一. 什么是Lambda %N._w!N<5n
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Pm7}"D'/
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, /n&&Um\
FS O).=#
8s@3hXD&
>t+P(*u
class filler nw<uyaU-t
{ [a(#1
public : xmoxZW:
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} :3 mh@[V
} ; +}AI@+
pb,d'z\S
]SEZaT
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: sI2^Qp@O1
Ewz!O`
%hP^%'G
HzsdHH(J
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); .%-8 t{dt
c+ie8Q!
X?Q4} Y
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 h";L
53h0UL
ca9X19NG
ckn(`I
二. 战前分析 {!`6zBsP
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。 HzJz+ x:
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 lOp`m8_=
8@R|Km5h
Fr-SvsNFB
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 7tp36 TE
/* --------------------------------------------- */ l[J8!u2Xp
vector < int *> vp( 10 ); 4,ag(^}=
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); zt%Mx>V@
/* --------------------------------------------- */ z$sGv19pB
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); cMIEtK`
/* --------------------------------------------- */ DmcZta8n]
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 8P`"M#fI
/* --------------------------------------------- */ eMzk3eOJ
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); K=&>t6s<
/* --------------------------------------------- */ *qq+jsA6wH
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); XWw804ir
Zd+bx*rD
(@YG~0
%TqC/c
看了之后,我们可以思考一些问题: b.938#3,
1._1, _2是什么? <UCl@5g&
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。 /wG2vE8e
2._1 = 1是在做什么? ?JUeuNs9
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。 O6Y0XL
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。 j<$2hiI/?&
l,).p
eS!/(#T
三. 动工 h+,@G,|D
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: >Q*Wi
.+qpk*V\
pR_9NfV{
\2z>?i)
template < typename T > 2AdDIVYC
class assignment mkpMfPt
{ FI.\%x
T value; X>^fEQq"
public : "N#Y gSr
assignment( const T & v) : value(v) {} 6u%&<")4HP
template < typename T2 > 4M T 7 `sr
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 7p[n
} ; qP
,EBE
'"Nr, vQo
~ri5zb20
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 naNghGQ
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment PY'2h4IL
2<6UwF
p7~!z.)o
ry]l.@o;
class holder {8etv:y
{ HZOMlOZ
public : ?]5qr?W%
template < typename T > a9Vi];
assignment < T > operator = ( const T & t) const Y0> @vTUX
{ n"8Yv~v*2j
return assignment < T > (t); EX"yxZ~
} ~6gPS
13
} ; @F>D+=hS
[>9is=>o.
gDzK{6Z}
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: =pr7G+_u
XP}<N&j
static holder _1; A}w/OA97RO
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 }B^tL$k
|BYRe1l6l
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); iRBfx
而不用手动写一个函数对象。 GX%g9f!O
u@^LW<eD
m[2gdJK
Bp{Ri_&A
四. 问题分析 bK7J} 8hH
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。 &3&HY:yF
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。 g{LP7D;6
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 )PZT4jTt
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 1H9!5=Ff
下面我们可以对这几个问题进行分析。 z!\*Y
=e
r|Z{-*`
五. 问题1:一致性 w(F%^o\
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?| 0}9h]X'
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 sq]F;=[5
<Z$J<]I
struct holder 3gzXbP,
{ yQrD9*t&g
// 0"#HJA44
template < typename T > .]Z"C&"N]
T & operator ()( const T & r) const T{'RV0%
{ L.IlBjD
return (T & )r; P
{'b:C
} 2zpr~cB=
} ; DwF hK*
ULW~90
这样的话assignment也必须相应改动: =u;MCQ[
z%kULTL
template < typename Left, typename Right > !9x}
class assignment R-Sym8c
{ -qoH,4w
Left l; 6:2vP
NF
Right r; rlD8D|ZG
public : V8(-
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} pot~<d`:K"
template < typename T2 > ce(#2o&`
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Ca\6vR
} ; N21smC}
;}t(Wnu.
同时,holder的operator=也需要改动: K^[?O{x^B
Ho%CDz
z
template < typename T > Gh$^ {
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const I:.s_8mH}
{ %znc##j)q
return assignment < holder, T > ( * this , t); Dh*n!7lD`
} g&.=2uP
]f3>-)$*
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 PW4q~rc=:
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ntY]SK%Z
SX*RP;vHy
return l(rhs) = r; gZ5 |UR<
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 v>56~AJ
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 1eKT^bgM
Debv4Gr;^
template < typename Tp > r
:dTz
class constant_t n:X y6H
{ = /8cp
const Tp t; 3a|\dav%
public : m kexc~l
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} oU/5 a>9~
template < typename T > cNH7C"@GVu
const Tp & operator ()( const T & r) const _G0x3
{ 54/=G(F
return t; DI%saw
} 1Z;iV<d
} ; ctUp=po
YzWz|
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 #Dac~>a'
下面就可以修改holder的operator=了
@8
6f
A=4OWV?
template < typename T > /j^
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 0`hdMLONR
{ 9VT;ep
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); xkn;,`t^lJ
} v2?ZQeHr_(
h$*!8=M
同时也要修改assignment的operator() Ls%MGs9PI
T;uX4,|(
template < typename T2 > 6nQq
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } *](iS
现在代码看起来就很一致了。 ix$bRdl
_j3f Ar(V
六. 问题2:链式操作 M`>E|"<
现在让我们来看看如何处理链式操作。 &FD>&WRV
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 iB{V^ksU
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 fIF8%J ^3
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 7 3m1
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct "}!G!k:
5m*,8 ]!-
template < typename T > ^s=8!=A(
struct result_1 `9 L>*
{ RZ7@cQY
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; >/|*DI-HJ
} ; Uv.)?YeGh
nlYNN/@"
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: OCUr{Nh
kl`W\t F
template < typename T > HhpDR
struct ref 68
sB)R
{ J *yg&
typedef T & reference; Ib`XT0k
} ; OH88n69
template < typename T > xUvs:
struct ref < T &> 99S^f:t
{ dscgj5b1~
typedef T & reference; ,^:.dFH6
} ; [~^0gAlQC
<!+Az,-
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: T|p"0b A
yZRzIb_
template < typename T > N$DkX)Z
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const VnzZTGs
{ d@^ZSy>L2
return l(t) = r(t); u"8yK5!
} Q@niNDaW2
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。 zTp"AuNHN
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 hc1N~$3!G
`gJ(0#ac
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 g :OI
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ?`#Khff?
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 y*? Jui Q
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 nEfK53i_
最后的布局是: <[v[ci
Add q<J~ ~'
/ \ IcEdG(
Divide 5 )7d&NE_
/ \ j [a(#V{
_1 3 ZoeD:xnh[
似乎一切都解决了?不。 TV:9bn?r)
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 GeqPRah
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 :Al!1BJQ
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: ;j7#7MN2_E
dI2
V>vk
template < typename Right > y9;Yivr)
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const =vPj%oLp'a
Right & rt) const lk!@?
{ s.#`&Sd>
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); z{6Z
11|
} l.]xB,k
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 FlQGgVN
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 @c#(.=
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 >usL*b0%
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 =v\.h=~~
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 ':q p05t
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? *R"/ |Ka
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: O<I-
lFkR=!?=
template < class Action > 0%B/,/PxD
class picker : public Action CAlCDfKW}
{ us.~G
public : +_`7G^U?%
picker( const Action & act) : Action(act) {} E{\2='3\
// all the operator overloaded Y@v>FlqI{
} ; YQ}o?Q$z
Fcx&hj1gQ
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。 .X&9Q9T=#
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: ^pS~Z~[d/
jo7\`#(Q
template < typename Right > t:S+%u U
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const gr{ DWCK
{ z{543~Og59
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ]iWRo'
} {vj)76%y
YR70BOxK
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Smh,zCc>s
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。 vI?, 47Hj+
[7-?7mp!B
template < typename T > struct picker_maker h;Qk@F
{ sT.ss$HY9,
typedef picker < constant_t < T > > result; TvM~y\s
} ; 2eogY#
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > [Pp'Ye~K@c
{ k+/6$pI
typedef picker < T > result; 46x'I(
} ; yauvXosX
cNrg#Asen&
下面总的结构就有了: /QQ*8o8
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。 ~Ei<Z`3}7"
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。 h;Kx!5)y
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 3q.q
YX
至此链式操作完美实现。 RCrCs
;a/E42eN;
:0/7, i
七. 问题3 #4:?gfIj
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。 o-\[,}T)M
`^vE9nW7
template < typename T1, typename T2 > sKWfXCd
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const z}<^jgJ
{ "Q<MS'a
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); VTM/hJmwJ
} wzA$'+Mb
W_=f'yb:E
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: }bDm@NU
bcyzhK=
template < typename T1, typename T2 > 1 zZlC#V
struct result_2 ]5O~+Nf
{ |)&%A%m
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; GyIV
Hby
} ; #cJ@uqR
7$b1<.WX
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? H\
% 7%
这个差事就留给了holder自己。 6863xOv{T
1oS/`)
wY#E?,
template < int Order > R-:2HRaA
class holder; ?[AD=rUC
template <> c$,P ~Ws'
class holder < 1 > HQ g^
h
{ Dv"9qk
public : sK{e*[I>W
template < typename T > 9x8fhAy}4
struct result_1 'F<TSy|4kI
{ sB</DS
typedef T & result; XSDpRo
} ; '%qr.T
%
template < typename T1, typename T2 > Ri{=]$
struct result_2 r$1Qf}J3=
{ |>Vb9:q9Po
typedef T1 & result; ok[i<zl;'
} ; {=WgzP
template < typename T > yfSmDPh
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const hM{bavd
{ 3F3A%C%
return (T & )r; i. "v4D
} M{@(G5
template < typename T1, typename T2 > zda 3
,U2o
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const UZMd~|
{ hrn+UL:d
return (T1 & )r1; P?\6@_ Z
} @- xjfC\d
} ; ]'}L 1r
)UR7i8]!0
template <> VRMXtQ*1Dm
class holder < 2 > x4 yR8n(
{ pb}*\/s
public : &HW9Jn
template < typename T > O?2DQY?jT
struct result_1 +nL[MSw
{ ![1rzQvGDb
typedef T & result; -~1~I
e2
} ; TxD#9]Q`
template < typename T1, typename T2 > 2 nCA<&
struct result_2 $]d^-{|
{ E
fDH6
typedef T2 & result; 6N4~~O
} ; \85i+q:LuA
template < typename T > gJXaPJA{
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const }OUt sh ]y
{ AKC`TA*E
return (T & )r; \~W'v3:W
} 8=l%5r^cq
template < typename T1, typename T2 > cr3^6HB
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const @5FQX
{ XTyxr
return (T2 & )r2; t# i#(H
} b;n[mk
} ; az$FnVNn=
v+XJ*N[W
p2eGm-Erq
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> >。 }tz7b#
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: [WmM6UEVS
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ueudRb
G[=c
Ss,
return l(i, j) = r(i, j); &8H'eAA
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) b=vkiO`2
U6K|fYN`
return ( int & )i; CTb%(<r
return ( int & )j; aUp
g u"
最后执行i = j; A"]YM'.
可见,参数被正确的选择了。 p{_" bB
!g[Zfo2r"
Y]>t[Lo%
s[jTP(d)8
,bi^P>X
八. 中期总结 9w"*y#_
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: 4 KiY6)
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 8LKiS
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ;l+Leex
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor L0,'mS
l#o
~W`
>Tgv11[
<)9y{J}s:
zCZf%ATq
.*oU]N%K=
九. 简化 i5Ggf"![
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。 e6*8K@LHB
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 _>+Ld6.T6
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: lxx2H1([
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 RZLq]8pM
+-*/&|^等 3fj4%P"
2. 返回引用。 vXs"Dst
=,各种复合赋值等 tmq OJ
3. 返回固定类型。 ?s01@f#
各种逻辑/比较操作符(返回bool) [,Gg^*umS
4. 原样返回。 `yyG/l
operator, 6x`t{g]f,
5. 返回解引用的类型。 K+eM
operator*(单目) [0!( xp^
6. 返回地址。 01]f2.5
operator&(单目) d{?LD?,)
7. 下表访问返回类型。 [txE .7p
operator[] j#|ZP-=1_
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 -@'FW*b
operator<<和operator>> Lbgi7|&
i1UsIT
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。 e'~3oqSvR
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Q,g\
dO'(2J8
template < typename Left > {: /}NpA$
struct value_return ?uu*L6
{ ?<!|
template < typename T > oH@78D0A
struct result_1 Nn6%9PX_)
{ kiEa<-]
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; w)f#V s
} ; :#Wd~~d
*dQSw)R
template < typename T1, typename T2 > 5pX6t
struct result_2 6nn*]|7
{ z{
dEC %
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; &C}*w2]0S
} ; =_CzH(=f#
} ; "oyo#-5z
}BEB1Q}L
w;M#c
Y
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 81F9uM0
vM={V$D&
下面我们来剥离functor中的operator() e\rp)[>'
首先operator里面的代码全是下面的形式: $xsd~L&
pglVR </
return l(t) op r(t) E.h*g8bXe
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 0GwR~Z}Z
return op l(t) 6tZI["\
return op l(t1, t2) CIWO7bS
return l(t) op !
nx{
X
return l(t1, t2) op 0GL M(JmK
return l(t)[r(t)] ~%oR[B7=|
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Eci\a]
P55fL-vo|}
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: }>\C{ClI
单目: return f(l(t), r(t)); kh<2BOV
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ctQ/wrkU
双目: return f(l(t)); :FF=a3/"6
return f(l(t1, t2)); &{:-]g\
下面就是f的实现,以operator/为例 gXU8hTd8
7GGUV
struct meta_divide BT$_@%ea&
{ TeQV?ZQ#}
template < typename T1, typename T2 > xdPx{"C
3
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) %T[]zJ(
{ BtZ yn7a
return t1 / t2; sW$XH1Uf#
} 0RfZEG)
} ; [g,}gyeS(
\V:^h[ad
这个工作可以让宏来做: z?zL9 7H
>_}
I.\X
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ !D6]JPX
template < typename T1, typename T2 > \ qs6aB0ln
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 3|7QUld
以后可以直接用 `cO:<^%
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 4i bc
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 xw%0>K[
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) {g6%(X\r.r
y`Fw-!'o
bt *k.=p
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 d9ihhqq3}
A&{Nh` q
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > -Za/p@gM
class unary_op : public Rettype =N@t'fOr
{ }]TxlSp!;
Left l; G$PE}%X
public : k)u[0}
unary_op( const Left & l) : l(l) {} =Qq+4F)MD
IV-{ve6
template < typename T > =a!=2VN9y
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const & kIFcd@
{ :&Nbw
return FuncType::execute(l(t)); $]1=\I
} 6*?F @D2&
$>gFf}#C
template < typename T1, typename T2 > E^PB)D(.
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6@o*xK7L
{ POW>~Tof1
return FuncType::execute(l(t1, t2)); QJNFA}*>
} mOSv9w#,
} ; V~bD)?M
X]=t>
(hsl~Jf
同样还可以申明一个binary_op )"LJ
hLg
m|# y
>4
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ivPg9J1S
class binary_op : public Rettype j pOp.
{ zi:BF60]=
Left l; 0V]s:S
Right r; l%ZhA=TKQ
public : J1kM\8%b\
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} mmsPLv6
wBzC5T%,
template < typename T > 67TwPvh
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const >/\'zi]L
{ f::Dx1VcX
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 'yth'[
} .pq%?&
!W0v >p
template < typename T1, typename T2 > A
>$I
-T+
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +"(jjxJm
{ !BI;C(,RL
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); \9d$@V
} u>$t'
} ; X8|EHb<
xPgBV~
`6YN3XS
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 K^$=dLp
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ':W[ A
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) HDKbF/
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。 P4?glh q#
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ddo#P%sH'
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。。。 BHw, 4#F1;
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 n(Uyz`qE
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) hcc/=_hA
下面是修改过的unary_op -&;TA0~;
{!`4iiF
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > M;NX:mX9
class unary_op 6RM/GM
{ C?Ucu]cW
Left l; :LTN!jj
nm+s{
public : -hV*EPQ/
]?)TdJ`
unary_op( const Left & l) : l(l) {} <Qq*p
C>~TI,5a3
template < typename T > /> Nt[o[r
struct result_1 xpI wrJO
{ .o8t+X'G
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; &R siVBA
} ; q =Il|Nb>
nie% eC&U
template < typename T1, typename T2 > Wf<LR3
struct result_2 I|J/F}@p
{ Mlq.?-QgIL
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; mt`.6Xz~
} ; a>)f=uS
w:l"\Tm
template < typename T1, typename T2 > W`&hp6Jq
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \f)#>+X-
{ 6,uX,X5
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ?8 {"x8W;
} m3ff;,
4sM.C9W
template < typename T > Mq8L0%j
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const aP`P)3O6)1
{ ]HdCt 3X
return OpClass::execute(lt(t)); <| &Npd'
} ,
dp0;nkr
5coZ|O&f8
} ; rH>)oThA#
875od
zT[!o
j7
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 smLQS+UE
好啦,现在才真正完美了。 *j-aXN/ $
现在在picker里面就可以这么添加了: &0f,~ /%Z
`-&K~^-cH
template < typename Right > Df#l8YK#
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const I0a<%;JJW
{ &OBkevg
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); MW{8VH6+
} vFsLY
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。 o14cwb
4 OX^(
_
J[
c|1&lYal;
|)81Lz
十. bind {iLT/i%
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。 s{" 2L{,$
先来分析一下一段例子 d7i]FV
X7wKy(g
O~QB!<Q+
int foo( int x, int y) { return x - y;} `XB
9Mi=
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 g1o8._f.
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 $A`VYJtt#
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 fX+O[j
我们来写个简单的。 5Ph4<f` L~
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: N[yy M'C
对于函数对象类的版本: &=Wlaa/,&
KdlQ!5(?X
template < typename Func > V>
bCKtf&
struct functor_trait j5ve2LiFV%
{ EIQ
p>|5
typedef typename Func::result_type result_type; -(#iIgmP
} ; ]7mt[2Cd
对于无参数函数的版本: gdoLyxQ
-gWZwW/lD
template < typename Ret > 9K&:V(gmw
struct functor_trait < Ret ( * )() > h}EPnC}
{ rbCAnwA2
typedef Ret result_type; 7yba04D)
} ; ;\l,5EG
对于单参数函数的版本: {_Gs*<.
ZW}_Qs
template < typename Ret, typename V1 > mQ=#nk$~g
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > L:8q8i
{ `g})|Gx
typedef Ret result_type; )Z
VD+X
} ; N36_C;K-z
对于双参数函数的版本: x=jK:3BF
;'Nd~:-]
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > QwJyY{O`
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > d M-%{
{ 9E6R0D}
typedef Ret result_type; 4{l,
} ; 3t6LT
等等。。。 9I/N4sou
然后我们就可以仿照value_return写一个policy w\brVnt
t_suF$
template < typename Func > Ki~1qu:
struct func_return j w9b)
{ \j)E5b+
template < typename T > I9Fr5p-%O
struct result_1 9k~8
{ n}77##+R&C
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 2dzrRH
} ; 9$m|'$p3sG
C/&-l{7
template < typename T1, typename T2 > 6u}</>}
struct result_2 $a%MOKr
{ M|[o aanY'
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ))i }7chc
} ;
EU/8=JA1
} ; kM@zyDn,
zA"`!}*
i2^>vYCsl
最后一个单参数binder就很容易写出来了 {vO9ptR;
RAK-UN
template < typename Func, typename aPicker > {
buy"X4
class binder_1 W 8!Qv8rf
{ }-3mPy(*%
Func fn; Uv~QUL3>
aPicker pk; T"}vAG( .O
public : ^<-+@v*
zNuJj L
template < typename T > t!\tF[9e
struct result_1 qcGK2Qx
{ C{XmVc.
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; f>Jr|#k
} ; ;xs"j-r/
50C
template < typename T1, typename T2 >
6B
?twh)
struct result_2 ivz5H(b
{ -[DOe?T
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; "v4B5:bmqW
} ; @jlw_ob2g
bNoW?8bZ
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} z%LIX^q9
4I?^ t"
template < typename T > 5lT*hF
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 0k(a VkZ I
{ 19KQlMO.G
return fn(pk(t)); 9]wN Bd
} m7>JJX3=<
template < typename T1, typename T2 > +XYE {E5
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ")HFYqP>9
{ ~<OSYb
return fn(pk(t1, t2)); L`EBfz\n
} )Iq <+IJ
} ; :Qf '2.h)
w(TJ*::T
QW~1%`
一目了然不是么? V}NbuvDB@
最后实现bind 1|6%evPu(
lR6x3C
H@
pQ<Y:-`c
template < typename Func, typename aPicker > ig':%2V/
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) Oh\<VvZuN
{ A7hVHxNJ-
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); {3{"8-18
} ^B2
-)
klR|6u]%
2个以上参数的bind可以同理实现。 fLm*1S|%\
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 |WdPE@P
\`\ZTZni
十一. phoenix B i<Q=x'Z;
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: hzbw>g+
Wh2tNyS
for_each(v.begin(), v.end(), A:9?ZI/X
( '1)$'
do_ Eue~Y+K*b
[
}sO&. ME
cout << _1 << " , " 2oRg 2R}
] B\:%ufd
~
.while_( -- _1),
)sp4Ie
cout << var( " \n " ) x`IEU*z#
) %O;bAC_M
); n`&U~s8w
["e3Ez
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: U\<?z Dw
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 7y@Pa&^8
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 B=A [ymm
那么我们就照着这个思路来实现吧: )$bS}.
do+.aOC
kO*$"w#X[p
template < typename Cond, typename Actor > TLe~y1dwY=
class do_while "?I y (*^
{
2WVka
Cond cd; JOLaP@IPT
Actor act; cFnDmtI:
public : l.bYE/F0&
template < typename T > 'B0{_RaTb
struct result_1 Gvqxi|
{ T+K):ug
typedef int result_type; YgV817OV
} ; zXxT%ZcCj
)fSOi||C
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} r|PB*`
qF-@V25P
template < typename T > /&+tf*
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const s '\Uap
{ -f>%+<