一. 什么是Lambda e=R}
4`
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 kL3=7t^ 1
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, *&PgDAQ
Sh*P^i.]+
x!jhWX
Aa Ma9hvT!
class filler Uy_=#&jg
{ Wm,,OioK
public : Cn<kl^!Q-
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} <f*0 XJ#
} ; tp]|/cx4
,-"]IR!,w
onlyvH4
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: =e+go
]87x
\'KzSkC8
x V e!
\[&]kPcDl
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); v uP1gem
k8JPu"R
G~]BC#nB_
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 6{~I7!m"
5 9vGLN!L
S=2,jPX2r
cjW]Nw
二. 战前分析 r__M1
!3
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。 2P=;r:cx
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 ;1 fM L,8
)'g vaT
u&Fm}/x
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); <gy'@w?
/* --------------------------------------------- */ 7ou^wt+%
vector < int *> vp( 10 ); meWAm?8RI
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); x,%&[6(
/* --------------------------------------------- */ 'FhnSNT(4=
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); [ZbK)L+_
/* --------------------------------------------- */ I}WJ0}R
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); \);rOqh
/* --------------------------------------------- */ On^#x]
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); q|l|gY1g)
/* --------------------------------------------- */ rBf?kDt6l
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); M@\'Y$)Y{
bqO"k t
Z:_y,( 1Q
S(6ZX>wv:
看了之后,我们可以思考一些问题: ?q P}=nJ
1._1, _2是什么? 7'S]
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 ||V:',#,W
2._1 = 1是在做什么? 0FOf *Lz
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 *`#,^p`j
b
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 Sx2j~(pOr
f<wgZM
g$b*#
三. 动工 Jy_'(hG
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: v(i Uo&Ge
8##jd[o&p~
w^gh&E
5[_8N{QC;
template < typename T > P `"7m-
class assignment SOmn2
}
{ V1.F`3h~
T value; ?=kswf
public : %j@FZ
)a[
assignment( const T & v) : value(v) {} j,XKu5w)Oi
template < typename T2 > &iZYBa
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } >Il`AR;D
} ; l i-YkaP
8:xo ~Vc
l'QR2r7&.
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 [JoTWouNU
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment UsN b&aue
Ao T 7sy7
F]YKYF'1I
Q\L5ZJ%y/
class holder SK52.xXJ
{ fP58$pwu
public : {M/c!
template < typename T > ;L2bC3
assignment < T > operator = ( const T & t) const @
WaYU
{ %%6('wi
return assignment < T > (t); BA,6f?ktXS
} 8n5nHne
} ; =joXP$n^
I})t
5#.\pR{Gd
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: 2p>SB/
Q/)ok$A&
static holder _1; OPW"ABJ
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 `Xdxg\|
gqRTv_ ;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); D'cY7P
而不用手动写一个函数对象。 4iqmi<[("
8"mW!M
e oSM@Isu
JWHt|zBg
四. 问题分析 $3[\:+
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 mo[<4Uks
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 Z&jb,eh2
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ?K {1S
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 g ypq`F
下面我们可以对这几个问题进行分析。 8G&+
^85n9a?8
五. 问题1:一致性 ,$zlw\
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?| ih |Ky+ !
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 aGb.
Lh9
F'FZ?*a
struct holder P 4*MV
{ V9u\;5oL
// M5WtGIV
template < typename T > W#I:j: p
T & operator ()( const T & r) const V}fKV6 v9
{ Yc`j
return (T & )r; 6\fMzm
} #0hNk%X=
} ; -{U>}
Y)
'z}M[h
K]
这样的话assignment也必须相应改动: ywynx<Wg
[Cj)@OC
template < typename Left, typename Right > R{uJczu
class assignment 5b1uD>,;y
{ }BdVD t
Left l; $>"e\L4Kp
Right r; }?]yxa ~
public : uO@3vY',n
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} "lz[zFnO
template < typename T2 > b>=Wq
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } /CI%XocB
} ; bk"k&.C^+
N&^xq_ 9&
同时,holder的operator=也需要改动: BCUt`;q ]B
)HX:U0
template < typename T > D"XX920$~
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const gZl w
{ R G0S
return assignment < holder, T > ( * this , t); Z%5nVsm:G
} XQ3*
=v4r M0m,
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。 a=*ALd_&0
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 8HFXxpt[G
kg:
uGP9
return l(rhs) = r; qwF*(pTHq
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。 $HBT%g@UN
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 3p3WDL7
xshArJ&A
template < typename Tp > }#OqU#
q|
class constant_t 1<a@ p}
{ 2:iYYRrg
const Tp t; 0SMQDs5j
public : i#RElH
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 7"F|6JP"$c
template < typename T > :'y{dbKp"
const Tp & operator ()( const T & r) const | 7 m5P@X
{ Du^x=;
return t; Wm)-zvNY;
} 4e+BqCriC*
} ; cophAP
V~T`&
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 z|3`0eWIG
下面就可以修改holder的operator=了 B:?#l=FL
)WVItqQKV
template < typename T > E7gHi$
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const &nqdl+|G*
{ .]j#y9>&w%
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); -@ZzG uS(
} Ht|",1yr+
m<4s*q0\i
同时也要修改assignment的operator() r(:
8!=~K
[`.3f'")j
template < typename T2 > Kc%n(,+%"
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } =w^TcV
现在代码看起来就很一致了。 Z
7s;F}=
X`yNR; >
六. 问题2:链式操作 jCTy:q]
现在让我们来看看如何处理链式操作。 psIkG0
&
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。 cy) k<?,
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。 j:3EpD@GS
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。 Ap]4QqU
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct YH[XRUa
^\M
dl
template < typename T > Opv1B2
struct result_1 908ayfVI
{ K2cq97k,d
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; qyg*n>nt
} ; 3sZ,|,ueD
}RcK_w@Jx)
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: J` w]}GlH
3`58ah
template < typename T > jHAWK9fa
struct ref .OmQ'
{ `n
3FT=
typedef T & reference; jg[5UTkcs
} ; 8f?rEI\0GD
template < typename T > pC*BA<?Rg
struct ref < T &> +XEjXH5K
{ 96c"I;\GXX
typedef T & reference; U;\S(s}
} ; 8+"10q-
\n#]%X5c
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: EdEoXY-2
f
hQy36i@
template < typename T > 4,2(nYF
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const CN7k?JO<
{ 6|,e%
return l(t) = r(t); i{8]'fM
} 1Gsw-a;a
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。 eSl]8BX_
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 R'zu"I
U,PZMz`2j
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 h$70H ^r
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: t)9]<pN%
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 RI-A"cc6A
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 A2y6UzLYD
最后的布局是: eUt=n)*`
Add [|4}~UV
/ \ f'&GFL=c
Divide 5 lR:?uZ$
/ \ CWs: l3_yn
_1 3 M;*$gV<x
似乎一切都解决了?不。 R'SBd}1
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 u?F (1iN=
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 20aZI2sk`
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: a:A n=NA
+'|{1gB
template < typename Right > .`,F
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const X8Xn\E
Right & rt) const F?z<xL@
{ jyiFM5&
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Z?17Pu'Dp
} ahA{B1M)n
下面对该代码的一些细节方面作一些解释
9RQU?
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 QBoFpxh=
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 7R,qDp S
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 T7{<arL$
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。 9JPEj-3`g
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? pz7H To;p
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: icE|.[
r|
f-_D
template < class Action > 9~c~E/4!
class picker : public Action GW3>&j_!d
{ d",(aZ
public : GP+2/D
picker( const Action & act) : Action(act) {} "(,2L,Zh
// all the operator overloaded o'Wz*oY))\
} ; ~-_i
@4drjT
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。 jH>8bXQqZ
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: J!hFN]M<<
i@5)`<?
template < typename Right > ]tB@kBi "
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const zBY~lNB
{ fN)x#?
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); v^SsoX>WMH
} *%\mZ,s"
nA_%2F'W}
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > x7dEo%j
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。 sWHyL(C@
M-J<n>hl
template < typename T > struct picker_maker XJgh>^R^
{ R>2I RvY(
typedef picker < constant_t < T > > result; 0(y:$
} ; +-BwQ{92[:
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > f+x;:
{ 2q PhLCeZ
typedef picker < T > result; E!J=8C.:
} ; M:|8]y@
$6h*lT<
下面总的结构就有了: E]I$}>k
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。 19c@ `?
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。 D!F 2l_
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 gEwd &J
至此链式操作完美实现。 5u$ D/*
Eb
&|9.}Z8U
/_t|Dry015
七. 问题3 W:`#% :C
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。 y('k`>C
h3!$r~T!a:
template < typename T1, typename T2 > 5o)Y$>T0
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?9mkRd}c
{ Ez+Z[*C
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); bsS:"/?>
} $,fy$
Qk,S
sy/nESZs
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: 5~H#(d<oZ
65TfFcQ<S
template < typename T1, typename T2 > "6CMA0R
struct result_2 +f|BiW
{ Z=?aEU$7
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; R>/NE!q
} ; 3jZ6kfj
["3\eFg
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? b2C`g]ibQ
这个差事就留给了holder自己。 lg$zGa?
h-#1U3d
fv!?Ga(
template < int Order > ;*2>ES
class holder; #%lo;W~IY
template <> (R!hj w~
class holder < 1 > ?D`T7KSe~D
{ Oy57 $
public : %NHkDa!
template < typename T > *L4`$@l8
struct result_1 c{3wk7
{ . pzC5Ah
typedef T & result; K/=|8+IDL
} ; CW&.NT
template < typename T1, typename T2 > 2c5-)Dt)T
struct result_2 a^U~0i@[S
{ $za8"T*I
typedef T1 & result; d5`3wd]]'v
} ; f+_h !j
template < typename T > #OO>rm$
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 'cix`l|^
{ 0Hxmm@X2
return (T & )r; -G7TEq)
} q
11IkDa
template < typename T1, typename T2 > 6!'3oN{
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ^(HUGl_
{ <r#eL39I
return (T1 & )r1; 0'YG6(h
} E_e6^Sk5B(
} ; \R36w^c3
F8:vDv
template <> ?W^c4NtP
class holder < 2 > *37uy_EpV
{ w-wV3Q6X
public : uN([*'0Cg
template < typename T > *t[. =_v
struct result_1 li~d?>
{ SCvVt
typedef T & result; 8_<4-<}P:
} ; Y2o?gug
template < typename T1, typename T2 > ( +pLA"xq
struct result_2 >Cw<BIF
{ (q+)'H%iK
typedef T2 & result; 6f')6X'x
} ;
)M6w5g
template < typename T > S4=~`$eP
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const z 9FfU
{ h$4Hw+Yxs]
return (T & )r; =R*qP ;#
} n2)q}_d
template < typename T1, typename T2 > *%{gYpn
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const QFYWA1<pDh
{ uwz)($~bp
return (T2 & )r2; ^*P%=>zO
} bFe+m1Q_
} ; ,lZB96r0
j@YU|-\qh
='`/BY(m[
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> >。 At-U2a#J{
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: N[<\>Ps|u
首先 assignment::operator(int, int)被调用: D6>HN[D"
(h>-&.`&
return l(i, j) = r(i, j); :<}=e@/~|
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) >}+/{(K"E|
!%"8|)CAr
return ( int & )i; 0g0i4IV
return ( int & )j; E\Rhz]G(
最后执行i = j; ^$b Y,CE
可见,参数被正确的选择了。 6
J{k(H$3
1oc3$A
0aG ni|
1v71rf&w
bD/~eIcWL
八. 中期总结 mV3cp rRqv
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: Pi]19boM.
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 :]\([Q+a
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 |Y?HA&
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor "wNJ
7Zlw^'q$:L
KET2Ws[w
u6AA4(
$<}$DH_Y
OCNQvF~
九. 简化 8fl`r~bqZ
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。 n*2UnKaJ
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 #ZB~x6i6
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: uG,5BV .M
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 kM,C3x{A
+-*/&|^等 `@`CG[-9
2. 返回引用。 H{Wu]C<@p
=,各种复合赋值等 >CHrg]9
3. 返回固定类型。 sS*3=Yh
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 17%Mw@+
4. 原样返回。 %nf6%@s
operator, ? m
DI# ~)
5. 返回解引用的类型。 1q7|OWFT
operator*(单目) [CQ+p!QZ
6. 返回地址。 'Gj3:-xqL
operator&(单目) MN\HDKN
7. 下表访问返回类型。 a<^ v(r
operator[] t'n pG}`tE
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 yD zc<p\`
operator<<和operator>> EV]1ml k$
4h|c<-`>t
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。 ;r<^a6B
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Ayxkv)%:@)
dYJ(!V&
template < typename Left > EJMM9(DQ7
struct value_return |fK1/<sz#
{ $a.JSXyxL
template < typename T > rC5
p-B%
struct result_1 !>FYK}c7
{ KcWN,!G
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; wW>A_{Y
} ; J')o|5S1N
ag [ZW
template < typename T1, typename T2 > Fs9!S a7v
struct result_2 q'T4w!V(V
{ ldU?{o:\s
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; T(id^ w
} ; ZMQZs~;~d
} ; (7wc *#}
]L5@,E4.
y%"{I7!A
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait %O|iE M
C0T;![/4A
下面我们来剥离functor中的operator() "g5^_UP
首先operator里面的代码全是下面的形式: 9+Np4i@
%~4M+r6T
return l(t) op r(t) -*1d!
return l(t1, t2) op r(t1, t2) G#ZH.24Y
return op l(t) )|ju~qbf
return op l(t1, t2) =W(Q34
return l(t) op - YEZ]:"
return l(t1, t2) op ,0M_Bk"
return l(t)[r(t)] 6AAz
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] }|h# \$w
R`NYEptJ
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: 3Z>Ux3[
单目: return f(l(t), r(t)); ZF!h<h&,
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 0"jY.*_EW
双目: return f(l(t)); Wf+cDpK
return f(l(t1, t2)); .]8ZwAs=&
下面就是f的实现,以operator/为例 zfJT,h-{
8I =2lK
struct meta_divide Q*D;U[
{ rDdoOb]B
template < typename T1, typename T2 > T$8)u'-pa
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) \"7*{L:
{ 'TTLo|@"-
return t1 / t2; m+=] m_
} C7]f*TSC4
} ; zYH&i6nj
tH!]Z4}u
这个工作可以让宏来做: 2=*H 8'k
1KU!
tL
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ u+9hL4
template < typename T1, typename T2 > \ )HEa<P^kJl
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 5?f ^Rz
以后可以直接用 ^
gdaa>L
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 0Um2DjTCG
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 &h}#HS>l
(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。。。) |Tv#4st
ld[I}88$
z0d.J1VW
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 &T#;-`'
K%t*8
4j
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > xB@ T|EP
class unary_op : public Rettype >R'F,
{ P9R9(quI
Left l; l|u>Tb|V
public : .j ?W>F
unary_op( const Left & l) : l(l) {} i}cRi&2[
%aP!hy
template < typename T > 9=s<Ld
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const R|'ybW'Y
{ W~)}xy
return FuncType::execute(l(t)); Q-(zwAaE
} T; 4NRC
%[GsD9_-
template < typename T1, typename T2 > 9[#pIPxNK
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const aEB_#1
{ +V2F#fI/
return FuncType::execute(l(t1, t2)); A@`}c,G
} Kf3"Wf^q
} ; =0
#OU
Lw1Yvtn
G0Iw-vf
同样还可以申明一个binary_op Usvl}{L[
:'Vf
g[Uq
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > [z:!j$K
class binary_op : public Rettype YqscZ(L:y
{ _T60;ZI+^
Left l; )+#` CIv
Right r; Y_liA
public : "MeVE#O
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} `>o{P/HN
KR}?H#%
template < typename T > /'SNw?&
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *VCXihgo
{ w?L6!) oiz
return FuncType::execute(l(t), r(t)); RbB.q p
} ZtNN<7
PI {bmZ
template < typename T1, typename T2 > wLIMv3;k
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4Z3su^XR
{ L;z?aZ7n
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); p
T?}Kc
} 3Tcms/n
} ; FaAC&F@u
phXGnm
h4gXvPS&r
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 ^^sE:
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 iT+8|Yia
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) sI=xl
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。 'ms-*c&
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! !)f\%lb
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。。。 `7E;VL^Y1
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ,>a&"V^k
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) h,:m~0gmj
下面是修改过的unary_op LBeF&sb6
>58YjLXb
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > K-)]
1BG
class unary_op 0D.Mke )
{ fUWG*o9
Left l; ,L2ZinU:
%6 zBSje
public : 3DX*gsx(
XT%nbh&y
unary_op( const Left & l) : l(l) {} g{)dP!}
?FZ HrA
template < typename T > K!%+0)A
struct result_1 gx/,)> E.
{ QE+g
j8
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 4\N;2N
} ; Pbn*_/H
/{J4:N'B>
template < typename T1, typename T2 > z|J_b"u4
struct result_2 yWc$>ne[L
{ >h9IM$2
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; X,%
0/6*]
} ; oH?b}T=9jz
bH nT6Icom
template < typename T1, typename T2 > (S5R!lpO
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const _Ay9p[l
{ m])y.T
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); hh%-(HaLX3
} Qy<P463A(l
8FK/~,I
template < typename T > Ml{,
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const fplo w
{ y14;%aQN
return OpClass::execute(lt(t)); &|1<v<I5
} 2,oKVm+
!-x$L>1$
} ; |Zpfq63W
;`4&Rm9n?
Rok7n1gW
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 U}[d_f
好啦,现在才真正完美了。 H2\;%K 2
现在在picker里面就可以这么添加了: )EuvRLo{S7
1=c\Rr9]
template < typename Right >
x+:UN'"r
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const \)904W5R
{ =o(5_S.u;
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); XEp{VC@=
} !Pvf;rNI1T
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。 {6|G@""O
rU:`*b<
uBKgcpvTs
Sq V},
=:Fc;n>c<K
十. bind 3S@7]Pg
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。 2#]#sZmk
先来分析一下一段例子 }'V5/>m[
/{l$sBUL
%@aSe2B
int foo( int x, int y) { return x - y;} E0=)HTtS
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 <?6|.\&
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 wk D^r(hiH
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 L#?Ek-
我们来写个简单的。 LgU_LcoM*
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: rQs)O<jl
对于函数对象类的版本: iL&fgF"'
O,
wJR
template < typename Func > .t-4o<7 3
struct functor_trait )p0^zv{
{ G@\1E+Ip
typedef typename Func::result_type result_type; %6,SKg p
} ; '~<m~UXvD#
对于无参数函数的版本: d#Y^>"|$.
. B9iLI
template < typename Ret > Jb@V}Ul$
struct functor_trait < Ret ( * )() > X*XZb F"=
{ \;3~a9q%
typedef Ret result_type; hGe/;@%
} ; "@@u3`#
对于单参数函数的版本: ~d4 )/y
e7Z32P0ls
template < typename Ret, typename V1 > |Q6.29 9
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > jDfC=a])
{ gIa+5\qYY
typedef Ret result_type; HxV=F66"
} ; Y@vTaE^w3
对于双参数函数的版本: Y|f[bw
!8d{q)JZ
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > .CABH,Po:
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Y'S%O/$
{ ,t?B+$E
typedef Ret result_type; ^z IW+:
} ; &\WSQmtto
等等。。。 9gDkTYkj
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 4#xDgxg\f
?m}s4a
template < typename Func > TH&U
j1
struct func_return u(>^3PJ+
{ rk2j#>l$4
template < typename T > 2d #1=+V
struct result_1 <I\/n<*
{ kR-SE5`Jk
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ]d0BN`*U.
} ; /<=u\e'rE
}<v@01
template < typename T1, typename T2 > gjwn7_
struct result_2 vXf!G`D
{ JN-y)L/>
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; qZtzO2Mt
} ; v6bGjVK[
} ; XK3tgaH
DS(}<HK{
{j?FNOJn
最后一个单参数binder就很容易写出来了 5h=}j
vjGo;+K
template < typename Func, typename aPicker > Q:G4Z9Kt
class binder_1 q s6]-
{ +NZ_D#u
Func fn; &tLgG4pd
aPicker pk; d9fC<Tp
public : }%ojw |
S]e|"n~@
template < typename T > |P
HT694Uz
struct result_1 OUPUixz2Z
{ >=I|xY,
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; _ @NL;w:!
} ; ArI2wM/v
]___M
template < typename T1, typename T2 > jUYWrYJ
struct result_2 'j8:vq^d
{ w7.V6S$Ga
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; VGy<")8D/
} ; '6iEMg&3
RNEp4x
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} taHJ u b
%op**@4/t\
template < typename T > / |;RV"
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Fx_z 6a
{ _/s$ZCd
return fn(pk(t)); /$xU
} \R9(x]nZ%
template < typename T1, typename T2 > Y1W1=Uc uk
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const jP$a_hW
{ F4-$~v@
return fn(pk(t1, t2)); 8?#/o c
} D(@S+r_ota
} ; |/|5UiX7
5,lEx1{_
XSwl Tg
一目了然不是么? njB;&N)I
最后实现bind MC&` oX[
5K1)1E/Fu
B?gOHG*vd>
template < typename Func, typename aPicker > x*\Y)9Vgy
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) +;(c:@>@,
{ 6xx<Y2@
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); iJI }TVep#
} lV3x *4O=
$t'MSlF
2个以上参数的bind可以同理实现。 2G& a{
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。 d`=MgHz
D
:4[~A
十一. phoenix 7FP*oN?
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: hn7#
L
2. NN8PPD"
for_each(v.begin(), v.end(), S:#lH?<_
( e9Wa<i8
do_ )Yh+c=6
?
[ &.)^
%Tp\z
cout << _1 << " , " <Uk}o8E
] ehGLk7@7&
.while_( -- _1), c)6m$5]
cout << var( " \n " ) Gt8M&S-;
) >NGj
=L<