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
  • 7769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 nAYjSE  
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 T<?;:MO88  
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, U9q*zP_jV  
c*W$wr  
5u8Sxfm",  
YJ0[ BcZ  
  class filler [+1 i$d  
  { 2,fB$5+  
public : R3<+z  
  void   operator ()( bool   & i) const   {i =   true ;} $200?[  
} ; Ylf4q/-  
npF[J x[  
f0uiNy(r$  
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: ^m7PXY  
YUH/ tl  
AX)zSrXn  
Psv!`K  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   true ); xWMMHIu  
kDKpuA!  
3_>R's8P  
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 }0TY  
F,bl>;{[{  
,)RdXgCs  
B+<k,ad  
二. 战前分析 Q9'p2@Z  
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 OwEz( pj@  
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 pqe tYu  
4M]8po/;  
e'`oisJU?q  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); N 4:'X6u;  
  /* --------------------------------------------- */ : ?V;  
vector < int *> vp( 10 ); #.@=xhK/  
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); o6r4tpiR5  
/* --------------------------------------------- */ 7~16letQ  
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 >   * _2); @K/I a!Lw  
/* --------------------------------------------- */ xI@~Ig  
int b =   * find_if(v.begin, v.end(), _1 >=   3   && _1 <   5 ); 9NT;^K^ I  
  /* --------------------------------------------- */ UdGoPzN  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout <<   * _1 <<   ' \n ' ); GxkG$B  
/* --------------------------------------------- */ V#~. Jg7  
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) <<   * _1); !2Orklzd1  
A0XFu}  
U,=K_oBAq  
sa`Yan  
看了之后,我们可以思考一些问题: S|[UEU3FpB  
1._1, _2是什么? GXfVjC31z  
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。  g{%';  
2._1 = 1是在做什么?  UyQn onS  
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 o;[oy#aWl_  
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 &0g,Xkr  
]VvJ1Xn0  
1@WGbORc*  
三. 动工 82X.  
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Y8PT`7gd`  
R+K[/AA  
#RF=a7&F  
Trrh`@R  
template < typename T > #jX>FXo  
class assignment @I&"P:E0F;  
  { &Yg/ 08*  
T value; %gaKnT(|r  
public : :3B\,inJ  
assignment( const T & v) : value(v) {} ~laZ(Bma);  
template < typename T2 > {UcIt LjY  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return rhs = value; } US4Um>j  
} ; 'm|m +K83  
z7q2+;L  
.6K>"  
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 o$O,#^  
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment >-P0wowL  
K +~v<F  
k 3 l  
f[I c hCwX  
  class holder i.sq^]j  
  { guv@t&;t0  
public : 0R& U18)y  
template < typename T > z(3"\ ^T  
assignment < T >   operator = ( const T & t) const 8|({ _Z  
  { MxRU6+a  
  return assignment < T > (t); D@^ZpN8r  
} -Q6pV<i  
} ; A-5 +#  
"|%9xGX|D  
* Xoscc  
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: d|]O<]CG_  
K;[%S  
  static holder _1; AxlFU~E4  
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 GYC&P]  
#OWs3$9  
for_each(v.begin(), v.end(), _1 =   1 ); (0W}e(D8  
而不用手动写一个函数对象。 jJZsBOW[8  
8%<`$`FyU  
8/"|VE DOr  
7 Zt\G-QV  
四. 问题分析 gvNZrp>e!  
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。 -j_I_  
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。 :(>9u.>l?5  
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 -l H>8+  
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 | ",[C3Jg  
下面我们可以对这几个问题进行分析。 _-]!;0E IV  
*W12Rb2  
五. 问题1:一致性  p &>A5  
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?| `8;,&<U'`  
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 hF"g 91P  
QO{=Wi-  
struct holder !y-2#  
  { 4;RCPC  
  // "F$o!Vk  
  template < typename T > [fi'=Cb  
T &   operator ()( const T & r) const `uh@iD'KI  
  { cEc,eq|  
  return (T & )r; F,M"/hnPT  
} P4j8`}&/  
} ; W[E3P,XS  
}b+QYSt  
这样的话assignment也必须相应改动: #we>75l{+R  
vo ;F;  
template < typename Left, typename Right > t-i6FS-  
class assignment +xfW`[.{  
  { l(,;wAH  
Left l; *fi;ZUPW3  
Right r; EB5_;  
public : Hpi%9SAM  
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} `n`"g<K)Q  
template < typename T2 > eQFb$C]R}y  
  T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r; } 7TkxvSL X  
} ; vM7vf6  
Y#&0x_Z  
同时,holder的operator=也需要改动: U`8 |9v  
^2^|AXNES  
template < typename T > 5!F\h'E  
assignment < holder, T >   operator = ( const T & t) const ZBmXaP[9  
  { yd ND$@; Z  
  return assignment < holder, T > ( * this , t); HNy/ -  
} x8?x/xE  
pp]_/46nN  
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 +K%pxuVh  
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 pzq; vMr  
pEVgJ/>  
return l(rhs) = r; #[a"%byTR  
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 ) wY!/&  
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: - ~\.n  
6f?BltFaN  
template < typename Tp > 7q!yCU  
class constant_t 4b2mtLn_  
  { Mf:M3H%YV+  
  const Tp t; BKQIo)g.G  
public : sQ}%7BMK  
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} <s/<b*T ^  
template < typename T > d)0LVa(  
  const Tp &   operator ()( const T & r) const (+UmUx=  
  { LR3`=Z9  
  return t; 'Z.OF5|eGT  
} aLKMDiT  
} ; sr+gD*@h  
#_?TIY:h  
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 'sRg4?PT  
下面就可以修改holder的operator=了 3X$Q,  
|'c4er/;#  
template < typename T > ?Z Rkn+;  
assignment < holder, constant_t < T >   >   operator = ( const T & t) const e(~'pk"mZ  
  { I{42'9  
  return assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t)); LiZdRr  
} kxm:g)`=[  
1GG>.RCP  
同时也要修改assignment的operator() lC=N:=Mu  
}2ql?K  
template < typename T2 > 3zB|!p C6s  
T2 &   operator ()(T2 & rhs) const   { return l(rhs) = r(rhs); } 7k[pvd|L  
现在代码看起来就很一致了。 9$o<  
p9AZ9xr  
六. 问题2:链式操作 ]D LZ&5pv  
现在让我们来看看如何处理链式操作。 OG`|td  
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 goDV2 alC^  
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 4L=$K2R2r  
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。 Dc.n-ipv$  
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct M!Z*QY."P  
hIVI\U,  
template < typename T > x*me'?q  
struct result_1 dU oWo3r=  
  { s]y-pZ  
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 4jX@m  
} ; &@YFje6Lcm  
d&[iEU  
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: AozmO  
@sw9A93A  
template < typename T > Y^R?Q'  
struct   ref |P~O15V*Q  
  { J}Qs"+x  
typedef T & reference; -ca7x`yo  
} ; . [T'yc:=  
template < typename T > /!=U +X  
struct   ref < T &> *wC\w  
  { /"""z=q  
typedef T & reference; ]}z'X!v_@  
} ; I %|@3=Yc  
%cH8;5U40  
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: @[MO,J&h  
vG]GQ#  
template < typename T > fav5e'[$  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 7hB#x]oQo  
  { 59{;VY81  
  return l(t) = r(t); >u=%Lz"J  
} -7>^ rR V  
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。 q&zny2])  
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 J>`v.8y  
WD15pq l  
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 iH-bo@  
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 2E$^_YT C  
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 >=if8t!  
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 2E^"r jLm  
最后的布局是: )]%e  
                Add (VgNb&Yo9  
              /   \ 7:n?PN(p6a  
            Divide   5 (y1$MYZ Q  
            /   \ C,o:  
          _1     3 VmN}FMGN  
似乎一切都解决了?不。 DH5bpg&T  
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。 b,#`n  
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。 8y$5oD6g9  
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: m</]D WJ  
m_a^RB(  
template < typename Right > -=>sTMWpr  
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result >   operator = ( const Hx$.9'Oq\Q  
Right & rt) const L-#e?Y}$J  
  { (O$}(Tn  
  return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); glv ;C/l  
} ?4^} ;wDb2  
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ,09DBxQq,  
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。 wGg0 hL  
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。 }FrEF\}]_7  
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。 '%R<"  
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。 ~gP7s_ qr{  
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? qQ^d9EK'?~  
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: swt tp`  
]k[x9,IU\y  
template < class Action > E W`W~h[  
class picker : public Action jDR')ascn  
  { FJ{=2]x|  
public : jz*0`9&_  
picker( const Action & act) : Action(act) {} (~h7rAEc  
  // all the operator overloaded k@S)j<  
} ; '=VH6@vZ_'  
vX ?aB!nkw  
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。 _=pWG^a  
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:  KyTuF   
iHPUmTus--  
template < typename Right > Z a! gbt  
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result >   >   operator = ( const Right & rt) const `19qq]  
  { U_]=E<el  
  return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); B`i$Wt<7  
} j_p`Ng  
z) :ka"e  
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > j1/+\8Y  
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 Oukd_Ryf   
:$NsR*Cq*9  
template < typename T >   struct picker_maker GQb i$kl  
  { eH %Ja[  
typedef picker < constant_t < T >   > result; .46#`4av  
} ; vv+km+  
template < typename T >   struct picker_maker < picker < T >   > }MP>]8Aq  
  { ]Ko^G_Rm  
typedef picker < T > result; )IHG6}<  
} ; Nb0Ik/:<  
O$^xkv5.  
下面总的结构就有了: ~(P&g7u  
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。 09'oz*v{#  
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。 uQnT[\k?  
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 D93gH1z  
至此链式操作完美实现。 {Ur7# h5  
* r;xw  
Vz{>cSz#  
七. 问题3 O5zE {#  
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。 H(b)aw^(%  
V^WU8x  
template < typename T1, typename T2 > $E\^v^LW  
???   operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const t8P PE  
  { _g~2R#2Q  
  return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); kO1}?dWpa  
} Us]=Y}(  
M diw Ri  
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: b?8)7.{F{  
1fH<VgF`  
template < typename T1, typename T2 > sef]>q  
struct result_2 /N6}*0Ru  
  { Xd3}Vn=  
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; `rlk|&T1  
} ; vy [C'a  
A|L'ih/  
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? iPvuz7j=h  
这个差事就留给了holder自己。 (,B#t7ka  
    f"dSr  
s3:9$.tiR[  
template < int Order > O(c@PJem  
class holder; $5NKFJc  
template <> py @( <  
class holder < 1 > l(!/Q|Q|  
  { E"6X|I n  
public : :Wc_Utt  
template < typename T > Qs%B'9")  
  struct result_1 B2Z_]q$n*  
  { rOcg+5  
  typedef T & result; MLr-, "gs  
} ; ,$N#Us(Wa  
template < typename T1, typename T2 > wP<07t[-g  
  struct result_2 dEp7{jY1O  
  { pvF-Y9Xb  
  typedef T1 & result; du_4eB  
} ; G69GoT  
template < typename T > XogVpkA  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const MjD75hIZ  
  { l$XPIC~H  
  return (T & )r; Rko M~`CT  
} .UQE{.?  
template < typename T1, typename T2 > r|eZv<6  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const @kxel`,$e  
  { IeP WOpj3  
  return (T1 & )r1; TB!(('  
} ,[e\cnq[  
} ; @1:0h9%  
Z6Fp\aI8@  
template <> ok{!+VCB5  
class holder < 2 > esX)"_xf  
  { b?T  
public : oyvKa g  
template < typename T > n}?wVfEy  
  struct result_1 \)/yC74r7(  
  { !5Sd2<N  
  typedef T & result; y >+mc7n  
} ; ?!'Zf Q:zK  
template < typename T1, typename T2 > /.1. MssQM  
  struct result_2 yK%ebq]  
  { @7 <uMasfp  
  typedef T2 & result; 2VGg 6%  
} ; U*)m' ,  
template < typename T > oD.r `]k  
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const `$TRleSi  
  { T.m mmT  
  return (T & )r; k[kju%i4  
} ._PzYE|m2  
template < typename T1, typename T2 > ~}"]&%Q{J  
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ?LK 2g  
  { [yS#O\$'e  
  return (T2 & )r2; \ck+GW4&  
} i'#Gy,R  
} ; 4 %W:  
)]htm&q5  
j)C:$  
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> >。 7.g [SBUOG  
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: t2BL( yB  
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ,|kDsR !  
Qf$|_&|  
return l(i, j) = r(i, j); x@Hd^xH`  
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) .2) =vf'd  
04U")-\O  
  return ( int & )i; N<(.%<!  
  return ( int & )j; kgi>} %  
最后执行i = j; [U/(<?F{(  
可见,参数被正确的选择了。 %w7pkh,  
|r%D\EB  
OEx^3z^  
6CbxuzYer  
{0"YOS`3AX  
八. 中期总结 E&$yuW^z  
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: ^Yj xeNY  
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 VVP:w%yW  
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 hvka{LD  
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor cWyW~Ek  
`n5"0QRd  
@&|l^ 1  
*+)AqKP\Kv  
#~O b)q|  
0tg8~H3yy  
九. 简化 kn"(mJe$  
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。 xg_D f,  
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ,\2:/>2  
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: E.|-?xQ6  
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 YH&bD16c3  
  +-*/&|^等 9o*,P,j'}  
2. 返回引用。 YjOs}TD lx  
  =,各种复合赋值等 ' Z0r>.  
3. 返回固定类型。 jw<pK4?y  
  各种逻辑/比较操作符(返回bool) 29CINC  
4. 原样返回。 a ] =  
  operator, jO*l3:!~\  
5. 返回解引用的类型。 %\|'%/"`2(  
  operator*(单目) o6 E!IX+  
6. 返回地址。  Jc&y9]  
  operator&(单目) lKZB?Kk^w\  
7. 下表访问返回类型。 s, k  
  operator[] LJk%#yV|_  
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 &F STpBu  
  operator<<和operator>> ;2'q_Btk4  
Urr#N  
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。 X3'H `/  
例如针对第一条,我们实现一个policy类: b306&ZVEk  
B(xN Gs  
template < typename Left > >{\7&}gz  
struct value_return )XcOl7XLN  
  { W @|6nPm  
template < typename T > +)o}c"P!  
  struct result_1 tyaA\F57  
  { FFdBtB  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; b4^`DHRu6  
} ; ;q N+^;,2  
*HEuorl  
template < typename T1, typename T2 > >D201&*G%  
  struct result_2 hW!)w  
  { Z R/#V7Pj  
  typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; fd-q3 _f  
} ; OO[F E3F  
} ; -'~ LjA(  
\]$IDt(s  
_uc hU=  
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait V3 ~~  
g1t0l%_7^  
下面我们来剥离functor中的operator() ,U(1NK8o  
首先operator里面的代码全是下面的形式: i[wb0yL  
yR(x+ Gs{]  
return l(t) op r(t) e[hcJz!D  
return l(t1, t2) op r(t1, t2) `{qG1  
return op l(t) [JF150zr  
return op l(t1, t2) g=I8@m  
return l(t) op OS8q( 2z?s  
return l(t1, t2) op (?nCy HC%g  
return l(t)[r(t)] _h}kp\sps  
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] `ZC<W]WYX/  
qucq,Yw  
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: x c{hC4^V  
单目: return f(l(t), r(t)); x?&$ci  
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ,}K<*t[I  
双目: return f(l(t)); g<~Cpd  
return f(l(t1, t2)); bV,}Pp+/"!  
下面就是f的实现,以operator/为例 V+O"j^Z_J  
9K1oZ?)_z  
struct meta_divide %2v4<icvq  
  { L|p Z$HB  
template < typename T1, typename T2 > Ol!ntNhXm  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) _%QhOY5tv"  
  { 6Fe34n]m  
  return t1 / t2; `r?7oxN  
} K4kMM*D  
} ; ,G)r=$XU  
&RfC"lc  
这个工作可以让宏来做: ocs+d\  
1dK*y'rx  
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ -Z's@'*  
template < typename T1, typename T2 > \ T?X_c"{8M  
  static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)   { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; R=jI?p  
以后可以直接用 yj\Nkh  
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 2k=# om19  
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 Qjb:WC7he  
(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。。。) t<#h$}=:Vt  
b9!FC$^J  
4ecP*g  
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 r(P(Rj2~  
0=?<y'=  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > @Z12CrJ  
class unary_op : public Rettype  P Y  
  { t2)rUWg  
    Left l; 5k.oW=  
public : ~;N^g4s  
    unary_op( const Left & l) : l(l) {} >Z5gSs0  
sIy^m}02  
template < typename T > >6?__v]9G  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,k;^G>< =  
      { [EKQR>s)  
      return FuncType::execute(l(t)); "yS _s  
    } P}4QQw  
.4E&/w+  
    template < typename T1, typename T2 > h D/*h*}T>  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const nR-YrR*k  
      { -X"p:=;j  
      return FuncType::execute(l(t1, t2)); }R{ts  
    } \pVXimam  
} ; r4SXE\ G  
#~ )IJ  
V{!J-nO  
同样还可以申明一个binary_op *+#8mA(  
,=[?yJy  
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > `9BROZnq  
class binary_op : public Rettype LA}S yt\F  
  { 9@Jtaq>jf  
    Left l; Hhcpp7cr'  
Right r; rp ;b" q  
public : }F#okU  
    binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ,Pdf,2  
uo@n(>}EL  
template < typename T > '2 PF  
    typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const fR(d  
      { uc){+'[  
      return FuncType::execute(l(t), r(t)); ?M\{&mlF  
    } *=V~YF:Qb  
# mV{#B=  
    template < typename T1, typename T2 > 9[.8cg*  
    typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ,)vDeU  
      { _I:/ZF5  
      return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); A\HxDIU  
    } `ojoOB^L  
} ; mj W8 Q\D  
aWR}R>E  
(KDD e}f  
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 J1C3&t}  
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 gaZu;t2u  
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) KbA?7^zo`  
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。 n $$SNWgM  
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! tp63@L|Q  
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。。。 n(;|q&3  
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 tFp Ygff<  
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) s~5[![1 K  
下面是修改过的unary_op x-^`~ p  
XovRg,  
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > YS/Yd[ e  
class unary_op hoK>~:;  
  { .y!<t}  
Left l; 9_Be0xgJ3^  
  2AT5  
public : H|3:6x  
RBs-_o+%  
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 2N: ,Q8~  
[YlKR'_  
template < typename T > old(i:2  
  struct result_1  : y%d  
  { x!5'`A!W%  
  typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Vl& ?U  
} ; ,-8"R`UI8  
DtXrWS/  
template < typename T1, typename T2 > VY |_d k  
  struct result_2 t*Sa@$p  
  { 3G}x;Cp\D  
  typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 1g8_Xe4  
} ; nn@-W]  
"_-Po^u=r  
template < typename T1, typename T2 > %A1o.{H  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const TO]@ Zu1  
  { ~*z% e*EL  
  return OpClass::execute(lt(t1, t2)); RtTJ5@V(  
} |$8~?7Jv  
c;Pe/d  
template < typename T >  zv0l,-o  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const mr*JJF0Z  
  { {.C!i{|  
  return OpClass::execute(lt(t)); JTSlWq4  
} WrQDX3  
hI]Hp3S  
} ; B-ngn{Yc   
.HS"}A T  
BJ$9v bhZN  
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 {< )1q ;  
好啦,现在才真正完美了。 >3_jWFq  
现在在picker里面就可以这么添加了: [ 9 {*94M  
$rv8K j+  
template < typename Right > e:fy#,HEj{  
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const Right & rt) const xS4w5i2  
  { 8m2Tk\;:  
  return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); *|%@6I(  
} =,spvy'"*C  
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 nAW:utTB  
%b&". mN  
l{I6&^!KS  
($au:'kU  
x$5) ^ud?  
十. bind UO0{):w>  
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 iU$] {c2;A  
先来分析一下一段例子 {.?ZHy\Rk  
*H"B _3<n  
-]/I73!b  
int foo( int x, int y) { return x - y;} #lmB AL~3  
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 )   // return -1 >`Y.+4 mE  
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 )   // return foo(6, 3) == 3 ^Cu\VV  
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。 Aw$x;3y  
我们来写个简单的。 zi|+HM  
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: F U_jGwD  
对于函数对象类的版本: -+(jq>t  
[#-b8Cu  
template < typename Func > @L<*9sLWh  
struct functor_trait 7Ri46Tkt  
  { Xe6w|  
typedef typename Func::result_type result_type; ~ {E'@MU  
} ; wvO|UP H\  
对于无参数函数的版本: R;s?$;I  
l~c@^!  
template < typename Ret > sGy eb5c  
struct functor_trait < Ret ( * )() > bLlKe50  
  { G_;)a]v8)  
typedef Ret result_type; 2`7==?  
} ; GPkmf%FJ  
对于单参数函数的版本: 2D75:@JL}|  
xHL( !P F  
template < typename Ret, typename V1 > d"}k! 0m  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > -G}[AkmS  
  { e@Fo^#ImDx  
typedef Ret result_type; lD)%s!  
} ; Rp.Sj{<2  
对于双参数函数的版本: zL$@`Eh-KP  
*w^C"^*  
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > PmkR3<=leg  
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > \Jx04[=  
  { KK&rb~  
typedef Ret result_type; Aw}"gpL  
} ;  CJ1 7n  
等等。。。 G,?hp>lj  
然后我们就可以仿照value_return写一个policy QQ%D8$k"  
]RPs|R?  
template < typename Func > 10)jsA  
struct func_return Bp_$.!Qy  
  { tjIl-IQ  
template < typename T > a|%J=k>>  
  struct result_1 \w/yF4,3<w  
  { Ov 5"  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; w`4=_J=GO  
} ; 7E!IF>`  
>6NRi/[  
template < typename T1, typename T2 > $G8E 3|k  
  struct result_2 o)Iff)m$  
  { $;1#To  
  typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type;  3,p]/Z_  
} ; +MR.>"  
} ; 8$")%_1]  
9!6f-K  
j/R[<47  
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Ja,wfRq  
s3~lT.  
template < typename Func, typename aPicker > -m)X]]~C  
class binder_1 pOGeru u?  
  { v=0(~<7B  
Func fn; GR&z,  
aPicker pk; .:@Ykdm4I  
public : I KqQ>Z-q~  
S)cLW~=z  
template < typename T > 1;C+$  
  struct result_1 =Q+;=-1  
  { NG--6\  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 2;z b\d  
} ; A0o-:n Fu  
ti5mIW\  
template < typename T1, typename T2 > 5]NqRI^0  
  struct result_2 [BWNRC1  
  { _Tf4WFu2  
  typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; k_sg ?(-!o  
} ; K?[q% W]%  
xDG2ws=@D  
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} + fC=UAZ  
@LS@cCC,a  
template < typename T > rX4j*u2u  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const RP~|PtLw_  
  { tmv&U;0Z  
  return fn(pk(t)); Fpm|_f7  
} y`\@N"Cf  
template < typename T1, typename T2 > fa++MNf}3  
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Ir {OheJ  
  { SLkhCR  
  return fn(pk(t1, t2)); xfpa]Z  
} ,5|&A  
} ; E8pB;\Z(  
6{"$nF]  
v:!Z=I}>  
一目了然不是么? A;*d}Xe&J  
最后实现bind S#MZV@nGF  
PMN jn9d  
{l>yi  
template < typename Func, typename aPicker > B.dH(um  
picker < binder_1 < Func, aPicker >   > bind( const Func fn, const aPicker & pk) .ni_p 6!  
  { 4(|cG7>9-  
  return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ba[1wFmcL  
} qHuZcht  
bL'aB{s  
2个以上参数的bind可以同理实现。 Jll-`b 1  
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 P* w9 ,  
}\%Fi/6Z{  
十一. phoenix K%a%a6k`  
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: t/cY=Wp  
,eTUhK  
for_each(v.begin(), v.end(), I(V!Mv8j  
( t; 4]cg:_  
do_ ?)kGA$m#  
[ i(AT8Bo2  
  cout << _1 <<   " , "  1Md  
] ^su<uG<R  
.while_( -- _1), jzDuE{  
cout << var( " \n " ) fDT%!  
) W8ouO+wK  
); `-(|>5wWS  
4Uphfzv3D  
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: o=50>$5jlS  
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor 7s/u(~d)  
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 .@(6Y<dN  
那么我们就照着这个思路来实现吧: Y"~gw~7OD  
^lA=* jY(  
[P&7i57  
template < typename Cond, typename Actor > mS^tX i5hg  
class do_while KVT-P};jy*  
  { A/u)# ^\  
Cond cd;  f4Xk,1Is  
Actor act; ?AJKBW^  
public : 7* yzEM  
template < typename T > 5Ow[~p"l<  
  struct result_1 vRs,zL$W  
  { TygW0b 1  
  typedef int result_type; K('hC)1  
} ; 7J EbH?lEN  
E^vJ@O  
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} \#Pfj &*  
)Xv ilCk1  
template < typename T > )L#i%)+  
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const !a7[ 8&  
  { l038%U~U!  
  do h|,:e;>}  
    { 6LalW5I  
  act(t); BI3@|,._N  
  } RloK,bg  
  while (cd(t)); n?- })  
  return   0 ; c(!6^qk]!`  
} wE?'Cl  
} ; KwPOO{4]g  
B"!l2  
a-=8xs'  
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). ^pQCNKLBY  
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 y#U+c*LB  
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。 D;;!ODX$?  
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 gBC@38|6)  
下面就是产生这个functor的类: ,.OERw  
0:9.;x9_  
@GdbTd  
template < typename Actor > ";3zX k[#  
class do_while_actor Qa-K$dm%  
  { sj HrPs e  
Actor act; I'uSp-Sfy  
public : mt,OniU=Q  
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} 0=AVW`J  
B56L1^ 7  
template < typename Cond > !,6c ~ w  
picker < do_while < Cond, Actor >   > while_( const Cond & cd) const ; ~N<4L>y<  
} ; ?u" 4@  
mF,Y?ax  
K`u(/kz/<  
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。 `HZ;NRr  
最后,是那个do_ |}(`kW  
FaDjLo2'o  
mP0yk|  
class do_while_invoker m^ tFi7c  
  { y:~ZLTAv  
public : C|}iCB  
template < typename Actor > -"=U?>(  
do_while_actor < Actor >   operator [](Actor act) const `f*Q$Ulqx  
  { #a'Ex=%rM  
  return do_while_actor < Actor > (act); v(ZYS']d2  
} tjdaaN#,V  
} do_; L?WFm n  
gG*X^Uo  
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧? ZWc]$H?  
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。 ykV 5  
最后来说说怎么处理break和continue 05b_)&4R  
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。 57umx`m  
具体实现手法这里就不罗嗦了。
[ 此贴被ヾ1.嗰rёn在2006-06-11 23:23重新编辑 ]
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
描述
快速回复

您目前还是游客,请 登录 或 注册
如果您提交过一次失败了,可以用”恢复数据”来恢复帖子内容
认证码:
验证问题:
10+5=?,请输入中文答案:十五