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            • 1.?re: [yc]詳解link
            • 面試的時(shí)候面試官就問(wèn)過(guò)我什么是編譯和鏈接,我說(shuō)編譯就是把代碼文件生成目標(biāo)文件,鏈接就是把目標(biāo)文件生成可執(zhí)行文件,他說(shuō)不對(duì),又問(wèn)我什么是動(dòng)態(tài)鏈接,還問(wèn)我預(yù)編譯都做什么處理。。。都在這里找到了答案!!!!
            • --王至乾
            • 2.?re: [yc]詳解link
            • @劉偉
              我是說(shuō)博主,不是叫你啊
            • --溪流
            • 3.?re: [yc]詳解link
            • 誰(shuí)是石老師,我不是哈@溪流
            • --劉偉
            • 4.?re: [yc]詳解link
            • 石老師?我是溪流~
            • --溪流
            • 5.?re: [yc]詳解link
            • 期待樓主下文啊,多謝樓主了
            • --劉偉

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            一. 什么是Lambda
            所謂Lambda,簡(jiǎn)單的說(shuō)就是快速的小函數(shù)生成。
            在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一個(gè)函數(shù)對(duì)象。例如for_each函數(shù),會(huì)要求用戶提供一個(gè)表明“行為”的函數(shù)對(duì)象。以vector<bool>為例,如果想使用for_each對(duì)其中的各元素全部賦值為true,一般需要這么一個(gè)函數(shù)對(duì)象,

             

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

             

            這樣實(shí)現(xiàn)不但麻煩,而且不直觀。而如果使用lambda,則允許用戶使用一種直觀和見(jiàn)解的方式來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題。以boost.lambda為例,剛才的問(wèn)題可以這么解決:

             

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

             

            那么下面,就讓我們來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)lambda庫(kù)。

             

            二. 戰(zhàn)前分析
            首先要說(shuō)明的是,我并沒(méi)有讀過(guò)boost.lambda或其他任何lambda庫(kù)的代碼,因此如代碼有雷同,純屬巧合。
            開(kāi)始實(shí)現(xiàn)以前,首先要分析出大致的實(shí)現(xiàn)手法。先讓我們來(lái)看幾段使用Lambda的代碼
             

            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,我們可以思考一些問(wèn)題:
            1._1, _2是什么?
            顯然_1和_2都滿足C++對(duì)于標(biāo)識(shí)符的要求,可見(jiàn)_1和_2都是對(duì)象。
            2._1 = 1是在做什么?
            既然_1是一個(gè)對(duì)象,那么_1的類必然重載了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?該函數(shù)所返回的對(duì)象被傳入for_each的第3個(gè)參數(shù),可見(jiàn)其返回了一個(gè)函數(shù)對(duì)象。現(xiàn)在整個(gè)流程就很清楚了。_1 = 1調(diào)用了operator=,其返回了一個(gè)函數(shù)對(duì)象,該函數(shù)對(duì)象能夠?qū)?shù)1賦值為1。
            Ok,回答了這兩個(gè)問(wèn)題之后,我們的思路就很清晰了。如果要實(shí)現(xiàn)operator=,那么至少要實(shí)現(xiàn)2個(gè)類,一個(gè)用于產(chǎn)生_1的對(duì)象,另一個(gè)用于代表operator=返回的函數(shù)對(duì)象。


            三. 動(dòng)工
            首先實(shí)現(xiàn)一個(gè)能夠范型的進(jìn)行賦值的函數(shù)對(duì)象類:

             

             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()被聲明為模版函數(shù)以支持不同類型之間的賦值。
            然后我們就可以書寫_1的類來(lái)返回assignment

             

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

             }
            ;

             

            由于該類是一個(gè)空類,因此我們可以在其后放心大膽的寫上:

              static  holder _1;

            Ok,現(xiàn)在一個(gè)最簡(jiǎn)單的lambda就完工了。你可以寫

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

            而不用手動(dòng)寫一個(gè)函數(shù)對(duì)象。

             

            四. 問(wèn)題分析
            雖然基本上一個(gè)Lambda已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)出來(lái)了,但是仔細(xì)想想,問(wèn)題也是很多的。
            1, 我們現(xiàn)在是把_1和functor看成兩個(gè)不同的存在,會(huì)導(dǎo)致代碼的重復(fù)。
            2, 目前這個(gè)Lambda還無(wú)法實(shí)現(xiàn)如_1 = 2 = 3這樣的鏈?zhǔn)讲僮鳌?br>3, 我們沒(méi)有設(shè)計(jì)好如何處理多個(gè)參數(shù)的functor。
            下面我們可以對(duì)這幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析。

            五. 問(wèn)題1:一致性
            首先來(lái)看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也變成functor。那么_1的operator()會(huì)做什么事情呢?|
            很明顯,_1的operator()僅僅應(yīng)該返回傳進(jìn)來(lái)的參數(shù)本身。

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

             }
            ;

            這樣的話assignment也必須相應(yīng)改動(dòng):

            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; }
             }

            同時(shí),holder的operator=也需要改動(dòng):

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

            好,這樣holder也成為了一個(gè)functor,這為我們以后添加功能節(jié)省了很多代碼。
            你可能也注意到,常數(shù)和functor地位也不平等。

            return  l(rhs)  =  r;

            在這一句中,r沒(méi)有調(diào)用operator()而l調(diào)用了。這樣以后就要不時(shí)的區(qū)分常數(shù)和functor,是不良的設(shè)計(jì)。
            那么我們仿造holder的做法實(shí)現(xiàn)一個(gè)常數(shù)類:

            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;
              }

             }
            ;

            該functor的operator()無(wú)視參數(shù),直接返回內(nèi)部所存儲(chǔ)的常數(shù)。
            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));
             }

            同時(shí)也要修改assignment的operator()

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

            現(xiàn)在代碼看起來(lái)就很一致了。

            六. 問(wèn)題2:鏈?zhǔn)讲僮?br>現(xiàn)在讓我們來(lái)看看如何處理鏈?zhǔn)讲僮鳌?br>其實(shí)問(wèn)題1已經(jīng)為我們處理掉了大量的問(wèn)題。如果_1,functor,常量彼此之間不統(tǒng)一為functor,那么鏈?zhǔn)讲僮鞯臅r(shí)候就要時(shí)刻小心一個(gè)對(duì)象是_1還是functor還是常量,會(huì)大大增加編碼的難度。
            事實(shí)上,首先要解決的是,如何知道一個(gè)functor的operator()的返回值的類型。遺憾的是,我并沒(méi)有找到非常自動(dòng)的辦法,因此我們得讓functor自己來(lái)告訴我們返回值的類型。
            比較麻煩的是,operator()的返回值一般和其參數(shù)的類型相關(guān),而operator()通常是一個(gè)模版函數(shù),因此其返回值類型并不能用一個(gè)簡(jiǎn)單的typedef來(lái)指定,而必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)trait。
            現(xiàn)在我們?cè)赼ssignment內(nèi)部聲明一個(gè)nested-struct

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

            那么如果參數(shù)為T,其返回值類型就為result_1<T>::result。上面代碼的ref<T>為一個(gè)類型轉(zhuǎn)換類,作用是返回T的引用。不直接加上&符號(hào)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的實(shí)現(xiàn)即為:

            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()改寫一下:

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

            可能大家已經(jīng)注意到我定義assignment的operator()的返回類型的時(shí)候,是直接將其定義為L(zhǎng)eft的operator()返回類型的引用形式,如果實(shí)際上處理的對(duì)象的operator=并不是按照常理來(lái)聲明的,那么這段代碼可能就編譯不過(guò)。這的確是一個(gè)很麻煩的事情。實(shí)際上,在gcc下,使用typeof關(guān)鍵字可以很容易的得到該類型的operator=的返回類型,就可以讓這段代碼變得更有通用性。然而為了實(shí)現(xiàn)可移植性,我不得不放棄這個(gè)誘人的想法。
             同理我們可以給constant_t和holder加上這個(gè)result_1。
             
            有了這個(gè)result_1,鏈?zhǔn)讲僮骶秃?jiǎn)單多了。現(xiàn)在唯一要做的事情就是讓所有的functor都重載各種操作符以產(chǎn)生新的functor。假設(shè)我們有add和divide兩個(gè)類,那么
            _1 / 3 + 5會(huì)出現(xiàn)的構(gòu)造方式是:
             _1 / 3調(diào)用holder的operator/ 返回一個(gè)divide的對(duì)象
             +5 調(diào)用divide的對(duì)象返回一個(gè)add對(duì)象。
            最后的布局是:
                                     Add
                                   /     \
                              Divide     5
                              /    \
                            _1      3
            似乎一切都解決了?不。
            你可以想象一下一個(gè)完整的Lambda庫(kù),它必然能夠重載C++幾乎所有的操作符。假設(shè)其重載了10個(gè)操作符,那么至少會(huì)有10個(gè)代表這些操作符的functor類。大體上來(lái)講,每一種操作符所對(duì)應(yīng)的functor都應(yīng)當(dāng)能夠由鏈?zhǔn)讲僮鳟a(chǎn)生別的任意一種操作符所對(duì)應(yīng)的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor產(chǎn)生operator=的functor)。可想而知這樣一共能產(chǎn)生10*10=100種產(chǎn)生方式。這是對(duì)編碼的一個(gè)大挑戰(zhàn)。
            如何簡(jiǎn)化這個(gè)問(wèn)題呢?我們不妨假定,任意一種操作符的functor,都能夠產(chǎn)生任意一種操作符的functor,這樣,每一種操作符的functor都擁有一樣的產(chǎn)生方案。如果某種轉(zhuǎn)換確實(shí)是不合法的(例如:A/B=C無(wú)論如何也不可能合法),那么在試圖產(chǎn)生新functor的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤。幸好C++的模版是如果不使用就不編譯的,因此這種編譯錯(cuò)誤不會(huì)干擾到正常的使用,這正是我們所要的。
            OK,我們的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一樣的產(chǎn)生方案,那么不如大家都不要實(shí)現(xiàn),等到最后統(tǒng)一的在所有的functor里面加上這么一系列的產(chǎn)生代碼吧。例如,如果要添加從某functor XXX到operator=的functor的產(chǎn)生代碼:

             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);
             }

            下面對(duì)該代碼的一些細(xì)節(jié)方面作一些解釋
            XXX指的是原來(lái)的functor的類型,picker_maker<T>是一個(gè)類型變換的trait,如果T是一個(gè)常量,那么他會(huì)返回constant_t<T>,否則返回T本身。
            因此如果該函數(shù)聲明在assignment的內(nèi)部,那么就實(shí)現(xiàn)了連等,如果聲明在的dereference(解引用)的內(nèi)部,就允許(*A = B)的行為發(fā)生。
            最后,如何把這些函數(shù)塞到各個(gè)functor的聲明里邊呢?當(dāng)然可以用宏,但是。。。大家都知道這樣不好。
            除了宏之外還可以用的方式就是繼承。我們可以寫一個(gè)類叫做picker,該類實(shí)現(xiàn)了所有的如上的產(chǎn)生函數(shù)。然后讓所有的functor繼承自它。
            且慢,也許立刻就有人跳出來(lái)說(shuō):這樣的話那個(gè)XXX怎么寫呢?這樣不是會(huì)導(dǎo)致循環(huán)依賴么?這樣不是會(huì)有downcast么?
            正解,讓picker做基類確實(shí)不是一個(gè)好主意。反過(guò)來(lái),讓picker繼承functor卻是一個(gè)不錯(cuò)的方法。下面是picker的聲明:

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

            Picker<T>繼承自T,唯一的作用就是給T添加上了各種操作符的重載函數(shù)。
            現(xiàn)在所有參與行動(dòng)的functor都要套上一層picker, _1被聲明為 picker<holder>, 并且holder中所重載的操作符除了operator()之外全部被移到了picker內(nèi)。而picker中的操作符重載的返回的functor也必須套上一個(gè)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還帶來(lái)一個(gè)額外的好處。之前提到picker_maker要區(qū)分functor和常量,有了picker,區(qū)分的方法就非常簡(jiǎn)單了:凡是屬于picker<T>的都是functor,否則就是常量。

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

            下面總的結(jié)構(gòu)就有了:
             functor專心模擬操作符的行為,并實(shí)現(xiàn)一個(gè)result_1來(lái)告訴別人自己的返回類型。
             picker專心負(fù)責(zé)操作符之間的產(chǎn)生關(guān)系,由它來(lái)聯(lián)系操作符合functor。
             picker<functor>構(gòu)成了實(shí)際參與操作的對(duì)象。
            至此鏈?zhǔn)讲僮魍昝缹?shí)現(xiàn)。


            七. 問(wèn)題3
            如何使用多參數(shù)的函數(shù)對(duì)象呢?考慮_1=_2,這個(gè)functor必須接受2個(gè)參數(shù),因此所產(chǎn)生的assignment對(duì)象的operator()必須能接收2個(gè)參數(shù)。

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

            很明顯,這個(gè)函數(shù)的返回類型會(huì)依賴于T1,T2,因此result_1已經(jīng)無(wú)法適用,我們就只好再寫一個(gè)result_2:

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

            顯然,各個(gè)functor似乎根本不理會(huì)各個(gè)參數(shù)那個(gè)是_1, 那個(gè)是_2, 那么最后是怎么選擇的呢?
            這個(gè)差事就留給了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變成了holder<int>, holder<n>的n個(gè)參數(shù)的operator()會(huì)返回第n個(gè)參數(shù)的值。而_1,_2也相應(yīng)變?yōu)閜icker<holder<1> >, picker<holder<2> >。
            現(xiàn)在讓我們來(lái)看看(_1 = _2)(i. j)是怎么調(diào)用的:
             首先 assignment::operator(int, int)被調(diào)用:

            return  l(i, j)  =  r(i, j);

             先后調(diào)用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int)

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

            最后執(zhí)行i = j;
            可見(jiàn),參數(shù)被正確的選擇了。

             


            八. 中期總結(jié)
            目前的結(jié)果是這樣的,為了支持一個(gè)操作符,我們需要作如下幾件事:
             1。 實(shí)現(xiàn)一個(gè)functor,該functor的operator()要能執(zhí)行該操作符的語(yǔ)義
             2。 在該functor中實(shí)現(xiàn)result_1至result_n,其中n是支持參數(shù)的最大值。
             3。 在picker中實(shí)現(xiàn)一個(gè)操作符重載,返回該functor

             

             

            九. 簡(jiǎn)化
            很明顯,要支持一個(gè)操作符所要做的工作太多了,而且在每個(gè)functor中申明result_1至result_n,可見(jiàn)如果n發(fā)生變化,維護(hù)的開(kāi)銷極大。
            我們現(xiàn)在需要找到一個(gè)自動(dòng)生成這種functor的方法。
            首先,我們注意到result_x的形式很統(tǒng)一。對(duì)于各種操作符,其返回值無(wú)非下列幾種:
             1. 返回值。如果本身為引用,就去掉引用。  
               +-*/&|^等
             2. 返回引用。
               =,各種復(fù)合賦值等
             3. 返回固定類型。
               各種邏輯/比較操作符(返回bool)
             4. 原樣返回。
               operator,
             5. 返回解引用的類型。
               operator*(單目)
             6. 返回地址。
               operator&(單目)
             7. 下表訪問(wèn)返回類型。
               operator[]
             8. 如果左操作數(shù)是一個(gè)stream,返回引用,否則返回值
               operator<<和operator>>

            OK,這樣我們將返回值類型總結(jié)為以上8種,就可以將各種result_x從functor中剝離出來(lái)了。
            例如針對(duì)第一條,我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)policy類:

            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是一個(gè)將一個(gè)類型轉(zhuǎn)為其非引用形式的trait

            下面我們來(lái)剝離functor中的operator()
            首先operator里面的代碼全是下面的形式:

            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,我們會(huì)想到用函數(shù)替代這種操作符行為以獲得更加一致的形式:
             單目: return f(l(t), r(t));
              return f(l(t1, t2), r(t1, t2));
             雙目: return f(l(t));
              return f(l(t1, t2));
            下面就是f的實(shí)現(xiàn),以operator/為例

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

            這個(gè)工作可以讓宏來(lái)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)
            來(lái)申明meta_divide。同樣還可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC來(lái)產(chǎn)生單目前綴和后綴操作符的函數(shù)
            (ps.我本堅(jiān)持該lambda實(shí)現(xiàn)不使用宏的,但是在這種小劑量的又很一致的代碼面前,使用宏實(shí)在是很誘人。。。)


            下面就是要把operator()和result_x拼湊起來(lái),形成一個(gè)我們要的functor,下面是一個(gè)單目的functor的實(shí)現(xiàn)體

            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));
                  }

             }
            ;

            同樣還可以申明一個(gè)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繼承了Rettype, 也就擁有了該類所定一個(gè)全部result_x, 同時(shí)使用FuncType來(lái)執(zhí)行運(yùn)算符操作,很漂亮
            比如要支持操作符operator+,則需要寫一行
             DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1)
            那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(雙目)的functor,不需要自己手動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
            停!不要陶醉在這美妙的幻覺(jué)中!
            如果把這段代碼拿到VC7或VC8下編譯,你會(huì)得到很有趣的結(jié)果。。。
            好了,這不是我們的錯(cuò),但是確實(shí)我們應(yīng)該解決它。
            這實(shí)際上是vc的bug,解決方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type這樣的形式。(感謝vbvan)
            下面是修改過(guò)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));
              }


             }
            ;

            該方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一個(gè)對(duì)應(yīng)的result_x做一次中轉(zhuǎn),雖然其實(shí)毫無(wú)意義,卻恰好避開(kāi)了vc的bug
            好啦,現(xiàn)在才真正完美了。
            現(xiàn)在在picker里面就可以這么添加了:

            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);
             }

            有點(diǎn)長(zhǎng)不是么?不過(guò)實(shí)際代碼量減少了很多,而且此后如果支持的參數(shù)上限發(fā)生變化,我們就只需要修改binary_op和unary_op就行了。

             


            十. bind
            既然都做到這份上了,我們順便把bind也做了吧,其實(shí)事情已經(jīng)變得很簡(jiǎn)單了。
            先來(lái)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

            可見(jiàn)bind是一系列重載函數(shù),返回某種functor,該functor的執(zhí)行就是執(zhí)行傳進(jìn)bind的函數(shù)指針并正確的確定參數(shù)。
            我們來(lái)寫個(gè)簡(jiǎn)單的。
            首先要知道一個(gè)函數(shù)的返回類型,我們使用一個(gè)trait來(lái)實(shí)現(xiàn):
            對(duì)于函數(shù)對(duì)象類的版本:

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

            對(duì)于無(wú)參數(shù)函數(shù)的版本:

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

            對(duì)于單參數(shù)函數(shù)的版本:

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

            對(duì)于雙參數(shù)函數(shù)的版本:

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

            等等。。。
            然后我們就可以仿照value_return寫一個(gè)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;
              }
            ;
             }
            ;

            最后一個(gè)單參數(shù)binder就很容易寫出來(lái)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?
            最后實(shí)現(xiàn)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個(gè)以上參數(shù)的bind可以同理實(shí)現(xiàn)。
            另外還可以照樣實(shí)現(xiàn)一系列binder來(lái)綁定類成員函數(shù)/變量,手法雷同,就不詳細(xì)介紹了。

            十一. phoenix
            Boost.phoenix可能知道的人不多,讓我們來(lái)看一段代碼吧: 

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

            是不是華麗的讓人撞墻?其實(shí)這個(gè)比想象的好實(shí)現(xiàn)的多。還是照慣例分析一下吧:
            首先do_很明顯是個(gè)對(duì)象,該對(duì)象重載了operator[],接受一個(gè)functor作為參數(shù),并返回另一個(gè)對(duì)象,該對(duì)象有一個(gè)成員函數(shù)while_,同樣接受一個(gè)functor作為參數(shù),并返回一個(gè)functor, 最后2個(gè)functor用operator, 生成一個(gè)新的functor
            operator,的實(shí)現(xiàn)這里略過(guò)了,請(qǐng)參照前面的描述。
            那么我們就照著這個(gè)思路來(lái)實(shí)現(xiàn)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 ;
              }

             }
            ;

            這就是最終的functor,我略去了result_2和2個(gè)參數(shù)的operator().
            代碼很清晰,但是還是讓我來(lái)解釋一下為什么要用int作為返回類型。
            其實(shí)對(duì)于do-while語(yǔ)義,返回類型是無(wú)意義的,然而將其定義為void會(huì)影響在某些情況下return的簡(jiǎn)潔性,因?yàn)閞eturn一個(gè)void是不合法的。
            因此我們將其定為int,并返回0,這樣減少了其它地方編碼的復(fù)雜度。
            下面就是產(chǎn)生這個(gè)functor的類:
             

            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 ;
             }
            ;

            簡(jiǎn)單吧,注意到這個(gè)while_函數(shù),它自動(dòng)的生成了一個(gè)do_while對(duì)象。
            最后,是那個(gè)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,現(xiàn)在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧?
            同樣的,我們還可以做if_, while_, for_, switch_等。
            最后來(lái)說(shuō)說(shuō)怎么處理break和continue
            顯然break的語(yǔ)義超出了我們的能力范圍,然而卻是有一個(gè)東西很適合模擬其行為,那就是異常。
            具體實(shí)現(xiàn)手法這里就不羅嗦了。

            posted on 2006-06-09 13:23 shifan3 閱讀(3003) 評(píng)論(7)  編輯 收藏 引用 所屬分類: templateBoostC++

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            # re: 自己實(shí)現(xiàn)Lambda 2006-06-09 17:56 LOGOS
            boost庫(kù)真的是太華麗了  回復(fù)  更多評(píng)論
              
            # re: 自己實(shí)現(xiàn)Lambda 2007-01-01 13:51 test
            我覺(jué)得你像是寫看lambda 庫(kù)的心得
            看你文章前,我先研究了一下lambda庫(kù),結(jié)論和你差不多  回復(fù)  更多評(píng)論
              
            # re: 自己實(shí)現(xiàn)Lambda 2007-01-02 18:25 Francis Arcanum
            那么。。。純屬巧合了
            我寫這篇文章的時(shí)候沒(méi)看過(guò)lambda的源代碼,僅僅是看過(guò)其文檔,會(huì)用罷了

            然而,我后來(lái)看boost.lambda的代碼發(fā)現(xiàn),這中間還是有很多不同的,例如在針對(duì)于const的問(wèn)題上,boost采用了用不帶const的T&推導(dǎo)的方法(導(dǎo)致字面值不能被直接傳入?yún)?shù)),而我采用了外部全部使用const,內(nèi)部全部不使用const,中間用const_cast搭橋的方式(導(dǎo)致安全性下降)。
            我目前還是覺(jué)得boost的做法更好一些  回復(fù)  更多評(píng)論
              
            # re: [yc]自己實(shí)現(xiàn)Lambda[未登錄](méi) 2007-08-21 20:10 Jarod
            請(qǐng)問(wèn)作者都看了些什么書才對(duì)template的如此深入的了解。  回復(fù)  更多評(píng)論
              
            # re: [yc]自己實(shí)現(xiàn)Lambda 2007-08-22 10:29 Francis Arcanum
            @Jarod
            關(guān)于模板方面的書,C++ Template用來(lái)打基礎(chǔ),Modern C++ Design用來(lái)進(jìn)階很適合  回復(fù)  更多評(píng)論
              
            # re: [yc]自己實(shí)現(xiàn)Lambda 2007-08-22 11:55 eXile
            閣下的模板技術(shù)比我還牛....  回復(fù)  更多評(píng)論
              
            # re: [yc]自己實(shí)現(xiàn)Lambda 2008-08-07 16:05 littlewater
            看到中期這里,想不明白:
            picker是一個(gè)沒(méi)有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)的類,如何創(chuàng)建_1, _2支持picker<holder<1> >和picker<holder<2> >的定義呢?
              回復(fù)  更多評(píng)論
              
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