一. 什么是Lambda VE^NSkOa&
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 H[V^wyi'z
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, I#@iA!
#(h~l> r
)eGGA6G
}GsZ)\!$4
class filler -h*Yd)
{ >b,o yM
public : dN;kYWRK
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} NUb^!E"
} ; }uWJ
wNDLN`,^H
9}`O*A=KC
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: ]4\^>
JU:!lyd
WKX5Dl
cO<]%L0
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ]>/YU*\
!`\W8JT+
Dqe)8 r
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ?LgR8/Io@5
VgZ<T,SuW
Gk,{{:M:5
MLY19 ;e
二. 战前分析 M$-4.+G
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。 hxx,E>k
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 _`/0/69
O+`^]D7
#`:s:bwM:
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 2ko7t9y&
/* --------------------------------------------- */ ?+GbPG~
vector < int *> vp( 10 ); +-'qI_xo
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); E xKH%I
/* --------------------------------------------- */ rfYu8-
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); c }ivYH?`w
/* --------------------------------------------- */ 64s+
0}
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); B P"PUl:
/* --------------------------------------------- */ ^j'; 4'
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); l7aGo1TcIh
/* --------------------------------------------- */ 66D<Up'K
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); wc)[r~On(5
*x`z5_yfO
FFbMG:>:
4DEsB)%X
看了之后,我们可以思考一些问题: cGkl=-oQ'
1._1, _2是什么? O 4N_lr~
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。 J><O
51
2._1 = 1是在做什么? L;nRI.
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。 52m^jT Sx
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。 ?Li^XONz
]?-56c,
T =3te|fv
三. 动工 Y:^ =jV7
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: "+_]N9%)
vKAHf;1
_|DP
%%c0UaV
template < typename T > kBIF[.v(\
class assignment 0o At=S
{ fj0+a0h
T value; i0-!!
public : j6Jz
assignment( const T & v) : value(v) {} rRcfZZ~` M
template < typename T2 > y;0.P?Il"
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } D\(,:_ge
} ; 78+H|bH8
2-llT
=d~]*[8
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ifTVTd7O
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment |rdG+>
&-<"HW
wuzz Wq
}K~JM1(26
class holder <B`}18x
{ `"AjbCL
public : }S*6+4
template < typename T > FPaj
p
assignment < T > operator = ( const T & t) const -J[zJ4z#
{ P(X#w
return assignment < T > (t); PC\Xm,,
} IS&`O=7
} ; k%hD<_:p
t
vk^L3=<
Zt lS*id_
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: ^+`vh0TPQ
Pdf_{8r
static holder _1; :U)e
8
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 =#BeAsFfO
82$By]Y9
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); yp@mxI@1
而不用手动写一个函数对象。 + W@r p#
NnHwk)'
KNY<"b
07(E/A]
四. 问题分析 ATnD~iACY
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。 LWVO%@)w
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。
n:wn(BC3
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 |o!<@/iH=
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 P?9CBhN
下面我们可以对这几个问题进行分析。 v/m`rc]e
~%<PEl|
五. 问题1:一致性 N->;q^
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?| ,1~Zqprn
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 bzJKoxU
MO _9Yi
struct holder Q@$1!9m
{ 3\4Cg()
// cU{LyZp
template < typename T > PU'v o4
T & operator ()( const T & r) const aLsGden|
{ iGha pD
return (T & )r; Ys<wWfW
} qL'3MY.!
} ; =pk'a_P8-
qHKZ5w
这样的话assignment也必须相应改动: BKDWd]KEf
>#q|Pjv]
template < typename Left, typename Right > ze4/XR
class assignment F;b|A`M
{ Xs!eV
Left l; B"qG-ci
Right r; #zy%B
public : `3+U6>U [
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} hV,3xrm?P
template < typename T2 > TgUQD(d^
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Ja (/ym^
} ; N!m%~},s//
w+MdQ@'5
同时,holder的operator=也需要改动: "~[Rwh?
m_Rgv.gE^
template < typename T > 0)/214^&
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const MO D4O4z&
{ p;5WLAF
return assignment < holder, T > ( * this , t); zJsoenU
} <N*>9S,}
va<+)b\
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 H,I}R
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 B@=Yj_s
(]V.#JM
return l(rhs) = r; ;?[~]"
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 ~H$XSNPi
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: )s8r(.W
#<~f~{x
template < typename Tp > [D,:=p`
class constant_t I,S'zHR
{ 3K{8sFDO
const Tp t; N<{`n;
public : g\l;>
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} l<HRD
template < typename T > M'HOw)U
const Tp & operator ()( const T & r) const $W?XxgkB?
{ w*
I+~o-
return t; 4W?<hv+k7*
} {#%xq]r_
} ; Cb6MD
S3_4i;K\
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 HDEG/k/~m
下面就可以修改holder的operator=了 +doT^&2u*
\PFx#
:-c
template < typename T > |W <:rT
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const /Ow?nWSt
{ k$c
j|-<
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 'l:2R,cP
} "uCQm '
uaKB
同时也要修改assignment的operator() 3wE8y&
-b$OHFL
template < typename T2 > lP
e$AI
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } X\x9CA
现在代码看起来就很一致了。 /kz&9FM
d.AjH9 jg
六. 问题2:链式操作 9yh@_~rZ
现在让我们来看看如何处理链式操作。 zFn&~lFB
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。 `@M4THt
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。 Wa(S20yF
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。 sV<4^n7
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct W,~1KUTc
/)1-^ju
template < typename T > !_) ^bRd
struct result_1 ;N\?]{ L
{ HWhKX:`l
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; <<6w9wNon
} ; e{;e
^0Q*o1W
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: G C'%s
lc-|Q#$3$
template < typename T > ?6d4T
struct ref =LxmzQO#
{ Aa>gN
typedef T & reference; v|@n8ED|@K
} ; n*~
template < typename T > %KF:-
w
struct ref < T &> fZ}Y(TG/
{ ~ fEs!hl
typedef T & reference; A#S:_d
} ; q}$=bR1+
3|Sy'J0'K
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: )V3(nZY
/\cu!yiX
template < typename T > r)(BT:2m
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const U!:!]DX(
{ 6;frIl;
return l(t) = r(t); $af}+:'
} Tki/d\!+
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。 e[mhbFf-
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 >JPJ%~y
Ln2C#Uf
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 otf%kG w
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: m}[~A@qD
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 $H-D9+8 7
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 s9kLB.
最后的布局是: WG/J4H`Od
Add ~}-p5 q2
/ \ '$h@
Divide 5 w2N3+Tkg
/ \ b2X'AHK S
_1 3 DJYXC,r
似乎一切都解决了?不。 QeeC2
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。 Di<J6xu
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。 `JWYPsWk
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: ]~00=nXFM/
Cxk$"_
template < typename Right > _Sgk^i3v
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Uc_`Eh3y
Right & rt) const NQ!N"C3u
{ E`uaE=Mdq
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); %Mng8r
} @y0bU*v7
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 E[3FdX8
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 Mj
B<\g>
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 qIGu#zX W
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 jUJTcL
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 U++~3e@l
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? r` `iC5Ii
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: qN1 -plY
#EmffVtY
template < class Action > j&[.2PW\
class picker : public Action u1)TG"+0
{ x1:Pj
public : r($_>TS&"
picker( const Action & act) : Action(act) {} J`+`Kq1T
// all the operator overloaded hGA!1a4 c
} ; |c
oEBFG
F7Dc!JNa
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。 -S,ir
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: 827)n[#%|
=EcIXDzC>
template < typename Right > rX!+@>4_L
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 1x\VdT
{ \_gp50(3
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); o7Cnyy#:
} lv00sa2z
F8S~wW=\w
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > fsrg2:kQ
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 |~
<RoX| zJw
template < typename T > struct picker_maker 20/P M9
{ i|c`M/) h:
typedef picker < constant_t < T > > result; :!I)r$
} ; JMirz~%ib
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > pY)j0tdd
{ y'_V/w s
typedef picker < T > result; RD6h=n4B
} ; g<2lPH
r%y;8$/-
下面总的结构就有了: 5:l*Ib:s7
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 #FqFH>-*2
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 4>$
;gH
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Ej+]^t$\
至此链式操作完美实现。 h\=p=M
h/1nm U]
jMf 7J
七. 问题3 'HQ7
|Je
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 }RA3$%3
GP{$v:RG
template < typename T1, typename T2 > "rjv5*z^&
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |5O >>a()
{ Et}C`vZ+Ve
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); lPRdwg-
} l:zU_J6
.#= j
<&
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: ;.nP%jD
28T\@zi
template < typename T1, typename T2 >
NVO9XK
struct result_2 Jt-XmGULB
{ oh7#cFZZ0
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; W>`g;[ W
} ; e8d5(e
r^w\9a_
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? z-KrQx2
这个差事就留给了holder自己。 O)R7t3t
#1QX!dK+
sR"zRn
template < int Order > `ICcaRIN8I
class holder; "pSH!0Ap\
template <> r@*=|0(OrK
class holder < 1 > 9N~8s6Ob
{ $6:XsrV\a
public : E8T"{
R80
template < typename T > !j!Z%]7
struct result_1 )(h&Q?
Ar
{ %~#!NX
typedef T & result; r{K\(UT]!
} ; Y<p zy8z
template < typename T1, typename T2 > pu/m8
struct result_2 F=oHl@
{ WF ?/GN
typedef T1 & result; T!u'V'Ei2
} ; qDby!^ryc
template < typename T > a.
h?4+^bN
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const xa87xX=a
{ CrnB{Z4L
return (T & )r; G$;>ueM
} QD$}-D[
template < typename T1, typename T2 > X'V+^u@W
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const hlAR[ ]
{ TK;\_yN
return (T1 & )r1; /]ku$.mr\
} //\ds71h
} ; y#]}5gJ
r?64!VS;
template <> Xtci0eS#V
class holder < 2 > )^t!|*1LA
{ Ms.PO{wb
public : R#Y50hzT
template < typename T > O24Jj\"
struct result_1 b7,
{ (bg}an
typedef T & result; w) =eMdj\o
} ; ixOEdQ
template < typename T1, typename T2 > Y.DwtfE
struct result_2 84iJ[Fq{
{ Z:I*y7V-
typedef T2 & result; }Q/G
&F
} ; ^F>4~68d
template < typename T > ^Vag1(hdq
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const f"Ost;7zg
{ 60`+9(^
return (T & )r; fph-v -cl
} q&u$0XmV
template < typename T1, typename T2 > j h;
9
[
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const CXBzX:T?#
{ hZ!oRWIU%G
return (T2 & )r2; zLh Fbyn(
} D~Z=0yD
} ; Oz:D.V
3~
;xL67e%?
h]qT1(I
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 F
vj{@B!
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: +Qt[1Xq
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ]x1p!TSU
^rL,&rk
return l(i, j) = r(i, j); v#zPH5xo
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) d{W}p~UbH
TW>?h=.z
return ( int & )i; .\$Wy$ d
return ( int & )j; d& hD[v
最后执行i = j; L*P_vCC
可见,参数被正确的选择了。 [d}qG#N
,aI,2U91
d;{y`4p)s
(/'h4KS@
KZ]r8
八. 中期总结 .%_)*NUZ
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: $)Wb#B
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 @\ }sb]
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 TfL4_IAG.
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor X&s7%]n+
:ztyxJv1
CQ<8P86gt
ai4PM
b$p
7UnzIe
/M:H9Z8!
九. 简化 V7P6zAJy
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。 (]OFS;%
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ;J'OakeVO
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: c)03Ms4
D
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 _D-5}a"
+-*/&|^等 )`<6taKx@n
2. 返回引用。 @YCv
=,各种复合赋值等 zHV|-R
3. 返回固定类型。 L%f;J/
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 57U%`
4. 原样返回。 IdF$Ml#[h
operator, 4Hk6b09
5. 返回解引用的类型。 HM):"
operator*(单目) y<|)'(
6. 返回地址。 h`lmC]X_
operator&(单目) H-Pq!9[DB
7. 下表访问返回类型。 AQe!Sqg'
operator[] lj*8mS/;h
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 X($6IL6m
operator<<和operator>> $~=2{
YxJ`-6
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。 ~Zmi(Ra
例如针对第一条,我们实现一个policy类: )=Zsv40O
o_O+u%y
template < typename Left > EX4
C.C|d
struct value_return l&3ki!
{ PRwu
template < typename T > *qG$19b
struct result_1 -?5$ PH
{ Q<yAT(w
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; *2=W5LaK.
} ; ) \4
|
:c=v}
template < typename T1, typename T2 > kxh 5}eB
struct result_2 /~*Cp9F"]
{ /1[gn8V691
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; .uKx>YB}
} ; 7WP%J-
} ; xor TL8
q`[K3p
y:,9I`aW
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 8?1o<8hV
Ft)
lp>3gv
下面我们来剥离functor中的operator() 5z~\5x
首先operator里面的代码全是下面的形式: \yG`Sfu2
<m0{'xw
return l(t) op r(t) ]n5"Z,K
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ]^ #`j
return op l(t) zP&q7 t;>
return op l(t1, t2) [f/.!@sj
return l(t) op t:=k)B
return l(t1, t2) op H_Os4}
return l(t)[r(t)] Yx),6C3
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ?q!FG(
~.6|dw\p!
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: 7]s%rya
单目: return f(l(t), r(t)); Fu%X
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); :+:6_x
双目: return f(l(t)); On&L#pf
return f(l(t1, t2)); -\Z `z}D
下面就是f的实现,以operator/为例 /EU; ?O
.=XD)>$
struct meta_divide 7)J6/('
{ % $TEDr!
template < typename T1, typename T2 > #Qd'+M
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) k"
YHsn
{ !| xZ6KV
return t1 / t2; 4LsHs
} KDD@%E
} ; @rwU 1T33
xGRT"U(
这个工作可以让宏来做: $KX[Zu%
EZib1g&:R/
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ?'sXgo.}
template < typename T1, typename T2 > \ ru{f]|
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; mM5|K@0|
以后可以直接用 nJT4w|Yx
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) JUQg 'D
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 94{)"w]
(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。。。) XV=S)
M3(k'q7&:
T4r5s
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 NR4Jn?l{
~+HoSXu@E
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > #) ]c0]p
class unary_op : public Rettype Uo6(|mm
{ 5+K;_)
Left l; :<GfET Is
public : >vujZw_0>
unary_op( const Left & l) : l(l) {} _faJ B@a_
\zu}\{
template < typename T > =j~Q/-`EC0
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =Ndli>x}1
{ .X'<
D*
return FuncType::execute(l(t)); #3 bv3m
} ArzDI{1
@B`Md3$7
template < typename T1, typename T2 > P^[/Qi}j
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const AmcC:5
{ Q\9K2=4
return FuncType::execute(l(t1, t2)); \H4U8)l
} ~HmxEk9
} ; O>V(cmqE`
-@M3Dwsi3
3.vgukkk5
同样还可以申明一个binary_op 9?EVQ
KG8W8&q
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > fg&eoI'f
class binary_op : public Rettype \.<KA
{ PAZ$_eSK6
Left l; | ^GyH$.
Right r; XP?*=Z]
public : </s,pe79B
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} }U[-44r:
9y^/GwUQ
template < typename T > 6E|S
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *)> do
L
{ o| D^`Z
return FuncType::execute(l(t), r(t)); <I2z&
} 2dbRE:v5
6I |A-h
template < typename T1, typename T2 > J%Mnjk^_\S
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 'RTtE
{ /P+q}L%
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); qn"K9k
} M{Gxjmdx
} ; JsQ6l%9
Y~qb;N\
CWlW/>yF
B
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 @`|)Ia<
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 $}tjS3klr
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) "C74
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 s@!$='|
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! P5?<_x0v4b
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。。。 .y): Rh^
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 4tJa-7
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) n%$ &=-Fk
下面是修改过的unary_op u^4h&fL
lTz6"/
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > vV^dm)?
class unary_op K+),?Q
?.p
{ lf$Ve
Left l; fKkjn4&W
9lspo~M
public : Ty+I8e]{
i@zY9,b
unary_op( const Left & l) : l(l) {} MYdx .NZT
U<bYFuS"
template < typename T > tcL2J .
struct result_1 :"'nK6>
{ DWf$X1M
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; kso*} uh0
} ; gx;O6S{
)^/0cQcJ
template < typename T1, typename T2 > fgCT!s7z
struct result_2 `\b+[Nes
{ *jCW.ZLY
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; *%A}x
} ; k4y}&?$B
<B[G |FY,
template < typename T1, typename T2 > m,tXE%l
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7NF/]y4w
{ l[YEKg
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); C-SLjJw
} 5
9-!6;T
MR;X&Up6!
template < typename T > )Yj%#
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const EUcKN1
{ }5b M1h#z
return OpClass::execute(lt(t)); +nU.p/cK+\
} 3-x%wD.
w*~Tm >U
} ; [m2+9MMl
o4Q3<T7nI
3,6Ox45
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 $H*/;`,\[
好啦,现在才真正完美了。 -=5)NH
t
现在在picker里面就可以这么添加了: .j?kEN?w
#n7Yr,|Z
template < typename Right > `ROG~0lN(
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const <avQR9'&
{ 5H
!y 46z
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); lLiQ ;@
} wE Qi0!
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。 FPv"N'/
l(:kfR~AC
G{lcYP O
N|dD!
$p$dKH
十. bind \:/Lc{*}MD
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。 VKuAO$s$
先来分析一下一段例子 e7k%6'@
Lj
8<'"U#
ISNcswN#
int foo( int x, int y) { return x - y;} ^v:Z o
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 aj8Rb&
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 wNDbHR
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。 C`K^L=8`{
我们来写个简单的。 jP=Hf=:$
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: qd6fU^)i
对于函数对象类的版本: J YmAn?o-
TFH&(_b
template < typename Func > 4gZ&^y'
struct functor_trait OW5t[~y]
{ id,NONb\
typedef typename Func::result_type result_type; Ge \["`;i
} ; (Hp' B))2
对于无参数函数的版本: .+.j*>q>u
{j
SmoA
template < typename Ret > .6.^G
struct functor_trait < Ret ( * )() > O4|2|sA
{ ~`cwG`
'N
typedef Ret result_type; S!Jh2tsg`-
} ; 9- )qZ
对于单参数函数的版本: -5Utlos
|b.z*G
template < typename Ret, typename V1 > PCE4W^ns
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > OAe#Wf!c
{ tP(h9|[N
typedef Ret result_type; bcz-$?]
} ; ]?<n#=eW
对于双参数函数的版本: Y83GKh,*
s&tE_
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > qVgd(?hJ#
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > h @/;`E[
{ 2qU&l|>
typedef Ret result_type; s~L</Xvo
} ; S4A q'
等等。。。 Qc"'8kt
然后我们就可以仿照value_return写一个policy D"l+iVbBP
j^SZnMQf
template < typename Func > g>j| ]6
struct func_return SF<Vds}A2
{ f =s&n}
template < typename T > Mr3-q
struct result_1 MC!ZX)mF
{ Q*ju
sm
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type;
9
[Y-M
} ; C"eXs#A
QMp rv*i
template < typename T1, typename T2 > ]r/^9XaqtA
struct result_2 d7Ro}>lp
{ Xu} U{x>
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; \caH pof
} ; rT6?!$"%.
} ; d8x%SQ!V
PuCc2'#
)&W**!(C
最后一个单参数binder就很容易写出来了 'Pd(\$ZY
p 2O~>97t1
template < typename Func, typename aPicker > }iiHr|l3
class binder_1 S2^>6/[xM
{ {qpi?oY
Func fn; ZxHJ<2oD
aPicker pk; w#y2_
public : (Tvcq
SNY (*
template < typename T > $dg9z}D
struct result_1 c:hK$C)T
{ Gt-UJ-RR y
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; $:bih4@>
} ; a)s;dp}T%
Le#spvV3J|
template < typename T1, typename T2 > Zq"7,z7
struct result_2 EU+cca|qS9
{ M0'v&g
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; {|<"C?
} ; = !2NU
QwWW!8
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} :%4imgY`
Ngy=!g?Hk=
template < typename T > m,MSMw1p
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 5J.0&Dda
{ )e%}b-I'r
return fn(pk(t)); !]koSw}
} @F5f"8!.\
template < typename T1, typename T2 > {7"0,2 Hb?
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const t#wmAOW
{ yI;"9G
return fn(pk(t1, t2)); "VUYh$=[
} [0@`wZ
} ; @!%n$>p/V
dF@)M
+}kgQ^
一目了然不是么? k2^ a$k}
最后实现bind j;nb?;
;`j/D@H
[xlIG}e9
template < typename Func, typename aPicker > 1y"3
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ^Z,q$Gp~P
{ l*
dV\ B
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); vZAv_8S)
} 5er@)p_
bud&R4+
2个以上参数的bind可以同理实现。 x?,9_va]
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。 5Jk<xWKj
9<1F[SS<s9
十一. phoenix |Ul,6K@f"5
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: vT{ kL
R)8s
for_each(v.begin(), v.end(), |(R5e
( Zj9c9
do_ C*kK)6v`
[ MDa7 B +4
cout << _1 << " , " [3>GGX[Ic
] [0;buVU.
.while_( -- _1), /R8p]
cout << var( " \n " ) V2 d,ksKwn
) m@G i6
); +Wn&