一. 什么是Lambda vDsF-u1
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 +~N!9eMc
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, I7~| ~<
vB.l0!c\e_
[@/ /#}5v
zVw:7-
class filler Or7
mD
{ &=X.*H%
public : V43TO
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} SrF x_n
} ; |d[5l^6
Q=WySIF.
lCR!:~
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: nob0T5G
M ,`w A
zEj#arSE4
5MR,UgT
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); qw<HY$3=
/&r|ec5
TN\|fzj
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 R:M,tL-l
h$`#YNd'
nBkh:5E5%
O#)jr-vXdV
二. 战前分析 Ke!'gohv
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。 X3',vey
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 A|L'ih/
iPvuz7j=h
(,B#t7ka
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Ird|C[la
/* --------------------------------------------- */ {WQq}-(
vector < int *> vp( 10 ); xR?V,uV'$&
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Xh
F_]
/* --------------------------------------------- */ D<>@
%"%
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Ab2Q
\+,
/* --------------------------------------------- */ I-kWS4
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 5wv fF.v
/* --------------------------------------------- */ !X]8dyW
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); uH:YKH':/
/* --------------------------------------------- */ V%*b@zv
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); :5b0np!
~E)fpGJ
9%tobo@J~n
F'FP0t!S
看了之后,我们可以思考一些问题: O6X"RsI}
1._1, _2是什么? 2: SO_O4C
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+xB7w
2._1 = 1是在做什么? 6~xBi(m`
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。 Ls}7VKl'
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。 qtMD CXZ^n
PyBD
.UQE{.?
三. 动工 i{Ds&{
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: UE.4qY_7
, jU5|2
$!B}$I;cd
6;iJ*2f5V
template < typename T > `XKVr
class assignment x#*QfE/E(@
{ 3I $>uR
T value; 9t$]X>}
public : %%JMb=!%2
assignment( const T & v) : value(v) {} AXPMnbUS
template < typename T2 > ~Lz%.a;o
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } /?*]lH.
} ; q%i-`S]}qL
cBXWfv4
Lja 7
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 %JyXbv3m,
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment /.1.MssQM
yK%ebq]
@7<uMasfp
f0>!qt
class holder k|xtr&1N.!
{ F(,UA+$A
public : 'xE
_Cj
template < typename T > )Xtnk
assignment < T > operator = ( const T & t) const -7{$Vj
{ UbamB+QT
return assignment < T > (t); u0Nm.--;_3
} 5Qh?>n>*
} ; }`\/f
bB}5U@G|
`5~3G2T
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:
rsXq- Pq*
6"f}O<M5H
static holder _1; 5d\q-d
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 !?!C'-ps
5ZY<JA3
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ye}p~&
而不用手动写一个函数对象。 >e,mg8u6$
Zd:Taieh@
0#*Lw }qi
5jxQW
;
四. 问题分析 ZJ*g))k7
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。 '#/G,%m<!i
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。 tjT>VwqH
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 /Q{P3:k
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ;j8)KC
下面我们可以对这几个问题进行分析。 m3<+yz$!r
oXXC@[??}N
五. 问题1:一致性 eKvV*[Na
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| cLVe T
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 :'iYxhM.V
OTDg5:>
struct holder ^Yj xeNY
{ Bun><Y
@
// 5L,}e<S$
template < typename T > ~m^ #FJu
T & operator ()( const T & r) const `n5"0QRd
{ .iX# A<E}
return (T & )r; *+)AqKP\Kv
} XolZonJr
} ; d;mx<i=/
A][fLlpr
这样的话assignment也必须相应改动: ?';OD3-
Vv1|51B
template < typename Left, typename Right > ?L&|Uw+
class assignment $-}e; V Zb
{ ^z6_ Uw[
Left l; D,qu-k[jMI
Right r; l 'DsZ9y@2
public : I`KQ|h0%
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} _BdE<
!r
template < typename T2 > kHw_ S-
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } r$Co0!.
} ; n_ lo`
xj5;: g#!
同时,holder的operator=也需要改动: YW u cvw&
4lhw3,5
template < typename T > @Z>ZiU,^
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const I$N8tn+E
{ t58e(dgi
return assignment < holder, T > ( * this , t); )9l^O
} r}[7x]sP
J:&[59
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 26T "XW'_
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ]e.JNo
^uv<6
return l(rhs) = r; 2MZCw^s>
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Vq;dJ%sY
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ^P151*=D
nWQ;9_qBB
template < typename Tp > !*6CWV0
class constant_t `W/sP\3
{ #Zrlp.M4
const Tp t; =] *.ZH#h
public : r{l(O,|e
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} pvmC$n^zc
template < typename T > oy<WsbnS
const Tp & operator ()( const T & r) const 8JmFi
{ rV08ad
return t; C4TE-OM8
} s(X;Eha
} ; P(F+f`T
p+)Y Tzzc
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 3U_2! zF3_
下面就可以修改holder的operator=了 V< k8N^
C8z{XSo
template < typename T > da)NK!
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const [1.+HyJ}
{ @v}/zS
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); V5*OA??k<
} \=_{na_
B&D}F=U
同时也要修改assignment的operator() 6k#Jpmmr
`ZC<W]WYX/
template < typename T2 > y!!2WHvE
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } L:@7tc.
现在代码看起来就很一致了。 S)DnPjN{
pb~pN
六. 问题2:链式操作 +TXX$)3%
现在让我们来看看如何处理链式操作。 K tNY_&xd
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。 O)vp~@|
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。 b0oMs=uBn
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。 -[-wkC8a
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct B(M6@1m_
..rOsg{
template < typename T > 0jEL<TgC
struct result_1 n=[/Z!
{ Yk=PS[f
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; KEWTBBg
} ; >,td(= :
hdrm!aBd
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: z[Xd%mhjO
P#AW\d^"B
template < typename T > TqnTS0fx
struct ref /~3r;M
{ H)n9O/u
typedef T & reference; R=jI?p
} ; x&0vKo;
template < typename T > 6'Fd GS
struct ref < T &> qT+%;(
{ MdW]MW{
typedef T & reference; uCcYPvm
} ; SJHr_bawd
-,U3fts
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: aTt12Sc
'*3h!lW1.
template < typename T > o_~eg8
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ?nL.w
{ /FRm2m83
return l(t) = r(t); T:; 2
} k?,1x~
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。 ^0 -:G6H
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 :5{wf Am
DP|D\+YyYA
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 xoN3
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: o,)?!{k}
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ]?(-[
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 .4E&/w+
最后的布局是: 3U0`,c\ao*
Add [C'JH//q*t
/ \ yPal<c
Divide 5 3qf
Ym}d
/ \ r [*Vqcz
_1 3 <_-hRbS
似乎一切都解决了?不。 ~Yy>zUH^X
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。 X"fb; sGT
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。 xsD($_
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: j-lfMEa$o
%4gg@Z9
template < typename Right > ;'cN<x)%|
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const VcXq?f>\
Right & rt) const ()6wvu}
{ >7QvK3S4%
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); =Lf,?"S
} XzEc2)0'v
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 eLfk\kk]Pc
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。 XMxSQ B1
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。 H<PtAYFS
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。
@fl-3q
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. 7VDz
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? xwq+j "
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: Q|#W#LV,K
q!|*oUW
template < class Action > $}!p+$
class picker : public Action FG.em
{ Q$zO83
public : |Uc_G13Y{D
picker( const Action & act) : Action(act) {} (pv+c,
// all the operator overloaded 6G[4rD&
} ; .K1FKC$C
8@MV%MVy$
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。 vH :LQ!2
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: tp6 3@L|Q
n(;|q&3
template < typename Right > tFp Ygff<
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const \1^^\G>H5
{ K<>oa[B9
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); XovRg,
} YS/Yd[ e
nU7>uU
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > v>Q#B
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。 \1D<!k\S
~a ]+#D
template < typename T > struct picker_maker x|pg"v&[
{ _( {hc+9p
typedef picker < constant_t < T > > result; {xXsBh
Y
} ; >n'o*gZM
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 1H6<[iHW
{ "@iK'
c^
typedef picker < T > result; l`#4KCL(
} ; pKpUXfQu
r]:(Vk]|F
下面总的结构就有了: {zQ8)$CQ
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 ChGYTn`X
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 |}=acc/
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 _Xk.p_uh
至此链式操作完美实现。 -?V-*jI
bk;?9%TW
H[,i{dD
七. 问题3 +BETF;0D
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。
TQpf Q
'
aq!^!z
template < typename T1, typename T2 > ,!#*GZ.ix
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const C~2F9Pg
{ haK3?A,"_A
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); n<O}hM ZT
} 2bw_IT
}$SavB#SBP
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: k_
& :24Lj
mr*JJF0Z
template < typename T1, typename T2 > gQ Fjr_IS#
struct result_2 7%Gwc?[x
{ Xg|B \\
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; J:CXW%\ <q
} ; K1 EynU
I
+6HVhoxU#
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? [>8}J"
这个差事就留给了holder自己。 k/#&qC>]
#`CA8!j!!
Z}mLLf E
template < int Order > 7puFz4+f
class holder; ObVGV
template <> CZud&
<
class holder < 1 > 6Ypc`
{ Ql/cN%^j$
public : 3!XjtVhK?I
template < typename T > #@YPic"n7`
struct result_1 )h"<\%LU
{ ($au:'kU
typedef T & result; x$5) ^ud?
} ; Rdvk
ml@@
template < typename T1, typename T2 > DFZkh^PFd
struct result_2 T!+5[
{ QM5R`i{r
typedef T1 & result; }()5"QB
} ; Ktb\ b w
template < typename T > t<#mP@Mz=N
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ^Cu\VV
{ ?pr9f5
return (T & )r; zi|+HM
} 60P#,o@G
template < typename T1, typename T2 > `q}I"iS
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const zM bN;tu
{ @L<*9sLWh
return (T1 & )r1; }\tdcTMgS
} v- T$:cL
} ; [ey:e6,T9
|'P]GK
template <> `Nz/Oh7
class holder < 2 > 4r>6G/b8*
{ 8ja$g,
public : @mOH"acGn?
template < typename T > k;K)xb[w |
struct result_1 i6dHrx]:,
{ "+kL)]
typedef T & result; fkuLj%R
} ; z:8eEq3w
template < typename T1, typename T2 > c`J.Tm[_u
struct result_2 <sWprR
{ h1B? 8pD
typedef T2 & result; qaiNz S@q
} ; E27vR 7
template < typename T > |L%Z,:yO
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const aoMqSwF=
{ /Y9>8XSc
return (T & )r; S^-DK~Xt4
} 0Vlk;fIh
template < typename T1, typename T2 > aC$B2
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const aZ2!i
{ RN$1bxY
return (T2 & )r2; /1"(cQ%?
} x'+T/zw
} ; |jI#"LbF
xf<at ->
mw_~*Nc'9
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 tjIl-IQ
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: a|%J=k>>
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 9>l*lCA
`IP/d
return l(i, j) = r(i, j); +ln9c
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) +]*zlE\N`
ozmrw\_}[
return ( int & )i; 13 =A
return ( int & )j; [$qyF|/K`n
最后执行i = j; )2Wi`ZT
可见,参数被正确的选择了。 7|{}\w(I
1n=lqn/
&~8oQC-eF
(}{G`N>.{
uD\?(LM
八. 中期总结 8J:}%DaxL
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: sF|5XjQ
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 x.7]/)
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ;XF:\<+
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor cJ{ Nh;"
sx7eC
&ib5*4!
't1ax^-g
W#^2#sjO
6g 5#TpCh
九. 简化 ^A!Qc=#z}
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。 4]yOF_8h
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 _"E%xM*r
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: E)TN,@%
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 6VS4y-N
+-*/&|^等 wP6Fl L
2. 返回引用。 D&od?3}E
=,各种复合赋值等 "Ue.@>
3. 返回固定类型。 Mmxlp.l
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 5*+!+V^?X
4. 原样返回。 (zgW%{V@
operator, W}m)cn3@
5. 返回解引用的类型。 iL7DRQ1
operator*(单目) R9'b-5q
6. 返回地址。 Jy)KqdkX+
operator&(单目) D ~stM
7. 下表访问返回类型。 ".W8)
operator[] rX4j*u2u
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 tQ8.f
operator<<和operator>> 695V3R 7
]"t@-PFX<
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。 x}_]A$nV
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Ir
{OheJ
=T-&j60
template < typename Left > |uX,5Q#6
struct value_return !j:9`XD|
{ ,I7E[LU
template < typename T > M^O2\G#B
struct result_1 *C5R}9O5
{ ;1:Js0=;H
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; <D:.(AUeO
} ; q|j2MV5#g
(a[y1{DLy
template < typename T1, typename T2 > Gf,`
struct result_2 IEXt:
{ '9S8}q
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; !
='rc-E
} ; 'JCZ]pZ
} ; VXYK?Qc'
S& SQ
OHeT,@(mh
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 8"U. Hnu
Fgp]l2*
下面我们来剥离functor中的operator() mp=z
首先operator里面的代码全是下面的形式: !D@ZYK;
i&5XF
return l(t) op r(t) H=g`hF]`
return l(t1, t2) op r(t1, t2) spdvZU=}
return op l(t) pnjXf.g"O
return op l(t1, t2) C1jHz
return l(t) op qHuZcht
return l(t1, t2) op v-#Q7T
return l(t)[r(t)] #pb92kA'
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] e4!:c^?
X' d9[).
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: $ {O#
单目: return f(l(t), r(t)); Km(n7Ah"
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); j7jCm:
双目: return f(l(t)); ;%<,IdhN
return f(l(t1, t2)); 6kNrYom
下面就是f的实现,以operator/为例 ?)kG A$m#
i(AT8Bo2
struct meta_divide _J Hd9)[
{ VtnRgdJ
template < typename T1, typename T2 > `+o2DA)#(
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) )Qe~8u@?
{ ;nodjbr,j
return t1 / t2; tKuVQH~D
} yKa{08X:
} ; 4Uphfzv3D
o=50>$5jlS
这个工作可以让宏来做: 7s/u(~d)
.@(6 Y<dN
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ q=%RDG+
template < typename T1, typename T2 > \ 9;r)#3Q[^
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; hEBY8=gK
以后可以直接用 ]^lw*724'>
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) }% `.h"
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 #~7ip\Uf[
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) Bwa'`+bC
KVn []@#
2 lj'"nm
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 MRb-H1+Xf
OR%'K2C6S
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > U%<koD[,
class unary_op : public Rettype d/[;
`ZD+
{ BQ=PW|[
Left l; g;2?F[8Th
public : -o!$tI&
unary_op( const Left & l) : l(l) {} |N%fMPKa
In18_bc
template < typename T > U.DDaT1
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const M%ICdIc'
{ AS
=?@2 q
return FuncType::execute(l(t)); ^>jwh
} &3bx`C
jN[`L%Qm
template < typename T1, typename T2 > <eQj`HL
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {so`/EWa
{ [H6hyG~
return FuncType::execute(l(t1, t2)); a0D%k: k5
} ,Wk?I%>
} ; ~:Ll&29i
SKkUU^\#R`
nEJY5Bz$
同样还可以申明一个binary_op n2)@S0{
qU#1i:(F*
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > f@Zszt
class binary_op : public Rettype Q36qIq_0e
{ V:VO[e<e
Left l; ~GL]wF2#
Right r; G LIi6
public : ] Hzt b
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} KY51rw.
[n \2
template < typename T > ]Q>.HH
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const n)^i/ nXb'
{ [8T^@YN
return FuncType::execute(l(t), r(t)); :9QZPsL
} 2zs73:z
1Cgso`
template < typename T1, typename T2 > v^d]~!h
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Urr@a/7
{ ]sE?ezu
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); C~o7X^[R\
} j)<IRD^
} ; >zXsNeGQR
6]W=nAD
BYVY)<v/
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 q,93nhs "
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 *X+79vG:
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) }a/x._[s
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。 J&.{7YF
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! L.S;J[a;
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。。。 " @v <Bk
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 p<,*3huj
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) M$/|)U'W
下面是修改过的unary_op ^j31S*f&:
+^=8ge}
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > L"o>wYx
class unary_op kXi6lh
{ B?'#4J
Left l; =;2%a(
{L/ tst#C
public : Y@N,qHtz
SqEgn}m$
unary_op( const Left & l) : l(l) {} "1L$|
G(p`1~xm
template < typename T > Wu[&Wv~
struct result_1 { g/0x,-Z
{
h*w%jdQ6
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; !4XOy B
} ; }:us:%
@?yX!_YC
template < typename T1, typename T2 > ]yK7PH-{L
struct result_2 18+)`M-5o
{ eZIhEOF
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; AiEd!u.
} ; NQ(1
GP?M!C,/}k
template < typename T1, typename T2 > DU5c=rxW
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [AYOYENp-
{ k1{K*O$e
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); [lWQ'DZ
} lDYyqG4
VF?<{F
template < typename T > [RLN;(0n
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =5/9%P8j9
{ 8<8:+M}
return OpClass::execute(lt(t)); pTPi@SBaP{
} lI *o@wQg
!F A]
} ; x:),P-~w
m[~V/N3
Xejo_SV&?
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 jL%x7?*U0
好啦,现在才真正完美了。 8Kg n"M3
现在在picker里面就可以这么添加了: j|U#)v/
8ZM&(Lz7u
template < typename Right > *K|W
/'_&
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const pA9+Cr!0Q
{ eg(6^:z?f
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); eJxw)zd7
} qf!p 9@4F[
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。 YH vLGc%
^p[rc@+
?OcJ)5C4
UTH*bL5/J2
iV'k}rXC
十. bind N/%WsQp
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。 %?}33yV
先来分析一下一段例子 mZSD(
L ^q""[
w80oXXs[#
int foo( int x, int y) { return x - y;} ,l!Ta"
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 [fAV5U
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 GFeQ%l`7F
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。 Qw-~>d
我们来写个简单的。 QEz?w}b*
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: YB(Q\hT~\;
对于函数对象类的版本: p1Jh0o8
b\yXbyjZ3.
template < typename Func > 06O2:5zF
struct functor_trait JMrEFk
{ \NgYTZ
typedef typename Func::result_type result_type; N5Q[n d
} ; c3jx+Q
对于无参数函数的版本: ,\_1w
,K9*%rW)
template < typename Ret > 8K:y\1
struct functor_trait < Ret ( * )() > lAb*fafQy
{ 2oVSn"
typedef Ret result_type; O(fM?4w
} ; 7gf05Z'=
对于单参数函数的版本: hQYL`Dni
D{GfLib"U
template < typename Ret, typename V1 > \MyLc/Gh5
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 11o.c;
{ vdAr|4^qB
typedef Ret result_type; #|L8tuWW
} ; +R3k-' >
对于双参数函数的版本: 39:bzUIF
PVe
xa|aaX
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > @.$| w>>T
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) >
1eS&&J5
{ IpYM;tYw&
typedef Ret result_type;
e?0l"
} ; Q6PHpaj
等等。。。 4!Fo$9
然后我们就可以仿照value_return写一个policy NjVYLn<.r
FHj"
nB
template < typename Func > ]<ldWL
struct func_return }AB,8n`
{ 4 ezEW|S
template < typename T > _
TiuY
struct result_1 wH>a~C:
{ jyZ (RB
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; aS{|uE]
} ; l3Xfc2~ 2
Sc\*W0m
template < typename T1, typename T2 > @$ne{2J3
struct result_2 $ `ov4W
{ zd2)M@
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; I(i}c~R
} ; aOlT;h
} ; KaPAa:Q
:flx6,7D
@i2E\}
最后一个单参数binder就很容易写出来了 CDsSrKhx
J l(&!?j
template < typename Func, typename aPicker > LInz<bc<(
class binder_1 YWe{juXSw
{ &5\iM^
Func fn; dG@%jD)
aPicker pk; %RTBV9LIXr
public : Lt u'W22
?9!6%]2D
template < typename T > ,)0H3t
struct result_1 Bo)3!wO8
{ ni.cTOSx
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; nCUg,;_=
} ; v\c>b:AofD
EAT"pxP
template < typename T1, typename T2 > N-G1h?e4
struct result_2 fT;s-v[`k
{ joFm]3$;
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ,f~J`3(&
} ; qB5j;@r
gqZ'$7So
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} y&6FybIz
`95r0t0hh\
template < typename T > NSxoF3
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ?^7t'`zk
{ 2<i!{;u$qL
return fn(pk(t)); '=39+*6?
} I@T8Iv=
template < typename T1, typename T2 > Z_$%.
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Z-^LKe
{ Y1OCLnK~
return fn(pk(t1, t2)); (7vF/7BZ|_
} o)h_H;
} ; QX!-B
m,VOx7%n
=i$Fl{vH
一目了然不是么? 1a?!@g)
最后实现bind >=qf/K+#
@Pm>sY}d<I
O8+7g+J=!
template < typename Func, typename aPicker > r/YMLQ
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) (SWYOMo"
{ x6Bu F_.
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); YJ^]
u}
} bn#"?6Z2
Bn^0^J-
2个以上参数的bind可以同理实现。 v|gw9
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。 r A`V}>Xj
g,Lq)'N;O
十一. phoenix P2NQHX
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ^|/TC!v]M
]3x?
for_each(v.begin(), v.end(), 4QH3fTv
( !02`t4Zc-
do_ ~Y `ldL
[ ,`|3KE9
cout << _1 << " , " ojafy}
] A0/"&Ag]
.while_( -- _1), &TnS4O
cout << var( " \n " ) S*==aftl(
) ];VA!++
); !`k1:@NZ
_Us#\+]_:
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: Z
8S\@I
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 ?h3Y)5x T
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 9{'N{
那么我们就照着这个思路来实现吧: ?~l6K(*2
a+[RS]le
HU1h8E$-
template < typename Cond, typename Actor > Tre]"2l
class do_while ;%B(_c
{ bk[U/9Z\
Cond cd; Pj[PIz
Actor act; Cw
iKi^m
public : srPWE^&