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分析stl function objects模塊


從SGI的STl文檔來看,STL functor(function object)模塊主要分為兩個部分:預先定義的functor
以及functor adaptors。除此之外,為了使客端程序員寫出適用于functor adaptor的functor,STL
又定義了一系列基本上只包含typedef的空類型(例如unary_function)。用戶只需要派生這些類,即
可讓自己寫的functor被functor adaptor使用。以下稱類基類型為base functor。

base functor包括: unary_function, binary_function,分別表示只有一個參數的函數和有兩個參數
的函數。實際上STL里還有一個所謂的generator,代表沒有參數的函數。因為STL泛型算法一般最多
只會使用兩個參數的函數,所以這里并沒有定義更多參數的base functor。

可被functor adaptor使用的functor又稱為adaptable function,根據參數的個數,會被命名為諸如
adaptable unary function, adaptable binary function。

一個返回值為bool的functor又被稱為predicate,可被用于functor adaptor的predicate被稱為
adaptable predicate。其實所謂的adaptable,只需要在類型內部typedef一些類型即可,一般包括
first_argument_type, second_argument_type, result_type。functor adaptor會使用這些定義。

預定義的functors都是些很簡單的functor,基本上就是封裝諸如plus, minus, equal_to之類的算術
運算,列舉一個predefined functor的代碼:
 

template <class _Tp>
  
struct plus : public binary_function<_Tp, _Tp, _Tp>
  
{
     _Tp 
operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const   
     

         
return __x + __y; 
     }
    
  }
;


因為從binary_function(即我所謂的base functor)派生,因此這些predefined functor也是adaptable
function。

functor adaptors里有很多有趣的東西,其實functor adaptor也是一些functor(從SGI的觀點來看,一般
的C函數,函數指針都算作functor)。所不同的是,他們通常會適配(adapt)一種functor到另一種。例如:
std::binder1st,嚴格地說它是一個函數模板,它會把一個adaptable binary function轉換為一個
adaptable unary function,并綁定一個參數。又如: std::ptr_fun,它會將一個只有一個參數的C函數
適配成一個pointer_to_unary_function的functor。

下面列舉一些具體的代碼:
關于base functor,基本上就只有unary_function, binary_function :
 

template <class _Arg, class _Result>
  
struct unary_function
  
{
      typedef _Arg argument_type;                    
      typedef _Result result_type; 
  }
;
  


關于predefined functor,如之前列舉的plus一樣,再列舉一個:

template <class _Tp>
 
struct greater : public binary_function<_Tp, _Tp, bool>
 
{      
     
bool operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
     

         
return __x > __y; 
     }
    
 }
;

 
關于functor adaptors,也是我覺得比較有趣的部分,多列舉幾個:

template <class _Operation, class _Tp>
  inline binder1st
<_Operation>
  bind1st(
const _Operation& __fn, const _Tp& __x)
  
{
      typedef typename _Operation::first_argument_type _Arg1_type;
      
return binder1st<_Operation>(__fn, _Arg1_type(__x));
  }

  

 
bind1st返回的binder1st定義為:

 template <class _Operation>
  
class binder1st : public unary_function<typename _Operation::second_argument_type, 
  typename _Operation::result_type
>
  
{
  
protected:
      _Operation op;
      typename _Operation::first_argument_type value;
  
public:
      binder1st(
const _Operation& __x, const typename _Operation::first_argument_type& __y): 
        op(__x), value(__y) 
      
{}
      typename _Operation::result_type 
      
operator()(const typename _Operation::second_argument_type& __x) const
      

         
return op(value, __x); 
      }

     typename _Operation::result_type 
     
operator()(typename _Operation::second_argument_type& __x) const
     

        
return op(value, __x); 
     }

  }
;

 
值得一提的是,ptr_fun以及相關的pointer_to_unary_function, pointer_to_binary_function,基本上
就是用來綁定C函數的組件,不過這里采用了很基礎的模板技術,因此只實現了綁定一個參數和兩個參數
的C函數。這種組件類似于loki中的functor,以及boost中的bind,只是功能弱很多。與之相關的還有
mem_fun, mem_fun_ref, mem_fun1, mem_fun1_ref等,這些都是用于綁定成員函數的。另一方面,與其說
是綁定,還不如說適配,即將函數適配為functor(特指重載operator()的類)。( Mem_fun_t is an adaptor
 for member functions )采用這些(ptr_fun, mem_fun之類的東西)組件,客端程序員可以很容易地將各種
運行體(Kevin似乎很喜歡發明各種名字)(C函數、成員函數)適配成functor,從而與STL泛型算法結合。
例如, SGI文檔中給出的mem_fun例子:

 

struct B {
 
virtual void print() = 0;
}
;

struct D1 : public B {
 
void print() { cout << "I'm a D1" << endl; }
}
;

struct D2 : public B {
 
void print() { cout << "I'm a D2" << endl; }
}
;

int main()
{
 vector
<B*> V;

 V.push_back(
new D1);
 V.push_back(
new D2);
 V.push_back(
new D2);
 V.push_back(
new D1);

 for_each(V.begin(), V.end(), mem_fun(
&B::print));
}

 

 

注:以上分析基于dev-cpp中自帶的stl,源代碼見stl_functional.h。

 

 

posted on 2008-03-13 13:31 Kevin Lynx 閱讀(2540) 評論(2)  編輯 收藏 引用 所屬分類: c/c++

評論

# re: 分析stl function objects模塊 2008-03-13 13:41 cppexplore

這個要頂!  回復  更多評論   

# re: 分析stl function objects模塊 2008-03-14 12:41 夢在天涯

高!  回復  更多評論   

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