一. 什么是Lambda YO,GZD`-o
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 E&[ox[g{
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, 7s.sbP~
{ld([
.S5&MNE
ko,
u
class filler v
WhtClJ3
{ {?m',sG;&
public : 5@v!wms
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} <?Lj!JGX
} ; aX~iY ~?_
Eydk645:3
lcUL7
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: #a .aD+d'
#vDe/o+=
Q7DkhKT
fq F1-%
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Y:byb68
eA+6-'qN
LXK+WB/s
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Sk1yend4
V'6%G:?0a
G7),!Qol
5k\61(*s
二. 战前分析 kw yvd`J8
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。 ^T<<F}@q
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 #K4wO!d
6'Lij&,f?{
7M$>'PfO
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Fe/*U4xU
/* --------------------------------------------- */ FJ2^0s/"
vector < int *> vp( 10 ); 2^:5aABQ
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 3F4I{L
/* --------------------------------------------- */ GQ[\R&]q<
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); /#Xz+#SqY
/* --------------------------------------------- */ 9wI1/>
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); RWoa'lnu
/* --------------------------------------------- */ C"F(kgL
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 8<g5.$xyz
/* --------------------------------------------- */ #cmj?y()
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 7,(:vjIXd
( E0be.
k@wxN!w;
zb9$
看了之后,我们可以思考一些问题: 7%?A0%>6G
1._1, _2是什么? yt<K!=7&
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。 ^ 5UIbA(
2._1 = 1是在做什么? Qb SX'mx<
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。 c5t?S@b
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。 #=zh&`
U9;AU]A
Uq[NOJC
三. 动工 H>W A?4
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: p oNQ<ijK
l$zM|Z1wR`
PVU(RJ
g@S"!9[;U
template < typename T > G_X'd
class assignment ci*Z9&eS+
{ X"[c[YT!%[
T value; >Ks| yNJ
public : #|gt(p]C
assignment( const T & v) : value(v) {} P [gqv3V
template < typename T2 > D+k5e=
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } scA&:y
} ; pET5BMxGG
8-po|
PR.?"$!D{
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 %+`$Lb?{
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment hDfsqSK0 /
cQN}z
Ke
;up89a-,9
@y}1%{,%
class holder h"q`gj
{ q,+d\-+
public : _STN ^
template < typename T > P/0n)
Q
assignment < T > operator = ( const T & t) const j4Lf6aUOX
{ mF#{"
return assignment < T > (t); ~xzRx$vU
} 6{1c
S
} ; <G#JPt6
eyUo67'7
nKV1F0-
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: vu1F
U*,5t81
static holder _1; $%sOL(
r
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 4GaF:/
!R4`ihi1
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); s_VP(Fe@K
而不用手动写一个函数对象。 ;JDxl-~
MT|}[|_
gwT"o
uE+]]ir
四. 问题分析 J6|5*|*^
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。 {aAA4.j^
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。 !7Ta Vx}`(
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 elw<(<u`
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 R`A@F2
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Uln[UK
rHh<_5-/>
五. 问题1:一致性 llI`"a
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?| `2UzJ~
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 .3!=]=
>H?8?a D
struct holder rsA K0R+
{ HPm12&8,
// C:z K{+
template < typename T > FhS:.
T & operator ()( const T & r) const ?MyXii<a
{ e=TB/W_
return (T & )r; b6Dve]
} kW5g]Q
} ; De\&r~bTW9
Ll%[}C?~]?
这样的话assignment也必须相应改动: $^}?98m
}"%tlU!}
template < typename Left, typename Right > i,Yv
class assignment quVTqhg"
{ vt@.fT#e
Left l; : xB<Rq
Right r; /J8y[aa
public : (wnkdI{
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ErHbc2
template < typename T2 > ;ukwKfs
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } K`768%q
} ; 9UZKL@KC
jL>IX`,+6
同时,holder的operator=也需要改动: 8?h-H#h
ytKh[Uo
template < typename T > U"af3c^2
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 9JpPas$]
{ $9j\sZj&
return assignment < holder, T > ( * this , t); ; Sq_DP1W
} &}Cm9V
b_:]Y<{> f
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 nB WVG
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 p,Qr9p3y
ab: yH ')
return l(rhs) = r; 2D>WIOX
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 5iwJdm
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: L"P$LEk
SBgBZm}%
template < typename Tp > 3g`uLA X>u
class constant_t D:/^TEib
{ 00[Uk'Q*5
const Tp t; n0:'h}^
public : oM M`7wJw
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} HSE9-c=
template < typename T > g
VplBF7{
const Tp & operator ()( const T & r) const m?V4r#t
{
bF0y`
return t; 4%0eX]
} #ih(I7prH
} ; T'"aStt6
Np$pz
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 odD^xg"L
下面就可以修改holder的operator=了 kG^DHEne
/Q8E12
template < typename T > ?YOH9%_cs
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const Lo5itW
{ !-_0I:m
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ba^B$$?B o
} yIC8Rl
vT#zc)j
同时也要修改assignment的operator() Ep>3%{V
s{4|eYR
template < typename T2 > # y%Q{
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } %O#) =M~
现在代码看起来就很一致了。 YIvJN
oJA%t-&%R
六. 问题2:链式操作 PbvRh~n
现在让我们来看看如何处理链式操作。 iC10|0%{
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。 7Ps I'1v
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。 4Z12Z@ A#7
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。 M_<O'Ii3
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct meA=lg?
,]+P#eXgE
template < typename T > $vlq]6V8
struct result_1 PGF=q|j9K
{ *7u~`
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; O0`sg90,C
} ; rlEEf/m:
3(0k!o0"
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: .'k]]2%ILp
`xMmo8u4
template < typename T > @KfFtR-;
struct ref =ZR9zL=h
{ eKPxSN Z
typedef T & reference; `$vTGkGpY
} ; ~8L*N>Y
template < typename T > osPJ%I`^
struct ref < T &> G0Q}
1
{ aw&:$twbM
typedef T & reference; KCu @5`p
} ; =NMT H[
kv{uf$X*ve
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Y&!M#7/'J3
[%7y !XD
template < typename T > ZG:#r\a
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const (99P9\[p
{ |\;oFuCv##
return l(t) = r(t); 6A&e2K> A
} /`McKYIP
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。 K<TVp;N
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 eM
Ym@~4
Y /$`vgqs
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 =@q 9,H
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: "Ah (EZAR
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 D!<[\G
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 sLrSi
最后的布局是: o!!";q%DX
Add *5?a%p
/ \ t\Pn67t
Divide 5 nm5zX,
/ \ VO r*YB&
_1 3 |U)m'W-(q
似乎一切都解决了?不。 G347&F)
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。 d*Q:[RUf,
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。 HxCq6Y_m<
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: G8b/eWtP
A[)od
template < typename Right > z(V?pHv+
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const D#Fe\8!l
Right & rt) const =%P'?(o|
{ acr@erk
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); AT Dm$ *
} U
?'$E\
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 /)fx(u#
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。 Rj6:.KEJ
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。 GPlAQk
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。 pie<jZt
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。 *qdf?'R
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? O92a*)
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: jm9J-%?
]AkHNgW
template < class Action > 7xz~%xC.
class picker : public Action 9QE|p
{ #vh1QV!Ho
public : 2c:H0O
0o
picker( const Action & act) : Action(act) {} Dlz||==
// all the operator overloaded dayp1%d
} ; 6QS[mWU
m| 8%%E}d
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。 $Gt1T[:QUX
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: D>"U0*h
}%LwaRT
template < typename Right > `~|8eKFq!
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const pgT XyAP{
{ .
+_IpygQ
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); GtI]6t
} Zkl:^!*
u=^0n2ez
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > $jMU|{
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。 eBiP\
l*]9
template < typename T > struct picker_maker s!S,;H
{ $T* ##kyE9
typedef picker < constant_t < T > > result; t95hI DtD
} ; clfi)-^{K
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > *4}lV8
{ S~^0
_?
typedef picker < T > result; k#"Pv"
} ; Ij;=
9`{[J['V
下面总的结构就有了: sX53(|?*
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。 hCRW0
I
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。 pl62mp!
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 [XFZ2'OO
至此链式操作完美实现。 1o)Vzv
T8Sgu6:*R
,])@?TJb@
七. 问题3 "h.} o DS
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。 cGSoAK
+ wd} '4)
template < typename T1, typename T2 > <()xO(
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const R<W#.mpo6
{ etF?,^)h=g
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); \ZrLh,6f.
} ~N+lI\K
m(JFlO
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: xo{f"8}^
/_~b~3{u
template < typename T1, typename T2 > 'Rk~bAX
struct result_2 i[FcY2
{ |u8hxa
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; X;_0"g
} ; -,jJ{Y~
.XM3oIaW
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? rN#ydw:9
这个差事就留给了holder自己。 lh`inAt)"
A(AyLxB47*
<LM<,
template < int Order > iqf+rBL
class holder; -k\7k2
template <> )f#@`lf[<
class holder < 1 > aM'0O![d
{ ,-u | l
public : =!NYvwg6;o
template < typename T > [o&Vr\.$
struct result_1 A?Jm59{w
{ GEP YSp
typedef T & result; 'N,3]Soi
} ; F=
template < typename T1, typename T2 > |E@G sw
struct result_2 JA7HO|
{ &|<~J(L;
typedef T1 & result; .UbmU^y|
} ; vj0`[X
template < typename T > M"F?'zTkJ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const #f]R:Ix>
{ W.p->,N
return (T & )r; GV)#>PL
} G\h8j*o
template < typename T1, typename T2 > QQ@, v@j5
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const G}i\UXFE
{ A`u04Lm7
return (T1 & )r1; v}dt**l
} o*/\oVOq
} ; l ,)l"6OV
g92M\5
x9
template <> wbI(o4rXE
class holder < 2 > &:L8; m
{ P,AS`=z
public : 9\TvX!)h
template < typename T > LXIlrZ9D5
struct result_1 XboOvdt^|
{ !$h%$se
typedef T & result; 18w[T=7)
} ; Zx25H"5j
template < typename T1, typename T2 > Faa:h#
struct result_2 Q"8)'dL'
{ 7d/wT+f
typedef T2 & result; 'xZxX3
} ; # l~d
template < typename T > XRs/gUT
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Ed#%F-1sX
{ O89<IXk
return (T & )r; g2C-)*'{yh
} `ZN@L<I6
template < typename T1, typename T2 > =Z/'|;Vd_x
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +YT/od1t7
{ 6N.mSnp
return (T2 & )r2; 0]8+rWp|Nz
} /0SG
} ; &{&lCBN
H*|Bukgt/M
&.kg8|s{
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> >。 t,N-|
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: .5L/<
首先 assignment::operator(int, int)被调用: i#lvt#2J0
&g,K5at
return l(i, j) = r(i, j); bXq,iX
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) <)Kjf/x
T'XAcH
return ( int & )i; oiO3]P]P
return ( int & )j; &\sg~
最后执行i = j; H?40yu2m5
可见,参数被正确的选择了。 R ;5w*e}?5
iBJ*6orz
*sJx0<!M}
F&lc8
Sc Gmft3A
八. 中期总结 9Lz)SYd
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: d;lp^K
M
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 nS?HH6H
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ?RWd"JTGue
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor uNXh"?
`k\]I |6
b,T=0W
Zpb3>0<R
c'`7p/l.
|nry^zb
九. 简化 n4."}DO
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。 "G6d'xkP
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 $6!`
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ::H jpM
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 @T/C<- /:
+-*/&|^等 vW$]:).
2. 返回引用。 jn}6yXB
=,各种复合赋值等 }r^MXv ~(
3. 返回固定类型。 I]SR.Yp%
各种逻辑/比较操作符(返回bool) :Yz.Bfli
4. 原样返回。 ^D4 b\mF
operator, =Bo0Oei
5. 返回解引用的类型。 SVq7qc9K?
operator*(单目) m}uF&|5
6. 返回地址。 l'16B^
operator&(单目) =j;o,
J:(
7. 下表访问返回类型。 /u:Sn=SPd
operator[] 3}twWnQZJ
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 1}ZBj%z4l
operator<<和operator>> /4~RlXf@
pNiqb+^nz
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。 n+uq|sYVa
例如针对第一条,我们实现一个policy类: )1x333.[c
0l 3RwWj
template < typename Left > 4QIvxH
struct value_return 3&' STPpW
{ 1~7y]d?%
template < typename T > G$@X>)2N8
struct result_1 H50nR$$<*Y
{ +Z;0"'K'e
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; _4E+7+
} ; t&r?O dc&m
|um)vlN;9
template < typename T1, typename T2 >
vN4X%^:(
struct result_2 7gQt
k
{ r1?LKoJOn
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; A{+ZXu}
} ; -;~_]t^a
} ; V|a59[y?
9h0|^ttF
> %Y#(_~a
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait nQ~q-=,L
uwQ4RYz
下面我们来剥离functor中的operator() fZ
%ZV
首先operator里面的代码全是下面的形式: pwZ &2&|
`HJw wKd
return l(t) op r(t) A1'IK.
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 'M'LJ.,"/
return op l(t) J|DWT+$#Z
return op l(t1, t2) "V:UQ<a\
return l(t) op R6:N`S]&d[
return l(t1, t2) op %xk]y&jv
return l(t)[r(t)] M]_vb,=1
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] \Fj4Gy?MW
'Gt`3qG
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: =G72`]#-
单目: return f(l(t), r(t)); cxv)LOl-
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Hd2_Cg FB
双目: return f(l(t)); s~63JDy"E
return f(l(t1, t2)); 5rcno.~QO
下面就是f的实现,以operator/为例 92tb`'
[R:O'AP}@}
struct meta_divide ix/uV)]k`
{ ftH
0aI
template < typename T1, typename T2 > [X=eCHB?
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 1bDc ct
{ ~ZDdzp>
return t1 / t2; tllg$CQ5
} qzmZ/z96
} ; #tfJ?w`
{U<htl4
这个工作可以让宏来做: 4Sl^cKb$7
eo,]b1C2n
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ .LS.Z
4@
template < typename T1, typename T2 > \ mcR!P~"i
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 4{Ak|
以后可以直接用 y\)w#
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) l3MH+o
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 wGxLs>|
4
(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。。。) Ip0Zf?
D2mB4
@6tx5D?
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 JH5])i0
i@;a%$5
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > D"WkD j"M
class unary_op : public Rettype tvH)I px
{ \G"/Myi
Left l; g ` {0I[
public : Zu hT \l
unary_op( const Left & l) : l(l) {} tO0+~Wm
}hf*Jw
template < typename T > =0-qBodbl
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const H9Z3.F(2
{ KWY G\#S0]
return FuncType::execute(l(t)); ^49moC-
} 8]L.E
R.QcXz?d
template < typename T1, typename T2 > ?t"PawBWE
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3HiW1*5W
{ lt]U?VZ
return FuncType::execute(l(t1, t2)); QRjt.Ry|
} INT2i8oU
} ; zJy{Ry[Sb
uXC?fMWp.
0k>&MkM\^
同样还可以申明一个binary_op 6]3ZUH;
-,tYfQ;:
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ]aR4U`
class binary_op : public Rettype Ij8tBT?jlL
{ e{O5y8,
Left l; O^:h _L
Right r; 2=|IOkY
public : GwV FD%
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} @W,Y_8:
IY:O? M
template < typename T > ;0*^9 8K
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const !RD,:\5V
{ D^~gq`/)
return FuncType::execute(l(t), r(t)); {MtB!x
} O
o:jP6r
E.3}a>f
template < typename T1, typename T2 > Rt|Hma
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const n\YxRs7
hF
{ `3KprpE8v
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); )X/Faje
} *X #e
} ; ^m=%Ctu#
>KPJ74R
]4yvTP3[Rm
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 O+$70
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 MocH>^,
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) &1{k^>oz
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 ["M>
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! F~AS(sk
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 7y\g~?5N
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 a*hThr+$M
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) X
A|`wAGP
下面是修改过的unary_op z,)sS<t(
&^H
"T6
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ss<'g@R
class unary_op 8hfh,v5(
{ !;gke,fB
Left l; |DD?3#G01
>C[1@-]G%7
public : gT
OMD
ar|[D7Xrq\
unary_op( const Left & l) : l(l) {} \gkajY-?
dWy1=UQfP
template < typename T > Z]f2&
struct result_1 x,dv~QU
{ q@9i3*q;
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; mmL~`i/
} ; ;Y^RF?un
f zO8by
template < typename T1, typename T2 > JWL J<z
struct result_2 5KR|p Fq
{ Ji[g@#
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; njMy&$6a##
} ; PuaosMn(9
YkPt*?,P/
template < typename T1, typename T2 > GJs[m~`8#
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :$aW@?zAY
{ F* }Q^%
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); )yW_O:
} dA/o4co
Nh9!lB m*]
template < typename T > >` QX
xTn
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const :, [!8QP
{ 8
-;ZPhN&
return OpClass::execute(lt(t)); ;|QR-m2/
} "v!HKnDT
vXyo
} ; PV6*-[
2bnIT>(
JK"uj%
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 N>%KV8>{L
好啦,现在才真正完美了。 dY@Tt&k8E
现在在picker里面就可以这么添加了: Z4ov
w s>Iyw.u
template < typename Right > [KI`e
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const !a(qqZ|s
{ h_G|.7!
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ysJhP .
} n UCk0:{
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。 `OReSg
2
G>S1Ld'MV
B9)qv>m
UN?T}p-
oF
>m6,xxTR
十. bind 4*XP;`
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。 a 8hv .43
先来分析一下一段例子 ;
9&.QR(
,
gr&s+
GVc[p\h(
int foo( int x, int y) { return x - y;} /\uH[[s
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 .Xz"NyW
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 #u5;utY:F
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。 S%s|P=u
我们来写个简单的。 k=~pA iRDN
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: >wk=`&+V@
对于函数对象类的版本: b;`#Sea
VE"0VB.
template < typename Func > &R FM
d=
struct functor_trait oy2dA
{ $4*E\G8
typedef typename Func::result_type result_type; C+]q
} ; YSz$` 7i
对于无参数函数的版本: +fCyR
4U
a~*58
template < typename Ret > }V#9tWW
struct functor_trait < Ret ( * )() > [(P[qEY
{ 6dR-HhF
typedef Ret result_type; HD8"=7zJk
} ; O{cGk:
y
对于单参数函数的版本: &B7+>Ix,
qTa]th;
template < typename Ret, typename V1 > I1 R\Ts@
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > a2=uM}Hsp
{ J%-lw{FC
typedef Ret result_type; )"c]FI[}
} ; xBE
RCO^
对于双参数函数的版本: #b"5L2D`y'
JXRf4QmG
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > MHr0CYyb.
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > pGbFg&
{ 6v2RS
typedef Ret result_type; T.w}6?2
} ; L3=YlX`UL
等等。。。 E%2!C/+B
然后我们就可以仿照value_return写一个policy rb}wv16?
Aiks>Cyi23
template < typename Func >
Eagmafu
struct func_return wp]7Lx?F
{ Th;gps%b
template < typename T > 6aF'^6+a
struct result_1 Sv~1XL W
{ ?<yq 2`\4O
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 0q>NE<L
} ; C>`.J_N
z^a!C#IX
template < typename T1, typename T2 > ^;CR0.4
struct result_2 |p8"9jN@}c
{ =6Kv`
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; \A3>c|
} ; l`M5'r]l
} ; '[=yfh
gSv[4,hXd
iQm.]A
最后一个单参数binder就很容易写出来了 5fj
bDh:!M
template < typename Func, typename aPicker > ]lB3qEn<
class binder_1 .XLV:6
{ 2*-ENW2
Func fn; yjOu]K:X
aPicker pk;
1W}nYU
public : SN[L4}{
'!yS72{$2
template < typename T > g@k#J"Q'[
struct result_1 ,2
g M-
{ vU8FHVytV
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 7i+!^Qj?y
} ; M]4 =(Vv+5
,yM}]pwlB
template < typename T1, typename T2 > aX[1H6&=7
struct result_2 z3vsz
{ x#:BE
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; fOK+DT~
} ; O7'<I|aD
MR?*GI's
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ;Txv-lfS
KTLbqSS\
template < typename T > c4ZuW_&:
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )y%jLiQv
{ ;LQ# *NjL\
return fn(pk(t)); _4.]A3;}
} (
K6~Tj
template < typename T1, typename T2 > }XGMa?WR
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const q3AJwELXw
{ eq@am(#&kY
return fn(pk(t1, t2)); Ge^zX$.'
} .pS&0gBo\
} ; "EcX_>
BR& Aq
b!'l\~`{i
一目了然不是么? P+)qE6\
最后实现bind ]^J+-c
h`wMi}q'D
@uI?
template < typename Func, typename aPicker > +Dx1/I
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) Vs#"SpH{'
{ jd%Len&p
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ]{f^;y8
} sU) TXL'_!
?S (im
2个以上参数的bind可以同理实现。 O1GDugZ
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。 ~Cjz29|gp
r4O|()
十一. phoenix 9R9__w;
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: Bk?8zYp
aq3~!T;W
for_each(v.begin(), v.end(), ~I{EE[F>qL
( )v[XmJ>H~o
do_ QBy{|sQ`
[ R/^@cA
cout << _1 << " , " e]lJqC
] '
|&>/dyq
.while_( -- _1), ,i?)
cout << var( " \n " ) #SKfE
) Og,Y)a;=
); 95=gY
kOw=c Gt
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: J,f/fPaf7
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 AY#wVy
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 t)YUPDQ@J
那么我们就照着这个思路来实现吧: <fN;
xIB
ev9;Ld
"\e:h|
.G
template < typename Cond, typename Actor > F\a]n^
Y
class do_while Pm4e8b
{ 3sH\1)Zz
Cond cd; 1N8;)HLIBJ
Actor act; Vy__b=ti?
public : !; IJ
template < typename T > )2xE z
struct result_1 {fZb@7?GF
{ geksjVwPH
typedef int result_type; ^YGTh0$W
} ; }91*4@B7
3gAR4
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} xq}-m!nX
m6^ 5S
template < typename T > lsk_P&M
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8p&kL