对话:#14: The Bind That Ties

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译    者:徐波

对话:#14: The Bind That Ties

    尽管亚洲船队的到来已是迫在眉睫,而且我们的高官们未就此事公开发表评论,但我们的生活却回复平静,几乎和以往一样普通。谣声渐起,且有蔓延之势,但外星文物的发掘和研究工作仍有条不紊地进行着。

    珍妮和我正手忙脚乱地修补一个破裂水管的分枝。一根“Y”水管的一个分枝突然破裂,水迅猛地喷出,把她淋了个落汤鸡。“快过来帮忙!”她大声叫喊,试图用一只人工封口将它盖住,防止水喷射,但明显无济于事。

    我赶紧拿了一只夹子,把封口夹住,然后迅速将封口固定住。夹子被适当地与封口固定牢后,水注只剩下几道小水流,接着就止住了,大功告成。现在“Y”形水管的一个分枝已被封死,水只能流向另外一个分枝。

   “是不是又让你想起了你的第一个工作。”珍妮边说边用毛巾擦着蓬乱的头发。

    我咧嘴一笑,“确实如此。尝试过太多的选择后,只剩下一个…”

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Guru正对我最近摆弄过的一些代码进行回顾。一切都还正常,直到她遇到下面这个函数:

void f(std::vector<int> &vect)
{
    std::vector<int>::iterator firstOne;
    for (firstOne = vect.begin();
    firstOne != vect.end();
    ++firstOne)
    {
        doSomething(*firstOne, "Some string literal");
    }
}
    Guru抬头看看会议桌对面的我:“我的孩子,这个函数并无必要。你可以用受宠的for_each函数来完成同样的功能。”由于还有个学生也在席,所以她用词严肃。我表示歉意,看到那个可怜的学生的脸上流露出几分惧意,又感到同情。

   “嗯,”我低声说道,“是这样的,我试过for_each,但它需要一个只接受一个参数的函数。可我必须向doSomething传递两个参数,所以无法使用for_each。”

    我的回答让她眉头更锁:“你有没有考虑过使用适配器(adaptor),象bind1st?”

    我怯生生地申辩道:“是这样的,blindlst看上去总有点复杂,我怎么也想不出它“捆绑(bind)”参数是什么意思,所以,我属于那种……反正我没考虑用它。”

    我以为Guru会摆出导师的架子,狠狠地瞪我。但她只是平静地点点头,嘴角写出淡淡的笑意:“我的孩子,当你面对你不理解的东西时,千万不可胆怯。必须承认自己的无知,勇敢地面对它,你才会长进。”她若有所思地停顿了一下。

    “让我们从头开始,”她接着说,“为简单起见,我把bind1st和bind2nd简称为bind函数,这样你就可以把二元函数对象当作一元函数对象来使用。”

    “所以,”我慢声说道,“你的意思是,因为doSomething函数接受两个参数,它是个二元函数,也就是说,我可以使用bind1st函数,把它转换成一个一元函数,是不是?”

    “很好,我的学徒工。你走对了路子,但还不够深入。我说过bind函数允许你使用二元函数对象。特别地,bind函数使用的函数对象必须从binary_function派生,或必须提供跟binary_function一样的typedef形式。现在,有了这些信息,你该怎样修改你的作品来使用functor呢?”

    有时候,我觉得Guru这种苏格拉底式的方法比我大学时的任何考试都要紧张,压力也更大。感受到她咄咄逼人的目光,我开始在白写字板上细心书写:

    我听到Guru清了清嗓子,便扭过头去,她递给我一本Stroustrup的经典作品,我快速地查阅了一下binary_function:

template <class Arg, class Arg2, class Res>
struct binary_function {
    typedef Arg first_argument_type;
    typedef Arg2 second_argument_type;
    typedef Res result_type;
}; [1]


    “好家伙,一上来就出错。”我心想,把类的声明修改为:

class doSomething :
public std::binary_function<int, const char *, void>
{
public:
    void operator()(int intVal, const char *c)
    {
        // ... 你要做的事 ...
    }
};

    我回头看看Guru。


    “干得不错,”她赞许地点点头,“现在就剩下怎样使用bind函数了。其实也很简单,象bind1st(operation,value)这样的表达式告诉编译器将value捆绑到operation的第一个参数。换句话说,当编译器在for_each函数中调用operation时,它就把value作为第一个参数来传递,把已提领的(dereferenced)的iterator作为第二个参数,就象这样。”她拿起笔,在书写板中写道:

operation(value, *iterator)

    “用这种思路来想问题,”Guru接着说,“使用bindlst后,第一个参数便被固定为某种特定的值,不会再改变。第二个参数在其遍历范围内依次传递给各个对象,只有它才会变化。这样,二元函数对象现在就可以象一元函数对象那样使用了。”

    “就是这样?”我眨了眨眼睛,“这么简单?”

    Guru点点头:“是的,我的孩子,就是这么简单。 bind2nd也差不多,告诉编译器将给定的值捆绑到第二个参数。现在,给我看看你怎样替换或重写你的f函数。”

    我在白书写板上写道:

std::for_each(vect.begin(), vect.end(), 
bind2nd(doSomething(), "Hi"));


    她点点头:“非常好,我的学徒工。你已经意识到传给bind2nd的第一个参数必须是你的functor的一个实例,这样,你就创建了一个未命名的临时对象。”我不好意思地笑了笑,我并不想假装括号是无意加上去的,我只是已经用惯了这种冗余写法。“我们的代码回顾结束时,”她接着说,“我希望你写一个小型测试程序来加深你的理解。”

    代码回顾结束后,我回到我的蜗居,写了一个小程序。经过一些小小的完善后,最终的形式如下:

#include <vector>
#include <iostream>
#include <functional>
#include <iterator>
#include <algorithm>

void doSomething(int i, const char *c);


// 我的第一个二元功能函数,
// 首先,我假定doSomething是某个库函数,
// 我并没有它的源代码。

// 关于可移植性:MS VC6.0不喜欢在模板的返回类型中使用void,
// 所以在MS VC6.0中对operator( )稍作修改,使它返回一个类型(如true)

struct doSomethingWrapper : public 
std::binary_function<int, const char *, void>
{
    void operator()(int iValue, const char *cValue) const
    {
        doSomething(iValue, cValue);
    }
};

// 现在,就建立了一个内部的功能函数。
// 关于可移植性,同上。

struct doSomethingDirect : public 
std::binary_function<int, const char *, void>
{
    void operator()(int iValue, const char *cValue) const
    {
        std::cout << cValue 
        << " " 
        << iValue 
        << ". " ;
    }
};

// 这是个帮助器模板,因为我比较懒,它能减少打字量。

template <class Collection, class Function>
Function for_all(Collection &c, const Function &f) 
{
    return std::for_each(c.begin(), c.end(), f);
}

int main()
{
// 首先,建立vector。

    std::vector<int> vect;
    for (int i=0; i<10; ++i) {
        vect.push_back(i);
    }

    for_all(vect, std::bind2nd(doSomethingWrapper(), "Wrapper:"));

    std::cout << "\n";

    for_all(vect, std::bind2nd(doSomethingDirect(), "Direct:"));

    return 0;
}

// 我独树一帜的第三方库函数

void doSomething(int i, const char *c)
{
    std::cout << c << " " << i << ". " ;
}

    “这里面再加上个基于容器的算法,真是匠心独运啊!”我高兴地祝贺自己,权当自己是第一个想到该主意的人,事实上当然不是这样。

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    “这也很有独创性啊,”我叹了口气,拍了拍已经安静下来的水管分枝,“可惜我们需要两个分枝都能工作,唉!只能把整个都换掉了……”

    我们面面相觑。

    “明天吧。”珍妮一边拧她制服上的水,一边说道。

[注释]

[1] Bjarne Stroustrup. The C++ Programming Language, 3rd Edition (Addison-Wesley, 1997).

[关于作者]

Herb Sutter

是个独立顾问,也是ISO/ANSI C++标准委员会的秘书。你可通过[email protected].联系他

Jim Hyslop

Leitch Technology International Inc.资深的软件设计师,你可通过[email protected]联系他

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