Y P D4  
template < typename T2 > aq ~g 54  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } )` nX~_'p  
} ; g.AMCM?z  
)@-v6;7b0  
_%g}d/v}pO  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Ka[@-XH  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment (TufvHC  
UjmBLXz@T  
]X:{y&g(  
4::>Ca^{  
  class holder @Y/PvS8!  
  { ]LFY2w<  
public : Z]$RO  
template < typename T > [ emUyF  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const X~/hv_@  
  { /*5t@_0fe  
  return assignment < T > (t); #;Yn8'a~  
} DNsDEU  
} ; 7X3<8:%  
f wN  
x+j5vzhG)  
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: W"9?D  
->DfT*)  
  static holder _1; IUX~dO  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 y %dUry%>  
V K/;ohTTP  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); "Aw| 7XII  
而不用手动写一个函数对象。 D-)jmz>R  
FhJ8}at+e  
l26DPtWi  
j M%qv  
四. 问题分析 Cm:&n|  
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。 lO482l_t  
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。 ,vBi)H  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 (2H e]M\  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 fH_G;#q  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 xPa>-N=*  
JpVV0x/Q/_  
五. 问题1:一致性 2ql7*g?Uq@  
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?| *ey<R  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 >n,RBl  
5#~ARk*?a  
struct holder SB#YV   
  { wAHW@q9CK  
  // .r9-^01mG  
  template < typename T > 28l",j)S  
T &   operator ()( const T & r) const ],ow@}  
  { RX",Zt$q  
  return (T & )r; \~H; Wt5  
} 3VJoH4E!6  
} ; i2or/(u`  
;IhkGPpWP  
这样的话assignment也必须相应改动: Fs q=u-= :  
*G"vV>OSV  
template < typename Left, typename Right > tAD{{GW9  
class assignment {7^7)^@  
  { yteJHaq  
Left l; 'jp nQcwxx  
Right r; w$J0/eX{A  
public : H-%)r&"vn  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} `Q2 `":  
template < typename T2 > 6l|pTyb1  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } {e,m<mAi  
} ; uMm/$#E  
\A`pF'50  
同时,holder的operator=也需要改动: F^ kH"u[  
1gp3A  
template < typename T > Zmf\A  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const 6[BQx)7T  
  { OZ?4"1$.t  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); |;q*Zy(  
} {Y{*(5YV  
k[oU}~*U+  
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。 A(y^1Nm  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 <Sn5ME<*  
azMrY<  
return l(rhs) = r; }G$rr.G  
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。 kq6K<e4jO  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 0dhJ# [Y  
ZOl =zn  
template < typename Tp > ZVotIQ/Q'  
class constant_t B 95}_q  
  { 9WQC\/w  
  const Tp t; E?|"?R,,,  
public :  5#JGNxO  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} DKL< "#.7  
template < typename T > L|G!of[8n  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const kzCD>m  
  { ['pk/h  
  return t; ocwRU0+j  
} R4,j  
} ; h'wOslyFa  
>LxYP7M  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 }S6Sz&)  
下面就可以修改holder的operator=了 X#mm Z;P  
Z(AI]wk3<  
template < typename T > 11}fPWK  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const 70! &  
  { Oqzz9+  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t));  $3](6  
} }fw;{&s{z  
D%cWw0Oq  
同时也要修改assignment的operator() o uKID_ '  
\ief [  
template < typename T2 > +~J?/  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } 'UO,DFq[Fl  
现在代码看起来就很一致了。 [X:mmM0gd  
JDVMq=ui  
六. 问题2:链式操作 H<|I&nV  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 eW)(u$C|qL  
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。 KU[eY}   
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。 1E!0N`E  
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。 -}k'a{sj=  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Ee>P*7*jB  
{O*<1v9<  
template < typename T > *zX*k 7LnV  
struct result_1 tYyva  
  { WlP#L`  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; MP,l*wVd  
} ; rAD5n, M]  
vTYI ez`g  
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: yv4ki5u`  
Ky`rf}cI>  
template < typename T > +=%13cA*U  
struct   ref -CW&!oW  
  { ^z3-$98=A  
typedef T & reference; Ltpd:c  
} ; xd8UdQ, lt  
template < typename T > =9n$ at$l@  
struct   ref < T &> &9\z!r6mc  
  { "/hM&  
typedef T & reference; i%H_ua  
} ; E!'H,#"P  
J) v~  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 0~RsdQGqC  
w3:WvA5jt  
template < typename T > DHGv< F@  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const { 'Hi_b3  
  { 4*OL^ \%  
  return l(t) = r(t); vOsd>3"  
} v,r}q1.E}  
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 xEaRuH c  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 i7 `dY {p7  
R3F>"(P@tS  
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 j~V@0z.  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: w.J[3m/  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 e;pVoRI  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 hu\HK81m  
最后的布局是: 5bFE;Y;  
                Add *=0Wh@?0  
              /   \ &$  F0  
            Divide   5 ayyn6a8  
            /   \ A|tee@H*0  
          _1     3 La? q>  
似乎一切都解决了?不。 c;e-[F7  
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。 Ld? tVi  
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。 |x["fWK  
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: =<(:5ive  
MK[l*=\s  
template < typename Right > : N ^1T6v  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const Ken|!rL  
Right & rt) const FCQoz"M  
  { Mm-FdP m  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); :SG9ygq'  
} 6BVV2j)zl:  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 .%`|vGF  
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。 JY0t Hs  
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。 y4) M,+O5  
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。 />q=qkdq0  
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。 :w(J=0Lt  
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? /dhx+K~  
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: Pca~V>Hd  
;6t>!2I>C  
template < class Action > PC/fb-J  
class picker : public Action %f\{ ]  
  { GmtMA|  
public : k);z}`7  
picker( const Action & act) : Action(act) {} 8+ eZU<\B(  
  // all the operator overloaded VgZ<T,SuW  
} ;  O/gok+K  
QL}5vSl  
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。 Yqmx]7Y4  
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: #NNj#  
>joGG T  
template < typename Right > !798%T  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const p+;Re2Uyg  
  { L@S"c (  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); +%X_+9bd  
} 93 x.b]] "  
x@2rfs  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > vX)6N#D!  
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。 "%urT/F v&  
n=r}jRH1  
template < typename T >   struct picker_maker :7Rs$ -*Uk  
  { (U2G"  
typedef picker < constant_t < T >   > result; )(*A1C[  
} ; FFbMG:>:  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > *)ed(+b  
  { J:f>/  
typedef picker < T > result; hiaj!&+Q  
} ; <,Sy:>:"  
@iUzRsl  
下面总的结构就有了: 3`TC*  
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。 vQ+}rHf`[  
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。 qh0)~JL4   
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 &o^wgmS   
至此链式操作完美实现。 dpZ7eJ   
sxgR;gf6  
_XXK1H x  
七. 问题3 yr&oJYM  
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。 YC&iH>jO3  
_|DP  
template < typename T1, typename T2 > % %c0UaV  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const kBIF[.v(\  
  { r{)d?Ho=  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); !/< 5.9!9r  
} (J.(Fl>^  
qS&PMQ"$  
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: rZu_"bcJ  
W euV+}\b  
template < typename T1, typename T2 > `m3@mJ!>\  
struct result_2 90sMS]a  
  { 2-llT  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Ms1G&NYP  
} ; ifTVTd7O  
|rdG+ >  
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? eno*JK  
这个差事就留给了holder自己。 M=yZ5~3  
    $@x3<}X;  
P)1@HDN==  
template < int Order > {tOuKnnS  
class holder; J}jK_  
template <> 6xdu}l=%  
class holder < 1 > "1%<IqpU+  
  { "x\3`Qk  
public : *^Zt5 zk  
template < typename T > t8i"f L  
  struct result_1 IS&`O= 7  
  { 0#K@^a  
  typedef T & result; W{ eu_  
} ; {Hp?rY@  
template < typename T1, typename T2 > P|h<|Gcp  
  struct result_2  cD0  
  { F1M@$S ,  
  typedef T1 & result; QIi*'21a+  
} ; 7;CeQx/W)W  
template < typename T > [2i+f <  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const cnLC>_hY  
  { =#BeAsFfO  
  return (T & )r; ~e{2Y%  
} *!Am6\+  
template < typename T1, typename T2 > yp@mxI@1  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const -mY90]g  
  { {!N4|  
  return (T1 & )r1; &=HM}h  
} #cdLg-v  
} ; d.2b7q09  
) V@qH]  
template <> '0t j2  
class holder < 2 > ATnD~iACY  
  { Jk{>*jYk`  
public : 3BY/&'oX  
template < typename T > n:wn(BC3  
  struct result_1 T"QY@#E  
  { S<Q1 &],  
  typedef T & result; IE_@:]K}Ja  
} ; v/m`rc]e  
template < typename T1, typename T2 > v~jN,f*  
  struct result_2 ~%<PEl|  
  { UBqK$2 #  
  typedef T2 & result; .z[+sy_  
} ; g!~j Wn?A  
template < typename T > *r-Bt1  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const } \823 U %  
  { an5Ss@<4AA  
  return (T & )r; 4aV3x&6X  
} *s%s|/  
template < typename T1, typename T2 > 6,@M0CX  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const G!rcY5!J  
  { 3\4Cg()  
  return (T2 & )r2; c'G\AbUVjE  
} mceSUKI;L  
} ; Ce:R p?  
Ev^Xs6 }"  
^k_!+8"q{  
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 whLske-  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: R +\y" .  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 4k#B5^iJ  
" Y%\qw/wq  
return l(i, j) = r(i, j); &Mc mA  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) _Jp_TvP>  
y.O? c &!  
  return ( int & )i; r p @=  
  return ( int & )j; i44:VR|  
最后执行i = j; \6lXsu;I.X  
可见,参数被正确的选择了。 x _2]G'  
ze 4/XR  
?BLOc;I&a  
]-}a{z  
{^\-%3$  
八. 中期总结 Xs!eV  
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: plf<O5'  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 JHQ8o5bEQp  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 @?1%*/  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor [ =9R5.)c  
t&&OhHK  
*,R e&N8  
%]R#}amW  
`Ch6"= t  
P\M+Z A ;  
九. 简化 8odVdivh  
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。 HhpP}9P;  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 @i`gR%  
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: w+MdQ@'5  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 }`MO}Pz  
  +-*/&|^等 l,X;<&-[  
2. 返回引用。 ;T_9;RU<'b  
  =,各种复合赋值等 AH7k|6ku<*  
3. 返回固定类型。 fg1y@Dj/&  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) p/:5 bvA  
4. 原样返回。 S1+#qs {5a  
  operator, -0]aOT--  
5. 返回解引用的类型。 NRl"!FSD;"  
  operator*(单目) zJsoenU  
6. 返回地址。 /F4:1 }  
  operator&(单目) >u4e:/5]  
7. 下表访问返回类型。 l~=iUZW<  
  operator[] :rj78_e9  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 7'8O*EoB'  
  operator<<和operator>> -m @s 9k  
m!2Dk#t  
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。 C{ti>'"V  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: x)?\g{JH  
0GR9opZtA  
template < typename Left > +/X'QB$R  
struct value_return E??%)q  
  { x'KsQlI/  
template < typename T > OP&[5X+Y  
  struct result_1 D!P?sq_5r  
  { [yyV`&  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; o2|(0uN'  
} ; MvW>ktkU  
5^Y/RS i  
template < typename T1, typename T2 > a(7ryl~c=  
  struct result_2 xC{NIOYn'  
  { ~3%3{a a  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; U\ L"\N7  
} ; Z\L@5.*ydE  
} ; _qg6( X  
%b?Pasf.  
&-* nr/xT  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait k|_2aQ02  
"4`%NA  
下面我们来剥离functor中的operator() <oO,CXF  
首先operator里面的代码全是下面的形式: G<z)Ydh_  
IF:M_   
return l(t) op r(t) 6Te}"t>  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) m7"f6zSo(  
return op l(t) c`+ITNV  
return op l(t1, t2) "tR.'F[n4P  
return l(t) op w|HZI,~  
return l(t1, t2) op _R<HC  
return l(t)[r(t)] K$.zO4  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] moR]{2Cd{  
l#"alU!<^  
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: 8F * WT|]  
单目: return f(l(t), r(t)); HZm i ?  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); X2`>@GR/>  
双目: return f(l(t)); ]R@G5d  
return f(l(t1, t2)); 2tv40(M:<  
下面就是f的实现,以operator/为例 `#f=&S?k  
m@@QT<  
struct meta_divide 6ZR0_v;TD  
  { *I67SBt  
template < typename T1, typename T2 > OGFKc#  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) !.9vW&t  
  { =F&RQ}$   
  return t1 / t2; [*G2wP[$  
} 2UF94  
} ; mc'p-orAf  
@"!SU' *  
这个工作可以让宏来做: q(7D8xG;F  
:/NN =3e  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ /;4MexgB%  
template < typename T1, typename T2 > \ [Mz;:/  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; M@kZ(Rkv  
以后可以直接用 qJA.+q.e$e  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) CiuN26>  
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 }#8uXA  
(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。。。) m'tk#C  
50&F#v%YB  
+][P*/Ek  
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 $at|1+bQ  
udFju&!W  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > YZl%JX  
class unary_op : public Rettype %?hLo8  
  { 6W=:`14  
    Left l; "^z=r]<5  
public : 2[po~}2-0  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} E5 oD|'=WA  
jyhzLu  
template < typename T > / yi:Q0  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const a1SOC=.M;  
      { BUinzW z{a  
      return FuncType::execute(l(t)); $0}bi:7  
    } rbPs~C-[  
H4NEB1 TO>  
    template < typename T1, typename T2 > )F9r?5}v4x  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %, et$1`g  
      { N| Pm|w*?  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); Ra5'x)m36)  
    } ~ fEs!hl  
} ; s RQh~5kM  
ok[=1gA#h  
7[BL 1HI*  
同样还可以申明一个binary_op h)8+4?-4 I  
AJfi,rFPg  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > `uVW<z{ l  
class binary_op : public Rettype NCnId}BT  
  { hxVM]e[  
    Left l; WN +Jf  
Right r; _|3TC1N$n  
public : ACO4u<M)  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} VtiqAh}4  
 IB{ZE/   
template < typename T > WV1 Z  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |HG b.^f?  
      { Us,[x Q  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); JjLyV`DJ  
    } > x ghq  
PbUcbb17  
    template < typename T1, typename T2 > :ZS 8Zm"  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >JPJ%~y  
      { }.UI&UZ-  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); O6,"#BX  
    } Hu8atlpo  
} ; F.pHL)37  
*}ee"eHs  
z-G7Y#  
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 Z,!Xxv;4  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 yI.H4Dl<  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) s9kLB.  
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。 U?fN3  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! H r^15  
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。。。 )_*a7N!  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 |sqo+E  
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) H! r Kz  
下面是修改过的unary_op S~Iw?SK3  
^[}0&_L w  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 0j!ke1C&C  
class unary_op 8V|jL?a~  
  { ;Z1U@2./  
Left l; (SsH uNt.  
  !Vr45l  
public : =j+oKGkoCa  
Ge:-|*F  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 6~h1iY_~  
M1 ]6lg[si  
template < typename T > x*&&?nV Iz  
  struct result_1 zLw h6^?Y  
  { 207O["Y  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ]Uu(OI<)  
} ; fE%[j?[  
m>+,^`0  
template < typename T1, typename T2 > R g0 XW6  
  struct result_2 \W`}L  
  { z[\W\g*|ri  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; FW)^O%2s  
} ; I0w@S7  
?[ S >&Vq  
template < typename T1, typename T2 > @SC-vc  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const _A,-[*OKI  
  { Q;XHHk  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); O<dZA=Oez  
} p~q_0Pg%  
RUk<=! U  
template < typename T > ()C^ta_]  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const g)9JO6]  
  { Krr?`n  
  return OpClass::execute(lt(t)); K\KO5A  
} N=Uc=I7C  
@ojg`!,  
} ; h76NR  
\'??  
Jn<e"  
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 LPapD@Z  
好啦,现在才真正完美了。 t}XB|h  
现在在picker里面就可以这么添加了: otz_nF;E  
762o~vY6$  
template < typename Right > yxCM l.  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const n4vXm  
  { 3j+=3n,  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); y4/>Ol]  
} N8 kb-2  
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。 )_9e@ ~,  
v$)@AE  
9*=@/1  
HTDyuqs  
7"n)/;la  
十. bind 6)#- 5m  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 )&Kn (l)  
先来分析一下一段例子 )iEa2uJ  
5:l*Ib:s7  
E+m]aYu"  
int foo( int x, int y) { return x - y;} 9B+ zJ Vte  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 Ej+]^t$\  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 h\=p=M  
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。 h/1nm U]  
我们来写个简单的。 hsHVX[<5`  
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%jD 8p  
对于函数对象类的版本: hi {2h04  
foFg((tS  
template < typename Func > \3Q:K |  
struct functor_trait +EST58  
  { mmrW`~-  
typedef typename Func::result_type result_type; "[Qb'9/Jc  
} ; =j|v0& AGC  
对于无参数函数的版本: t,=@hs hN  
x2j /8]'o  
template < typename Ret > (o x4K{  
struct functor_trait < Ret ( * )() > 2vqmsl ?  
  { %A)-m 69  
typedef Ret result_type; oh7#cFZZ0  
} ; {t844La"  
对于单参数函数的版本: bmj8WZ  
/<(*/P,>  
template < typename Ret, typename V1 > y:g7'+c  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > P Pwxk;  
  { +  ZR(  
typedef Ret result_type; ^MW\t4pZ  
} ; i{ t TUA  
对于双参数函数的版本: qJ{r!NJJ 8  
_HWHQF7  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > HA^jk%53  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > L4YVH2`0)  
  { JCw{ ?^F"  
typedef Ret result_type; #<a_: m)@  
} ; )(h&Q? Ar  
等等。。。 {yvb$ND|j{  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Y!++C MzU  
Y<p zy8z  
template < typename Func > 1DEO3p  
struct func_return <a8#0ojm  
  { 2Vz'n@g=  
template < typename T > Sni&?tcY  
  struct result_1 jIAW-hc]  
  { -`zG_]=-  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 0Jm]f/iZ  
} ; Tjnt(5g  
GB&Nt{  
template < typename T1, typename T2 > YPF&U4CN  
  struct result_2 l `fW{lh  
  { 8A2if 9E3  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; w1wXTt  
} ; k~0#'I9  
} ; _MM   
`4VO&lRm  
BN+V,W  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 !Oeq G  
N4I^.k<-A  
template < typename Func, typename aPicker > <A#5v\{.;~  
class binder_1 G_V.H \w  
  { JQ*D   
Func fn; uz*d^gr}  
aPicker pk; E4Y "X  
public : -'80>[}q/  
7<h.KZPc  
template < typename T > )-0[ra]  
  struct result_1 eQ$N:]  
  { ' 2>l  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 84iJ[Fq{  
} ; Z:I*y7V-  
}Q/G &F  
template < typename T1, typename T2 > B }6Kd  
  struct result_2 Q/9a,85  
  { .D+RLO z  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; F|ETug n  
} ; Jzk!K@  
Y{,2X~ 7  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ?V#Gx>\  
 %)pP[[h  
template < typename T > `koOp  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <e'P%tG'  
  { fk+1#7{  
  return fn(pk(t)); s>T`l  
} $v FrUv  
template < typename T1, typename T2 > {5SfE$r  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ft{W/ * +_  
  { a]`itjL^  
  return fn(pk(t1, t2)); /Z:N8e  
} >Cvjs  
} ; \ 0D$Mie  
/^J2B8y  
/v5qyR7an  
一目了然不是么? rxQ<4  
最后实现bind ICk(z~D~  
!~kEtC  
?RDO] I>  
template < typename Func, typename aPicker > Ru:n~77{  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) KL "Y!PN:  
  { 1:_=g#WH  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); p:B ]Ft  
} ~u! gUJ:  
j5zFDh1(  
2个以上参数的bind可以同理实现。 Z)NrhJC  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 +i+tp8T+7  
k,T_e6(  
十一. phoenix dPHw3^J0j  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: <_t5:3HL  
H- 185]7  
for_each(v.begin(), v.end(), }f0u5:;Zth  
( VQ2Fnb4  
do_ ~]4kkm7Y  
[ =Ci13< KQ  
  cout << _1 <<   " , " K<#-"Xe;  
] 3)y{n%3L  
.while_( -- _1), WJAYM2 6\  
cout << var( " \n " ) (Q'U@{s  
) L7m`HVCt&  
); JPLI @zX^  
+I&J7ICV0  
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: L%f;J/  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor H"O$&  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 '|&,E#`  
那么我们就照着这个思路来实现吧: 8hZwQ[hr  
[g+y_@9s  
PT+c&5AS  
template < typename Cond, typename Actor > <^Nk.E  
class do_while R3?:\d{  
  { )i0 $j)R  
Cond cd; U,HIB^= R  
Actor act; 9Fk4|+OJ  
public : X($6IL6m  
template < typename T > $~=2{  
  struct result_1 WV2~(/hX&  
  { Mm.Ql  
  typedef int result_type; EX4 C.C|d  
} ; l&3ki!  
PRwu  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} Q3,=~}ZNK  
8[M* x3  
template < typename T > `dO}L  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ".E5t@ }?m  
  { Jh?z=JY  
  do n26>>N  
    { ;b1wk^,Hw~  
  act(t); gH'_ymT= 3  
  } {V0>iN:~S  
  while (cd(t)); 6|^0_6_  
  return   0 ; %9X{{_  
} s@s/ '^`  
} ; HUkerV  
-E]Sk&4Gj  
lBmm(<~Z  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). U. (Tl>K|0  
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。 $3 4j6;oN  
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 UWw}!1  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 y AOg\+  
下面就是产生这个functor的类: "5}%"-#  
+2Ql~w@$^l  
waCboK'  
template < typename Actor > ]`d2_mu  
class do_while_actor E=k w)<X2  
  { )v1CC..  
Actor act; 's.~$  
public : `NSy"6{Z  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} %[ /<+  
sB6dp D  
template < typename Cond > ~:EW>Fq%i  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; ^df x~C  
} ; G?/c/rG  
4uUs7T  
<s}|ZnGE   
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 3Z1OX]R  
最后,是那个do_ sT`^ljp4  
&K *X)DAs  
hiwIWd:H  
class do_while_invoker Gs_qO)~xo  
  { #Qd' + M  
public : k" YHsn  
template < typename Actor > !| xZ6KV  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const 4LsHs   
  { KDD@%E  
  return do_while_actor < Actor > (act); @rwU 1T33  
} xGRT"U(  
} do_; W2eAhz&  
~@Kf2dHes  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧?  so fu  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 kaQ2A  
最后来说说怎么处理break和continue 9tk" :ld  
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。 .45^=2NGmQ  
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
如果您在写长篇帖子又不马上发表,建议存为草稿
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八