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  • 1. re: [yc]详解link
  • 面试的时候面试官就问过我什么是编译和链接,我说编译就是把代码文件生成目标文件,链接就是把目标文件生成可执行文件,他说不对,又问我什么是动态链接,还问我预编译都做什么处理。。。都在这里找到了答案!!!!
  • --王至乾
  • 2. re: [yc]详解link
  • @刘伟
    我是说博主,不是叫你啊
  • --溪流
  • 3. re: [yc]详解link
  • 谁是石老师,我不是哈@溪流
  • --刘伟
  • 4. re: [yc]详解link
  • 石老师?我是溪流~
  • --溪流
  • 5. re: [yc]详解link
  • 期待楼主下文啊,多谢楼主了
  • --刘伟

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一. 什么是Lambda
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。
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,

 

  class  filler
 
{
 
public :
  
void   operator ()( bool   & i)  const   {i  =   true ;}
 }
;

 

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:

 

for_each(v.begin(), v.end(), _1  =   true );

 

那么下面,就让我们来实现一个lambda库。

 

二. 战前分析
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。
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
 

for_each(v.begin(), v.end(), _1  =   1 );
 
/* --------------------------------------------- */
 vector
< int *>  vp( 10 ); 
 transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), 
& _1);  /* --------------------------------------------- */
 sort(vp.begin(), vp.end(), 
* _1  >   * _2);
 
/* --------------------------------------------- */
 
int  b  =   * find_if(v.begin, v.end(), _1  >=   3   &&  _1  <   5 );
 
/* --------------------------------------------- */
 for_each(vp.begin(), vp.end(), cout 
<<   * _1  <<   ' \n ' );
 
/* --------------------------------------------- */
 for_each(vp.begin(), vp.end(), cout 
<<  constant( ' \n ' <<   * _1);

 

看了之后,我们可以思考一些问题:
1._1, _2是什么?
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。
2._1 = 1是在做什么?
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。
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。


三. 动工
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类:

 

 template < typename T >
 
class  assignment
 
{
  T value;
 
public :
  assignment(
const  T &  v) : value(v) {}
  template
< typename T2 >
  T2
&   operator ()(T2  & rhs)  const   return  rhs  =  value; }
 }

 

其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment

 

  class  holder
 
{
 
public :
  template
< typename T >
  assignment
< T >   operator = ( const  T &  t)  const
  
{
   
return  assignment < T > (t);
  }

 }
;

 

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:

  static  holder _1;

Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写

for_each(v.begin(), v.end(), _1  =   1 );

而不用手动写一个函数对象。

 

四. 问题分析
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。
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。
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。
下面我们可以对这几个问题进行分析。

五. 问题1:一致性
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?|
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。

struct  holder
 
{
  
//
  template < typename T >
  T
&   operator ()( const  T &  r)  const
  
{
   
return  (T & )r;
  }

 }
;

这样的话assignment也必须相应改动:

template < typename Left, typename Right >
 
class  assignment
 
{
  Left l;
  Right r;
 
public :
  assignment(
const  Left &  l,  const  Right &  r) : l(l), r(r) {}
  template
< typename T2 >
  T2
&   operator ()(T2  & rhs)  const   return  l(rhs)  =  r; }
 }

同时,holder的operator=也需要改动:

template < typename T >
 assignment
< holder, T >   operator = ( const  T &  t)  const
 
{
  
return  assignment < holder, T > ( * this , t);
 }

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。
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。

return  l(rhs)  =  r;

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。
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类:

template < typename Tp >
 
class  constant_t
 
{
  
const  Tp t;
 
public :
  constant_t(
const  Tp &  t) : t(t) {}
  template
< typename T >
  
const  Tp &   operator ()( const  T &  r)  const
  
{
   
return  t;
  }

 }
;

该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。
下面就可以修改holder的operator=了

template < typename T >
 assignment
< holder, constant_t < T >   >   operator = ( const  T &  t)  const
 
{
  
return  assignment < holder, constant_t < T >   > ( * this , constant_t < T > (t));
 }

同时也要修改assignment的operator()

 template < typename T2 >
 T2
&   operator ()(T2  & rhs)  const   return  l(rhs)  =  r(rhs); }

现在代码看起来就很一致了。

六. 问题2:链式操作
现在让我们来看看如何处理链式操作。
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。
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。
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。
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct

template < typename T >
 
struct  result_1
 
{
  typedef typename 
ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result;
 }
;

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:

template < typename T >
 
struct   ref
 
{
  typedef T
&  reference;
 }
;
 template
< typename T >
 
struct   ref < T &>
 
{
  typedef T
&  reference;
 }
;

有了result_1之后,就可以把operator()改写一下:

 template < typename T >
 typename result_1
< T > ::result  operator ()( const  T &  t)  const
 
{
  
return  l(t)  =  r(t);
 }

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。
 同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。
 
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
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是:
 _1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象
 +5 调用divide的对象返回一个add对象。
最后的布局是:
                         Add
                       /     \
                  Divide     5
                  /    \
                _1      3
似乎一切都解决了?不。
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。
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。
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:

 template < typename Right >
 assignment
< XXX, typename picker_maker < Right > ::result  >   operator = ( const  
 Right
&  rt)  const
 
{
  
return  assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result  > ( * this , rt);
 }

下面对该代码的一些细节方面作一些解释
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。
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。
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。
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。
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?
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:

template < class  Action >
 
class  picker :  public  Action
 
{
 
public :
  picker(
const  Action &  act) : Action(act) {}
   
// all the operator overloaded
 }
;

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。
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:

template < typename Right >
 picker
< assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result  >   >   operator = ( const  Right &  rt)  const
 
{
  
return  assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result  >  ( * this , rt);
 }

Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> >
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。

template  < typename T >   struct  picker_maker
 
{
  typedef picker
< constant_t < T >   >  result;
 }
;
 template 
< typename T >   struct  picker_maker < picker < T >   >
 
{
  typedef picker
< T >  result;
 }
;

下面总的结构就有了:
 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。
 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。
 picker<functor>构成了实际参与操作的对象。
至此链式操作完美实现。


七. 问题3
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。

template < typename T1, typename T2 >
 
???   operator ()( const  T1 &  t1,  const  T2 &  t2)  const
 
{
  
return  lt(t1, t2)  =  rt(t1, t2);
 }

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:

 template < typename T1, typename T2 >
 
struct  result_2
 
{
  typedef typename 
ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result;
 }
;

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?
这个差事就留给了holder自己。
        

template < int  Order >
 
class  holder;
 template
<>
 
class  holder < 1 >
 
{
 
public :
  template
< typename T >
  
struct  result_1
  
{
   typedef T
&  result;
  }
;
  template
< typename T1, typename T2 >
  
struct  result_2
  
{
   typedef T1
&  result;
  }
;
  template
< typename T >
  typename result_1
< T > ::result  operator ()( const  T &  r)  const
  
{
   
return  (T & )r;
  }

  template
< typename T1, typename T2 >
  typename result_2
< T1, T2 > ::result  operator ()( const  T1 &  r1,  const  T2 &  r2)  const
  
{
   
return  (T1 & )r1;
  }

 }
;

 template
<>
 
class  holder < 2 >
 
{
 
public :
  template
< typename T >
  
struct  result_1
  
{
   typedef T
&  result;
  }
;
  template
< typename T1, typename T2 >
  
struct  result_2
  
{
   typedef T2
&  result;
  }
;
  template
< typename T >
  typename result_1
< T > ::result  operator ()( const  T &  r)  const
  
{
   
return  (T & )r;
  }

  template
< typename T1, typename T2 >
  typename result_2
< T1, T2 > ::result  operator ()( const  T1 &  r1,  const  T2 &  r2)  const
  
{
   
return  (T2 & )r2;
  }

 }
;

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> >。
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的:
 首先 assignment::operator(int, int)被调用:

return  l(i, j)  =  r(i, j);

 先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int)

   return  ( int & )i;
  
return  ( int & )j;

最后执行i = j;
可见,参数被正确的选择了。

 


八. 中期总结
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:
 1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义
 2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。
 3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor

 

 

九. 简化
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。
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。
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:
 1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。  
   +-*/&|^等
 2. 返回引用。
   =,各种复合赋值等
 3. 返回固定类型。
   各种逻辑/比较操作符(返回bool)
 4. 原样返回。
   operator,
 5. 返回解引用的类型。
   operator*(单目)
 6. 返回地址。
   operator&(单目)
 7. 下表访问返回类型。
   operator[]
 8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值
   operator<<和operator>>

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。
例如针对第一条,我们实现一个policy类:

template < typename Left >
 
struct  value_return
 
{
  template
< typename T >
  
struct  result_1
  
{
   typedef typename const_value
< typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type;
  }
;

  template
< typename T1, typename T2 >
  
struct  result_2
  
{
   typedef typename const_value
< typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type;
  }
;
 }
;

其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait

下面我们来剥离functor中的operator()
首先operator里面的代码全是下面的形式:

return  l(t) op r(t)
 
return  l(t1, t2) op r(t1, t2)
 
return  op l(t)
 
return  op l(t1, t2)
 
return  l(t) op
 
return  l(t1, t2) op
 
return  l(t)[r(t)]
 
return  l(t1, t2)[r(t1, t2)]

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:
 单目: return f(l(t), r(t));
  return f(l(t1, t2), r(t1, t2));
 双目: return f(l(t));
  return f(l(t1, t2));
下面就是f的实现,以operator/为例

struct  meta_divide
 
{
  template 
< typename T1, typename T2 >
  
static  ret execute( const  T1 &  t1,  const  T2 &  t2) 
  
{
   
return  t1  /  t2;
  }
 
 }
;

这个工作可以让宏来做:

#define  DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\
  template 
< typename T1, typename T2 >  \
  
static  ret execute( const  T1 &  t1,  const  T2 &  t2)  { return  ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);}  };

以后可以直接用
 DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1)
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
(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。。。)


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

template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType >
 
class  unary_op :  public  Rettype
 
{
      Left l;
 
public :
      unary_op(
const  Left &  l) : l(l) {}

  template
< typename T >
      typename Rettype::template result_1
< T > ::result_type  operator ()( const  T &  t)  const
      
{
          
return  FuncType::execute(l(t));
      }


      template
< typename T1, typename T2 >
      typename Rettype::template result_2
< T1, T2 > ::result_type  operator ()( const  T1 &  t1,  const  T2 &  t2)  const
      
{
          
return  FuncType::execute(l(t1, t2));
      }

 }
;

同样还可以申明一个binary_op

template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType >
 
class  binary_op :  public  Rettype
 
{
      Left l;
  Right r;
 
public :
      binary_op(
const  Left &  l, const  Right &  r) : l(l), r(r) {}

  template
< typename T >
      typename Rettype::template result_1
< T > ::result_type  operator ()( const  T &  t)  const
      
{
          
return  FuncType::execute(l(t), r(t));
      }


      template
< typename T1, typename T2 >
      typename Rettype::template result_2
< T1, T2 > ::result_type  operator ()( const  T1 &  t1,  const  T2 &  t2)  const
      
{
          
return  FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2));
      }

 }
;

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
比如要支持操作符operator+,则需要写一行
 DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1)
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。
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中!
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。。。
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。
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)
下面是修改过的unary_op

template < typename Left, typename OpClass, typename RetType >
 
class  unary_op
 
{
  Left l;
   
 
public :

  unary_op(
const  Left &  l) : l(l) {}

  template
< typename T >
  
struct  result_1
  
{
   typedef typename RetType::template result_1
< T > ::result_type result_type;
  }
;

  template
< typename T1, typename T2 >
  
struct  result_2
  
{
   typedef typename RetType::template result_2
< T1, T2 > ::result_type result_type;
  }
;

  template
< typename T1, typename T2 >
  typename result_2
< T1, T2 > ::result_type  operator ()( const  T1 &  t1,  const  T2 &  t2)  const
  
{
   
return  OpClass::execute(lt(t1, t2));
  }


  template
< typename T >
  typename result_1
< T > ::result_type  operator ()( const  T &  t)  const
  
{
   
return  OpClass::execute(lt(t));
  }


 }
;

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
好啦,现在才真正完美了。
现在在picker里面就可以这么添加了:

template < typename Right >
 picker
< binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign >   >   operator += ( const  Right &  rt)  const
 
{
  
return  binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt);
 }

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。

 


十. bind
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。
先来分析一下一段例子

int  foo( int  x,  int  y) { return  x  -  y;}
bind(foo, _1, constant(
2 )( 1 )   // return -1
bind(foo, _2, _1)( 3 6 )   // return foo(6, 3) == 3

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。
我们来写个简单的。
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现:
对于函数对象类的版本:

 template < typename Func >
 
struct  functor_trait
 
{
  typedef typename Func::result_type result_type;
 }
;

对于无参数函数的版本:

template < typename Ret >
 
struct  functor_trait < Ret ( * )() >
 
{
  typedef Ret result_type;
 }
;

对于单参数函数的版本:

template < typename Ret, typename V1 >
 
struct  functor_trait < Ret ( * )(V1) >
 
{
  typedef Ret result_type;
 }
;

对于双参数函数的版本:

template < typename Ret, typename V1, typename V2 >
 
struct  functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) >
 
{
  typedef Ret result_type;
 }
;

等等。。。
然后我们就可以仿照value_return写一个policy

template < typename Func >
 
struct  func_return
 
{
  template
< typename T >
  
struct  result_1
  
{
   typedef typename functor_trait
< Func > ::result_type result_type;
  }
;

  template
< typename T1, typename T2 >
  
struct  result_2
  
{
   typedef typename functor_trait
< Func > ::result_type result_type;
  }
;
 }
;

最后一个单参数binder就很容易写出来了

template < typename Func, typename aPicker >
 
class  binder_1
 
{
  Func fn;
  aPicker pk;
 
public :

  template
< typename T >
  
struct  result_1
  
{
   typedef typename func_return
< Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type;
  }
;

  template
< typename T1, typename T2 >
  
struct  result_2
  
{
   typedef typename func_return
< Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type;
  }
;

  binder_1(Func fn, 
const  aPicker &  pk) : fn(fn), pk(pk) {}

  template
< typename T >
  typename result_1
< T > ::result_type  operator ()( const  T &  t)  const
  
{
   
return  fn(pk(t));
  }

  template
< typename T1, typename T2 >
  typename result_2
< T1, T2 > ::result_type  operator ()( const  T1 &  t1,  const  T2 &  t2)  const
  
{
   
return  fn(pk(t1, t2));
  }

 }
;

一目了然不是么?
最后实现bind
 

template < typename Func, typename aPicker >
 picker
< binder_1 < Func, aPicker >   >  bind( const  Func fn,  const  aPicker &  pk)
 
{
  
return  binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk);
 }

2个以上参数的bind可以同理实现。
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。

十一. phoenix
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 

for_each(v.begin(), v.end(),
 (
  do_
  [
   cout 
<<  _1  <<   " "
  ]
  .while_(
-- _1),
  cout 
<<  var( " \n " )
  )
 );

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:
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
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。
那么我们就照着这个思路来实现吧:
 

template < typename Cond, typename Actor >
 
class  do_while
 

  Cond cd;
  Actor act;
 
public :
  template
< typename T >
  
struct  result_1
  
{
   typedef 
int  result_type;
  }
;

  do_while(
const  Cond &  cd,  const  Actor &  act) : cd(cd), act(act) {}

  template
< typename T >
  typename result_1
< T > ::result_type  operator ()( const  T &  t)  const
  
{
   
do
   
{
    act(t);
   }

   
while  (cd(t));
   
return   0 ;
  }

 }
;

这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator().
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。
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。
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。
下面就是产生这个functor的类:
 

template < typename Actor >
 
class  do_while_actor
 
{
  Actor act;
 
public :
  do_while_actor(
const  Actor &  act) : act(act) {}

  template
< typename Cond >
  picker
< do_while < Cond, Actor >   >  while_( const  Cond &  cd)  const ;
 }
;

简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。
最后,是那个do_
 

class  do_while_invoker
 
{
 
public :
  template
< typename Actor >
  do_while_actor
< Actor >   operator [](Actor act)  const
  
{
   
return  do_while_actor < Actor > (act);
  }

 }
do_;

好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧?
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。
最后来说说怎么处理break和continue
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。
具体实现手法这里就不罗嗦了。

posted on 2006-06-09 13:23 shifan3 阅读(2760) 评论(7)  编辑 收藏 引用 所属分类: templateBoostC++

FeedBack:
# re: 自己实现Lambda 2006-06-09 17:56 LOGOS
boost库真的是太华丽了  回复  更多评论
  
# re: 自己实现Lambda 2007-01-01 13:51 test
我觉得你像是写看lambda 库的心得
看你文章前,我先研究了一下lambda库,结论和你差不多  回复  更多评论
  
# re: 自己实现Lambda 2007-01-02 18:25 Francis Arcanum
那么。。。纯属巧合了
我写这篇文章的时候没看过lambda的源代码,仅仅是看过其文档,会用罢了

然而,我后来看boost.lambda的代码发现,这中间还是有很多不同的,例如在针对于const的问题上,boost采用了用不带const的T&推导的方法(导致字面值不能被直接传入参数),而我采用了外部全部使用const,内部全部不使用const,中间用const_cast搭桥的方式(导致安全性下降)。
我目前还是觉得boost的做法更好一些  回复  更多评论
  
# re: [yc]自己实现Lambda[未登录] 2007-08-21 20:10 Jarod
请问作者都看了些什么书才对template的如此深入的了解。  回复  更多评论
  
# re: [yc]自己实现Lambda 2007-08-22 10:29 Francis Arcanum
@Jarod
关于模板方面的书,C++ Template用来打基础,Modern C++ Design用来进阶很适合  回复  更多评论
  
# re: [yc]自己实现Lambda 2007-08-22 11:55 eXile
阁下的模板技术比我还牛....  回复  更多评论
  
# re: [yc]自己实现Lambda 2008-08-07 16:05 littlewater
看到中期这里,想不明白:
picker是一个没有默认构造函数的类,如何创建_1, _2支持picker<holder<1> >和picker<holder<2> >的定义呢?
  回复  更多评论
  

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