一. 什么是Lambda ]X*YAPv
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 GL/ KB
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, 8,=G1c
(%i!%{!]
=h(7rU"Yz
iNt 4>
class filler otU@X 3<_
{ -eUV`&[4
public : NzAQ@E2d:
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Hr8\QgD<4
} ; /;DjJpwf0
^,Xa IP+[
60'6/3
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: L5/mO6;k
#`vVgGZ&
7O:"~L
p[u4,
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); C+`xx('N9
.XIr?>G
EVG"._I@
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 `%uK0qw"
S:#e8H_7m]
Im6U_JsNZh
Q2q|*EL
二. 战前分析 Eevw*;$x
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。 1XCmMZ
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 L+73aN
&T7cH>E'K^
{ZG:M}ieN
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); \OP9_J(*
/* --------------------------------------------- */ _y>}#6B
vector < int *> vp( 10 ); 'v\j.j/i
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); W;.{]x.0
/* --------------------------------------------- */ .`Sw,XL5
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); :xM}gPj"
/* --------------------------------------------- */ ANotUty;y
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); u-kZW1wrQ
/* --------------------------------------------- */ ~*,Wj?~+7
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); > <X $#
/* --------------------------------------------- */ w m19T7*L
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); mdaYYD=c%
# J]~
;t|,nz4kJ
aF!WIvir
看了之后,我们可以思考一些问题: M"B@M5KT
1._1, _2是什么? E.9^&E}PG
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。 ~ibF M5m
2._1 = 1是在做什么? of=ql
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。 vffH
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。 fL2^\dB;
y[7C% Wj
/,X7.t_-
三. 动工 9l#gMFknI
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: IYLZ
+>
T RDxT
3 tF:
vnL?O8`c
template < typename T > JxHv<p[
class assignment ).Q[!lly
{ '=p?
T value; BR3wX4i\
public : -n-Z/5~ X
assignment( const T & v) : value(v) {} "
<Qm
-
template < typename T2 > s@PLS5d"
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } QypZH"Np
} ; \ZsP]};*
2
^oGwx @
Wa<-AZnh
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 9ZhDZ~)p,
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment gX_SKy
]hL:33
a}dw9wU!:
js
-2"I
class holder [<Q4U{F
{ ?;_O
9
public : >C*4_J7
template < typename T > nSHNis
assignment < T > operator = ( const T & t) const lA]N04 d
{ _CL{IY
return assignment < T > (t); m d_g}N(C
} me:iQ.g
} ; :Pf>Z? /d
WI{ ;#A
h"r!q[MNo
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: @<a|
M|H2kvl
static holder _1; 83Uw
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Y0}4WWV
i(Vm!Y82
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 8 ip^]
而不用手动写一个函数对象。 `H"vR:~{
Fo(y7$33*
uRpBeH]Z"
i?x$w{co
四. 问题分析 T6X}Ws "
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。 Cx,-_
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。 b Ob
Nc
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 !?b/-~o7S
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ki#bPgT
下面我们可以对这几个问题进行分析。 WGPD8.
J)KnE2dw5
五. 问题1:一致性 F<gMUDB
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?| /=@e &e
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 =W<[Fe3
H nd+l)ng
struct holder 7gr^z)${J
{ UBIIo'u
// 8jNOEM(0Y+
template < typename T > )(]Envb?A0
T & operator ()( const T & r) const `,P
>mp)uU
{ N8QH*FX/F1
return (T & )r; x9D/s`!
} d#8e~
} ; jqtVpNwM
_JA:.V^3gm
这样的话assignment也必须相应改动: lC4PKmno
bJ6p,]g
template < typename Left, typename Right > ol }`Wwy
class assignment X.eB ;w/}
{ e5 3,Rqi)@
Left l; OJ>iq@>
Right r; WN\PX!K9
public : a%*_2#
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} -K^41W71
template < typename T2 > ^vM_kArA
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 1]Lh'.1^
} ; P7UJ-2%Y+
x0ne8NDP
同时,holder的operator=也需要改动: Why"G1`
f"P$f8$
template < typename T > &`@lB (m
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const U=DEV7 E
{ LQ>$>A(
return assignment < holder, T > ( * this , t); 6n,xH!7
} Yv=g^tw
*:S~C
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 `2e_ L
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 -N4z-ozhC
A_F0\ EN*
return l(rhs) = r; D2]ZMDL.
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 )qd={
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ^RDU
p5,T
N iISJWk6'
template < typename Tp > Qt~B#R.
V
class constant_t (Vap7.6;_
{ O8y9dX-2
const Tp t; ;W6-i2?
public : Vd<K4Tk
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 73)Ll"(
template < typename T > ZPvf-PqJl
const Tp & operator ()( const T & r) const CW;m
{ u#3)p
return t; ,5w]\z
} :q;R6-|.
} ; Q1]Wo9j
*{nunb>WO
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 i*68-n
下面就可以修改holder的operator=了 --A&TV
BV1u,<T"
template < typename T > I*(1.%:m
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const H`gb}?9R
{
J `x}{K
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 3Y(9\}E@`
} bBG/gQ
N6q5`Ry
同时也要修改assignment的operator() }H2#H7!H
l?<q
YjI
template < typename T2 > +`Fb_m)f
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } ~QCA -Yud
现在代码看起来就很一致了。 RJwb@r<v
8$m1eQ`{
六. 问题2:链式操作 b}}y=zO|$
现在让我们来看看如何处理链式操作。 v8
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。 \OA
L Or
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。 Ih3$
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。 FR["e1<0
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct dE GX3 -
3fl7~Lw,
template < typename T > 506V0]`/
struct result_1 F1J#Y$q~L
{ ydup)[n
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; {lMqcK
} ; 2+Zti8
UO1$UF!
QC
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% NrL@z
.jaZ|nN8`
template < typename T > >3!DOv
struct ref LyV#j>gD
{ rmQ\RP W
typedef T & reference; RAwk7F3qn
} ; nzWQQra|?
template < typename T > NnP.k7m)
struct ref < T &> |
+fwvi&a
{ pND48 g;
typedef T & reference; +dM.-wW
} ; 71*>L}H
1\IZcJ {
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: t2U$m'(A&
3;A$<s
template < typename T > nd;O(s;
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 8m|x#*5fQl
{ *W%'Di
return l(t) = r(t); y
qkX:jt
} nNu[c[V
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。 Pj._/$R[/
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 W8VO)3nmD
H) cQO?B
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 *#6|!%?g
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 0JyqCbl
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 l@#b;M/
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 K#@K"N=
最后的布局是: G>JxIrN0
Add J+iX,X
/ \ Zikm?(J
Divide 5 ]| z")gOE
/ \ 61kO1,Uz*
_1 3 w~]}acP
似乎一切都解决了?不。 F=:c5z
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 aX]y`
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 Lg b
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: 1 0V+OIC
C`pan /t
template < typename Right > X tR`?
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const tpE3|5dZF
Right & rt) const =uS8>.Qj
{ TtZrttCE6
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); `!_? uT
} ^>eFm8`N
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Nl=+.d6Qo
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 +yvBSpY
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 yG4 MUf6
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 F;
0Dp
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 #|q;t
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? X!m;uJZp
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: oR7 7`
u$\Tg3du2
template < class Action > =O;eY ?
class picker : public Action >H8^0n)?
{ |]I#CdO
public : >|(WS.n 3C
picker( const Action & act) : Action(act) {} {8_:4`YZ
// all the operator overloaded ID&zY;f
} ; X=\x&Wt
g*^wF?t'T
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。 uz8nRS s
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: '&+Z ,
ga,A'Z
template < typename Right > #i6[4X?
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ^g\h]RD}
{ -)<JBs>
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); WGluZhRuT3
} .ZM]%[4
U24V55ZnI
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > V.+DP
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。 N%:D8\ qx
@i;L Za
template < typename T > struct picker_maker 2~+'vi
{ s9=pV4fA~w
typedef picker < constant_t < T > > result; Ed4_<:
} ; 5QNBB|X@
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > /\Jc:v#Q
{ -0/=k_q_
typedef picker < T > result; +38Lojb}
} ; ~rp.jd 0l
'w: tq
下面总的结构就有了: bXk:~LE
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。 Z5 w`-#
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。 MI?]8+l
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 qEPf-O:lm
至此链式操作完美实现。 yZQ1]
'^31
L>eQ*311
l@(t^68OD
七. 问题3 Z(#XFXd
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。 _ak.G=
PsacXZNs\N
template < typename T1, typename T2 > \t[
hg
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const }kpfJLjY
{ %9fa98>
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); $eTv6B?m
} h4B+0
r@\,VD6J
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: 3ZLr"O1l )
zgZi
template < typename T1, typename T2 > PpI+@:p[
struct result_2 YN$ndqOP
{ N. ItyV
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; EG8%~k+R
} ; "0p +SZ~D
HE8'N=0
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? 1v+JCOy
这个差事就留给了holder自己。 t"jIfU>'a/
o%y+Y;|?J
bL6L-S
template < int Order > R V_MWv
class holder; 7/$nA<qM
template <> nI((ki}v
class holder < 1 > vy>];!Cu
{ 30wYc &H
public :
dfYYyE
template < typename T > AycA:<
struct result_1 WoC\a^V
{ 1)nM#@%](h
typedef T & result; &6=TtTp"9
} ; ~GsH8yA_P
template < typename T1, typename T2 > 11^ {WF
struct result_2 {m1t~ S
{ 'M]CZ}
typedef T1 & result; NXC~#oG
} ; ^Y1AeJ$L
template < typename T > 1t}
(+NNjH
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const o+PQ;Dl
{ BZnp
#}f
return (T & )r; Jv '3](
} zM3H@;}m
template < typename T1, typename T2 > mH7CgI
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const (@N~ j&
{ f
z/?=
return (T1 & )r1; MZ >0K
} g~i''lng
} ; ?(|TP^
9OO0Ht4j
template <> i75?*ld
class holder < 2 > ,Jw\3T1V
{ .~V".tZV[
public : x0TnS#
template < typename T > *IjdN,wox
struct result_1 ^Y*`D_-G
{ Cz$Hk;3\6
typedef T & result; jSOa
} ; q_%w
l5\F
template < typename T1, typename T2 > \6nQ-S_
struct result_2 wnZ*k(
{ Xm0&U?dZB
typedef T2 & result; A1=$kzw{UH
} ; [xp~@5r'
template < typename T > <*b]JY V@
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const iPtm@f,bI
{ CU7iva
return (T & )r; j|VlHDqR
} }(vOaD|k=
template < typename T1, typename T2 > {U+9,6.`
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const MFCbx>#
{ pX h^M{.
return (T2 & )r2; z?IY3]v*z<
} :*w:eKk
} ; `,8R~-GPD
p0:&7,+a,
4u{E D(
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> >。 eF gb6dSh
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: z!t3xFN&/
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Kr+Bty
A{n*NxKCX!
return l(i, j) = r(i, j); 2C
8L\
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) eL]w' }\
I_Mqh4];
return ( int & )i; 0
6G[^
return ( int & )j; 6{FS/+
最后执行i = j; w$<fSe7
可见,参数被正确的选择了。 ?6.KS
h>`'\qy
~n]2)>6
KWZNu&)
8t^;O!
八. 中期总结 +lf@O&w
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: wTgx(LtH
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Vms7
Jay
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 a\HtxR8L
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor H?zCIue3
{H7$uiq3:B
KH 6n3 \=
BR0p0%
zWR*g/i
A)`fD
%+
九. 简化 ED =BZR
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。 L}sm R,
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 XH Zu>[
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: *z;N
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 1H2u,{O
+-*/&|^等 KI?1(L
2. 返回引用。 :8GxcqvCWq
=,各种复合赋值等 A5>gLhl7
3. 返回固定类型。 SUFaHHk@/b
各种逻辑/比较操作符(返回bool) L^ jC&
dF
4. 原样返回。 YQ[&h
operator, 9Av- ;!]
5. 返回解引用的类型。 ~?8x0
operator*(单目) BX)cV
6. 返回地址。 W~@GK
operator&(单目)
M$-(4 0
7. 下表访问返回类型。 yKk,);
operator[] 4@V <Suw
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 B#V4
operator<<和operator>> m#}{"d&J
GT`<jzAi Q
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 0T{Y_IG
例如针对第一条,我们实现一个policy类: =jd=Qs IL
pa> 2JF*
template < typename Left > 1_E3DXe
struct value_return :92a34
{ HuLm!tCu
template < typename T > `5 v51TpH
struct result_1 9QM"JEu@
{ -r2qIt
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; BKlc{=
} ; V/[,1W[B
B[m{2XzGH
template < typename T1, typename T2 > +`vZg^_c`
struct result_2 =rtA{g$)+
{ /
)u,Oa
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 0dX=
} ; -"^WDs
} ; OQb9ijLeK
O=?X%m #
y.]]V"'2
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ((IBaEq
!iz vY
下面我们来剥离functor中的operator() co%_~xO
首先operator里面的代码全是下面的形式: L"^366M!
0 Ln5e.&
return l(t) op r(t) 1R~WY'Ed
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 25@j2K (
return op l(t) (w:ACJ[[
return op l(t1, t2) O?J:+L(
return l(t) op M{kh=b)V
return l(t1, t2) op 2]3Jb{8FI>
return l(t)[r(t)] g4qdm{BL
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] xwp?2,<
WatLAn+
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: 5nIlG
单目: return f(l(t), r(t)); &-)Y[#\J
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); r0uXMr=Z96
双目: return f(l(t)); wdDHRW0Y
return f(l(t1, t2)); JY8"TQ$x
下面就是f的实现,以operator/为例 %[CM;|?B4
~ai'
M#
struct meta_divide HaN_}UMP
{ 4g^+y.,r_f
template < typename T1, typename T2 > rxk{Li<9
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) :mHtK)z~
{ S7>gNE;%]u
return t1 / t2; [k{iN1n
} Q>c6ouuJ
} ; Y_YIJ@
.`#R%4Xl
这个工作可以让宏来做: `-YSFQ~O,
DN{G$$or
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ x{o5Ha{
template < typename T1, typename T2 > \ [jn;|
3
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; BiCa "
以后可以直接用 ,ST.pu8N.
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) M@@O50~
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 oi4Wxcj
(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。。。) _Vf|F
0!\q
7Cp_41._
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 FAl 6
u9~J1s<e
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > O;t?@!_
class unary_op : public Rettype G6bg ~V5Q:
{ Vxs`w
Left l; ^b.
MR ?9
public : t"vO&+x
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Z6@J-<u
'yjH~F.
template < typename T > !#s7 F
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [t)i\ }V
{ F76h
return FuncType::execute(l(t)); _VJwC|
} oT{yttSNo
9yAu<a
template < typename T1, typename T2 > 1Sk6[h'CL
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Z*3}L
{ 0!
%}
return FuncType::execute(l(t1, t2)); qyfxT Q5
} {S(T1ua
} ; $s!meg@s
uL AXN
"
CoR?[,x
同样还可以申明一个binary_op ,]qX_`qF
.g?,:$`0D?
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > !_!b\
class binary_op : public Rettype WN1-J(x6
{ C
P v}A
Left l; o@;_(knb
Right r; Y &+/[[
public : ID+k`nP
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Mwk_SCy
+Z]%@"S?
template < typename T > DQnWLC"u
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const !\4FIs&Qv
{ Pk_{{Z(1o
return FuncType::execute(l(t), r(t)); =@
} T^G<)IX`c
N\&;R$[9:
template < typename T1, typename T2 > r0bPaAKw
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Isb^~c_P
{ 2MeavTr
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); gOAluP
} =(\!,S'
} ; TvwIro
:!hH`l}p
!S{<Xc'wv
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 !WnI`
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ji=po;g=E
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) z59J=?|
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 S,%HW87
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! S`KCVQ>V
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 }dl(9H=4
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 RL9BB.
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) !,"G/}'^;
下面是修改过的unary_op '|T=
OG`Oi^2
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 0VPa;{i/
class unary_op KL`>mJo$
{ tYa8I/HpT
Left l; 0MPDD%TP
0yNlf-O
public : RfRaWbn
&N ;6G`3
unary_op( const Left & l) : l(l) {} k0?6.[ku
_"V0vV
template < typename T > l si8?91
struct result_1 *[n^6)
{ a-y5 \x
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; `_i-BdW
} ; JY16|ia
TKX# /
template < typename T1, typename T2 > ^+<uHd>
struct result_2 .`].\Zykf
{ _R6> Ayw*
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; mNKa~E
} ;
N\$wpDI~
~]W8NaQB(
template < typename T1, typename T2 > _jz=BRO$
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <
.!3yy
{ k#n=mm'N9
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); m
Y0C7i
} XQ8Imkc
1 Y&d%AA
template < typename T > R&0l4g-4>
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const vxx3^;4p
{ YSif`W!
return OpClass::execute(lt(t)); Qrh9JFqdG6
} |?kH]Trr
,YTIYG](
} ; p2K9R4
gKCIfxM
'CX
KphlWs
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 ewg WzB9c
好啦,现在才真正完美了。 `fyAV@X
现在在picker里面就可以这么添加了: :ux`*,zh
f14c}YY
template < typename Right > }^q#0`e(y
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const $Vzfhj-if
{ |z%,W/Ef
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); =Wa\yBj_;m
} cw\a,>]H
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 x7?{*w&r
rGWTpN
Xk$lQMwZ
k|5nu-B0v
:*1w;>o)n
十. bind R7i*f/m
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-FwNo2"%
先来分析一下一段例子 xjN~Y D:
Tx(R3B+u7
f7'%AuSQ(
int foo( int x, int y) { return x - y;} guvQISQlY
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 4SYN$?.Mp
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 b}:Z(L,\
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 (L1`]cp
我们来写个简单的。 W#!\.m`5
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: \2jY)UrQs
对于函数对象类的版本: >. Y~F(
)[1m$>
template < typename Func > /L.a:Er$
struct functor_trait F@BNSs N=
{ ZE^de(Fm
typedef typename Func::result_type result_type; p98lu'?@
} ; & \m\QI
对于无参数函数的版本: ~a $%
a
)zN
)7
template < typename Ret > i?>"}h
struct functor_trait < Ret ( * )() > &ly[mBP~
{ d:D2[
typedef Ret result_type; WxFjpJt
} ; ARE~jzakg
对于单参数函数的版本: E !8y|_(j
9M<? *8)
template < typename Ret, typename V1 > VsC]z,
oV
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > RC 48e._t
{ G\Me%{b#
typedef Ret result_type; P(`IY+
} ; JI&>w-~D
对于双参数函数的版本: ezn>3?S
Ut+m m\7
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > bA)Xjq)Rr
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > $sJn:
8z
{ { at;
U@o
typedef Ret result_type; /y 0 )r.R
} ; fp7Qb $-A
等等。。。 [>-k(D5D
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Vr*t~M>
=T$E
lXwJ
template < typename Func > g@Zc'g/XB
struct func_return (GQy"IuFh
{ ;VuIQ*@m"
template < typename T > W.a/k7 p
struct result_1 L6a8%%`
{ '|Oi#S
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; sqw _c{9
} ; lwU&jo*@
7,1idY%cy
template < typename T1, typename T2 > JI^w1I, T
struct result_2 W{0:8_EI
{ Q-"FmD-Yw
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ;Gi w7a)
} ; SCjACQ}-
} ; EP[
gq
"rXGXQu
_VlNZ/V
最后一个单参数binder就很容易写出来了 bYtF#Y
MiC&av
template < typename Func, typename aPicker > ymKdRF
class binder_1 $H#&.IjY
{ h+Dok#g
Func fn; cZu:dwE
aPicker pk; <fw[7=_)^
public : ql#K72s
h %nZKhm
template < typename T > !hq7R]TC+
struct result_1 v zn/waw
{ -b{*8(d<I
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; .JiQq]
} ; #_E8>;)k
x!< C0N>?z
template < typename T1, typename T2 > 9xWrz;tzo
struct result_2 ,
?%`Ky/
{ TX>;2S3q
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; B0Z@ Cf
} ; #U1soZ7
MwuH.# Ez
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} HV sIbQS
+LUL-d
template < typename T > 6?_Uow}
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const yqK82z5U*R
{ 8]Pf:_e,+
return fn(pk(t)); u(BYRB
} ~7ArH9k.
template < typename T1, typename T2 > xH=&={
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const B4.hJZ5
{ d1,azM
return fn(pk(t1, t2)); E`i;9e'S
} "-hgeQX
} ; tly:$;K
PH]q#/'
H`y- "L8q
一目了然不是么? D1w_Vpz
最后实现bind :>,d$f^tqE
M6e"4Gh
H1l'\
template < typename Func, typename aPicker > os2yiF",
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) +@!9&5SA
{ /
g&mDYV|
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); I@hC$o
} Rn}+l[]jC
9Kqr9U--v
2个以上参数的bind可以同理实现。 T1x$v,)8x
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。 F;zmq%rK
5'o.v^l
十一. phoenix OxD\e5r
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: !PO(Bfd
S"Efp/-
for_each(v.begin(), v.end(), 04(h!@!g:
( #
mzJ^V-
do_ `Q{kiy
[ 7mu%| !
cout << _1 << " , " {_
#
] N+r~\[N\9
.while_( -- _1), 9oaq%Sf
cout << var( " \n " ) H
fRxgA@
) ]Rw,5\0
);
W6a2I
>Mn"k\j4
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: b~\![HoCMM
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 _rajm J
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 :dK%=j*ZK
那么我们就照着这个思路来实现吧: C6Kz6_DQZ
N8KHNTb-M
wo*/{KFvh
template < typename Cond, typename Actor > @50Js3R1q
class do_while v.\&gn