一. 什么是Lambda r/ g{j
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 l~]] RgU
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, ^$lZ
$u~ui@kB
1Xm>nF~
0'pB7^y
class filler ]7W!f 2@
{ (E00T`@t0i
public : Ru*gbv,U
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} /Z^a,%1
} ; 87l*Y|osP
)/)u.$pi
SQ[D2v
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: bRm;d_9zC
lD[@D9
j0{`7n
H2:
Zda#
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); -;_"Y]#
AJ*17w
2h51zG#qd
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 16 `M=R
h>GbJ/^
T{+a48,;
~<VxtcEBz
二. 战前分析 i]k)wr(
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。 /}U)|6-B
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 H6 x
T&pCLvkz
W)Y`8&,
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); aXVldt'
/* --------------------------------------------- */ zytN leyc
vector < int *> vp( 10 ); \z !lw
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); m6BUKX\m
/* --------------------------------------------- */ Ii[U%
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); L$OZ]
/* --------------------------------------------- */ ^\O*e)#*
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); _^GBfM.
/* --------------------------------------------- */ MjC<N[WO>N
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); |U{~t<BF#
/* --------------------------------------------- */ _yN5sLLyb
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); $aJay]F
ZXYyG`3+
T=42]h
a}NB6E)-
看了之后,我们可以思考一些问题: !vu-`u~86
1._1, _2是什么? ,%IP27bPW
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 dR\yRC]I
2._1 = 1是在做什么? g{}<ptx]
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 8el6z2
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 E<3xv;v8r
\HzmhQb+m
xtv%C
三. 动工 Ep./->fOA
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: #?S"y:
A~vx,|I
e Fz$h2*B
BI)C\D3[
template < typename T > C;JW\J~W
class assignment vPYHM2
{ %4!^AA%
T value; T>nH=
public : 1PdG1'
assignment( const T & v) : value(v) {} fG>3gS6&
template < typename T2 > *Ts$Hj[
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Q}B]b-c+E
} ; \a;xJzc9
(jU_lsG
UwS7B~
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 )GG9[%H!
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment )JTQZ,f3]
}1 qQ7}v
oA-,>:}g{
cb)7$S
class holder ,iao56`E
{ E%v0@
public : [nV BnB
template < typename T > U'" #jT
assignment < T > operator = ( const T & t) const [#@lsI
{ BXdk0
return assignment < T > (t); #b428-
} 1ds4C:M+<
} ; 4pT^*
MFa/%O_*
c;q=$MO`
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: (,o@/ -o
|T"vF`Kr(>
static holder _1; !^F_7u@Q
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Iv
.gC.T`/m
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); iLBORT!;
而不用手动写一个函数对象。 3^
UoK
_p: n\9k
v?]a tb/h`
F68eI%Y
四. 问题分析 hL/u5h%$
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。 Rf`_q7fm
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*N.v1+
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 'q:7PkN!p
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 LRu*%3xx
下面我们可以对这几个问题进行分析。 CQ6I4k
H0"'jd
五. 问题1:一致性 Wm-$l
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| %D#&RS
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ["&{^
}Em{?Hqy
struct holder aG;F=e
{ H:hM(m0?q
// Dmi.@.
template < typename T > -V4{tIQY
T & operator ()( const T & r) const qVfn(rZ
{ !Q~>)$Cf^
return (T & )r; b6k_u9m^E
} )s:kQ~+
} ; |0}Xb|+
h&L-G j
这样的话assignment也必须相应改动: )_C>hWvo_
/hqn>t
template < typename Left, typename Right > !$1qnsz
class assignment <h9nt4F
{ ldp9+7n~
Left l;
K!9K^ h
Right r; /77cjesZ9
public : S[$9_J f
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} <S7SH-{_\
template < typename T2 > j$_?g!I=gK
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ^cPVnl
} ; lbt8S.fx
D1-w>Y#
同时,holder的operator=也需要改动: ]s5e[iS
$#n9C79Z@
template < typename T > IxUj(l1Fm
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const oh$"?N7n1
{ :^`j:B
return assignment < holder, T > ( * this , t); n6Uh%rO7S|
} V#$QKn`;
fgL"\d}
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。 ,sc#l<v
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 L`<#vi
WG A&Lr
return l(rhs) = r; /y{fDCC
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。 ?,riwDI 2
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ;0kAm
Vy
yc]_ ?S>9
template < typename Tp > "4WnDd5"
class constant_t +pT;;
9
{ _J\zj
const Tp t; U3B&3K} ~
public : +-;v+{
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} qh6b;ae\x
template < typename T > ] H;E(1iU
const Tp & operator ()( const T & r) const @BnK C&{
{ d_$0
return t; -:d{x#
} dL4VcUS.
} ; t*Ro2QZ
f2gh|p`
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 -a_qZ7
下面就可以修改holder的operator=了 }*9F `=%F
PtUS7[]
template < typename T > ~ u1~%
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const BTr;F]W
{ N9d^;6;i
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); [-l>fP0
} 8g{Mv#b%
Ygg+=@].@
同时也要修改assignment的operator() H(n
fHp.3
S"Vr+x?
template < typename T2 > *^]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } ~2hzyEh
现在代码看起来就很一致了。 X$ul=iBs
@ ^F{
六. 问题2:链式操作 "'``O~08/
现在让我们来看看如何处理链式操作。 1r.2bL*~jw
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。 @qcUxu 4
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。 AFsieJ
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。 6@#=z
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct E%E`\mFD
"&D0Sd@[?
template < typename T > |wb_im
struct result_1 ts[8;<YD
{ 7\$}|b[9
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; n)a/pO_
} ; +fozE?
Yy/,I]F
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: ;9)nG,P3
a0JMLLa [I
template < typename T > <w~$S0_
struct ref 7Tr '<(A
{ 0# 1~'e
typedef T & reference; P;y!Y/$ C
} ; ^=-25%&^
template < typename T > lws.;abm%n
struct ref < T &> h){ #dU+&
{ @/As|)
typedef T & reference; D.7cWR`Wp
} ; (K6vXq.;\\
A6_ER&9$>N
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: |I"&Z+m
&~.|9P/45
template < typename T > E 8W*^^z(
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const SLkgIb~'X
{ M^l%*QF[,q
return l(t) = r(t); ueW/i
} e]!`94f
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 wDiq~!
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 0#yH<h$
?^-fivzS>
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^IizrqU
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: c3fi<?0&|
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 2HE<WI^#h
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 X eis_
最后的布局是: 7Y.yl F:
Add T[[E )f1[
/ \ 90JWU$K
Divide 5 )knK'H (
/ \ ${. :(z
_1 3 1M_6X7PH
似乎一切都解决了?不。 [}Rs
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。 eUa:@cA
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。 ri3*~?k00
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: ^Bw"+ 6d
)<'2 vpz
template < typename Right > 2"
v{
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const IwbV+mWQ
Right & rt) const 33}p02#
{ 2}P{7flDY
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ~|{e"!(}
} 6eB~S)Ko
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 V.Lk70 \
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。 @Py'SH!-
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。 I)%bOK]
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。 YyYp-0#
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。 6x!iL\Y~
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? %dmQmO,
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: I L&PN`#
{ }Afah
template < class Action > ed/
"OgA
class picker : public Action )WEOqaR]
{ T9}dgf
public : vXdI)Sx[
picker( const Action & act) : Action(act) {} ow,! 7|m
// all the operator overloaded E7SmiD@)
} ; n*AN/LBp
N^[MeG,8
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。 5P);t9O6
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: Ho%%voJBS
,*L3
template < typename Right > b83m'`vRM
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const h}m9L!+n8
{ 4
;6,h6a
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); qvh8~[
} SrMfd7H8f
#;P-*P
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > >^@~}]L
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。 Zwtz )ZII
PGTjOkx
template < typename T > struct picker_maker bI;u};v
{ =':SOO7
typedef picker < constant_t < T > > result; oC!z+<
} ; wUS w9xg
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ncR]@8
{ C2hB7?UGN
typedef picker < T > result; >IKIe
} ; e/)Vx'd`+
1B{u4w7S4e
下面总的结构就有了: oSR;Im<2
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。 sw(|EZ7F
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。 c/-'^+9
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 }mk z_P(Z
至此链式操作完美实现。 (
~>-6Nb 5
*MCkezW7{
tg2+Z\0)4g
七. 问题3 -?)z@Lc
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。 0}>p)k3&A
2tp95E`(O
template < typename T1, typename T2 > *2m{i:3
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <{HV|B7
{ wX@g>(
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); *@ S+J$
} 2) Q/cH\g
I<&) P#"
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: y 5Kr<cF^
0n?^I>j
template < typename T1, typename T2 > +'g~3A-G
struct result_2 |)ALJJ=+
{ 3qp\jh=FE
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; oHethk
} ; hus9Zv4
YipL_&-
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? Bv}i#D
这个差事就留给了holder自己。 {%Q+Pzl.
w[;5]z
5.U|CL
template < int Order > 0*/[z~Z-1
class holder; QyEoWKu;
template <> pc](
class holder < 1 > `jGG^w3
{ $)jf
public : l.SoiFDd
template < typename T > Kl :x?"g)
struct result_1 SivJaY%
{ 7}fT7tsN
typedef T & result; K3J,f2Cn$
} ; g % 8@pjk
template < typename T1, typename T2 > MF5o\-&dN
struct result_2 K@!Gs'Op
{ >s;dooZ
typedef T1 & result; @B>pPCowa
} ; GUvEOD=p
template < typename T > lM%3 ?~?Q&
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const tNDv[IF
{ srIt_Wq
return (T & )r; >yt8gw0J
} vq5o?$:-
template < typename T1, typename T2 > -h&KC{Xab
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const (5=B^9{R
{ {=T9_c
return (T1 & )r1; p,S/-ph
} U;Q?Rh-W
} ; Z2I2 [pA
G9ra;.
template <> {60U6n
class holder < 2 > `mDCX
{ 6"U$H$i.G
public : `R_;n#3F0
template < typename T > 2?(dS
struct result_1 5}'W8gV?
{ Nb/Z +
typedef T & result; ~d=Y98'xS
} ; a`; nB E
template < typename T1, typename T2 > 2fMKS
struct result_2 S,qEKWyLd
{ jtQ}
typedef T2 & result; _h P7hhR
} ; mqoB]H,
template < typename T > nW_cjYS%
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const \2y[Hy?
{ LVBE+{P\5?
return (T & )r; /9@VnM
} @A8@j%CK1
template < typename T1, typename T2 > h5
PZ?Zd
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 63pd W/\j
{ p2(Z(V7*
return (T2 & )r2; L<ET"&b;4
} a/lTQj]A
} ; %bgUU|CdA
Hus.Jfam
Pbl#ieZM
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 )&.Zxo;q=
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ;a~
e
首先 assignment::operator(int, int)被调用: t'e5!Ma
DDp\*6y3l
return l(i, j) = r(i, j); t,308Z
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) h=MEQ-3jg
6[&x7"
return ( int & )i; =]W[{@P
return ( int & )j; f2Z(hYH~
最后执行i = j; 9%^O-8!
可见,参数被正确的选择了。 AkVgFQg"
n
\vqqs
k[5:]5lp+
E8b:MY
aJ$({ZN\#
八. 中期总结 ^_G@a,
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: gE~LPwM
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ow K)]t
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 `-w;/A"MJ
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor CsiRM8
H[U"eS."
NWII?X#T}
F4=V*/7
>|g(/@IO
a<lDT_2b
九. 简化 7&vDx=W
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。 :r}C&3
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ~Nn}FNe
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: #7p!xf^
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Z90]I<a~
+-*/&|^等 Nd%j0lj
2. 返回引用。 j},3@TFh
=,各种复合赋值等 9
f=~E8P
3. 返回固定类型。 :HkXsZ
各种逻辑/比较操作符(返回bool) "*ww>0[
4. 原样返回。 QeG3X+
operator, ,d$D0w
5. 返回解引用的类型。 #.@- ng6C
operator*(单目) o8u;2gZx
6. 返回地址。 M&` b\la
operator&(单目) aBWA hn
7. 下表访问返回类型。 4XIc|a Aa
operator[] 9G^gI}bY
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Z^_gS&nDa~
operator<<和operator>> YZ^mH <
40HhMTZ0-
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 #;/ob-
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 1EA#c>I$
d VyT `
template < typename Left > 3U%kf<m=
struct value_return U}DLzn|w
{ K#xL-
template < typename T > 2$FH+wuW
struct result_1 t"jiLOQ[6
{ D4$2'h
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; CO`?M,x>
} ; [Z;ei1l
O9_SVXWVw
template < typename T1, typename T2 > 7R$O~R3p
struct result_2 t:*1*;
{ -mLS\TF S
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; #M@~8dAH}M
} ; 5Kw?#
} ; ~{-9qOGw;
U;t1 K
%BF,;(P
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait nB6 $*'
O2"5\@HfE
下面我们来剥离functor中的operator() 4|;Ys-Q
首先operator里面的代码全是下面的形式: $+$4W\-=X
ji.T7wn1u
return l(t) op r(t) 5:(/k\9+yv
return l(t1, t2) op r(t1, t2) "<&) G{
return op l(t) 6o4Y]C2W{1
return op l(t1, t2) BJKv9x1jK
return l(t) op DGNn#DP
return l(t1, t2) op P=R-1V
return l(t)[r(t)] zJov*^T-C
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] afE)yu`
3!vnSX(iv
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: U'@ ![Fp
单目: return f(l(t), r(t)); z! :0%qu
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); WV}HN
双目: return f(l(t)); Sg*+!
return f(l(t1, t2)); C=qL0
下面就是f的实现,以operator/为例 ch33+~Nn
$i%#fN
struct meta_divide "EwzuM8f
{ 8J:=@X^}
template < typename T1, typename T2 > % _nmv
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) D~ n-;T
{ R]3j6\
return t1 / t2; Yz#E0aTTA
} _ Y7Um
} ; g)7@EU2
g{CU1c)B
这个工作可以让宏来做: k/1S7X[
hDXaCift
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ [9G=x[
template < typename T1, typename T2 > \ "RgP!
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; AkCy
C1
以后可以直接用 !,]2.:{0z
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) c#TV2@
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 U9jdb9 |
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) {.ypZ8JU
(__$YQ-
{vdY(
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 \&47u1B
aJ}hlM>
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > oU se~
class unary_op : public Rettype )!~,xl^j{}
{ NxnaH!wS
Left l; &4ndi=.#rg
public : b[<L
l%K
unary_op( const Left & l) : l(l) {} /B)2L]6p
Mfnfp{.)
template < typename T > %+/Dv
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const r+k&W
{ 'x5p ?m
return FuncType::execute(l(t)); *W;;L_V"
} sf/m@425
TbLU[(m-n
template < typename T1, typename T2 > ESUO I
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const "Mz#1Laby`
{ IwRP,MQ~
return FuncType::execute(l(t1, t2)); rgDl%X2B
} >@Pw{Zh$
} ; K+"3He
;A4j_8\[
N3N~z1x0h
同样还可以申明一个binary_op gu:vf/
F{^\vFp
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Y`d@4*FN$
class binary_op : public Rettype '#SZ|Rr6tX
{ ,:2Z6~z{
Left l; |?nYs>K
Right r; $@O?
public : eK5~YM:o
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ug.|ag'R
g/}d> 6
template < typename T > ^VW]Qr!
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Bh'!aip k
{ &xA>(|a\&-
return FuncType::execute(l(t), r(t)); .)=*Yr M
} 9yaTDxB>
]_|'N7J
template < typename T1, typename T2 > EIfqRRTA
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]#W7-Q;]
{ H4sW%nZ0
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); m(o`;
} { ^^5FE)%
} ; OQ4Pk/-'
nCQ".G
`\|tXl.
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 [oXSjLQm[
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Ghc
U~
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) %?, 7!|Ls
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 !#~KSO}zW2
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Uk*(C(
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 v_Df+
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 }V*?~.R
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) `Tf}h8*
下面是修改过的unary_op ` &bF@$((
?3a=u<
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > V)`A,7X
class unary_op P{9wJ<
{ ,|A6l?iV
Left l; ?@Q0;LG
<T;V9(66
public : t- TUP>_
R)ZzRz|/
unary_op( const Left & l) : l(l) {} mj'N)6ga
0|J9Btbp
template < typename T > {to(?`Y
struct result_1 qA\&%n^j]
{ +nHr+7}
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; B8?9L8M}
} ; po\jhfn
1L+hI=\O
template < typename T1, typename T2 > w\0vP
struct result_2 +H?g9v40
{ VcXr!4M
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ""
>Yw/'
} ; oV;sd5'LG
j`q>YPp
template < typename T1, typename T2 > DU8\1(
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const GF9[|).
T
{ \!30t1EZ
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); $]Ix(7@W
} tu"-]^
1*G&ZI
template < typename T > p`rjWpH
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const U,7
{ jnbR}a=fJ
return OpClass::execute(lt(t)); >~Gy+-
} ;?@Rq"*
Mpyza%zj
} ; !/tV}.*
g!'
x5#]n
y9]7LETv\M
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 8{!|` b'f
好啦,现在才真正完美了。 {D^
)%{
现在在picker里面就可以这么添加了: ULu@"
k{lo'
template < typename Right > w'A *EWO
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const V6](_w!
{ rir,|y,
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); $xdo=4;|
} Jk`Jv;
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。 ks("(
nU
5de1r B|
=liyd74%`
/m;Bwu
A^+k A)8
十. bind h*D -Vo
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。 v;G/8>GRy
先来分析一下一段例子 u/wX7s
s.rQiD
xzA!,75@U
int foo( int x, int y) { return x - y;} &&52ji<3
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 9S17Lr*c
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 x9\{a
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。 Z:,\FB_U
我们来写个简单的。 \Gk}Fer
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: U&:-Vf~&
对于函数对象类的版本: M E]7e^
;`c:Law4
template < typename Func > qi7*Jjk>90
struct functor_trait E$4H;SN \
{ B8T5?bl
typedef typename Func::result_type result_type; EXjR&"R
} ; w5)KWeGa
对于无参数函数的版本: "N_@q2zF
/O$~)2^h
template < typename Ret > Q.7X3A8
struct functor_trait < Ret ( * )() > )
?kbHm
{ mZ? jpnd
typedef Ret result_type; PWvT C`?
} ; ~N| aCi-X
对于单参数函数的版本: bA Yp }
CdCY#$Z
template < typename Ret, typename V1 > +}(]7du
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > |x1Ttr,
{ K"g{P
typedef Ret result_type; i !sVQ(:
} ; IcQpbF0
对于双参数函数的版本: s/~pr.>-l
.,(x7?
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > i$3#/*Y7_L
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > jqj}j2
9
{ 8KigGhY'ms
typedef Ret result_type; +/%4E %
} ; Pq35w#`!
等等。。。 _X<V`,
p
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 5>CeFy
--TH6j"
template < typename Func > n%;t Va
struct func_return g(s}R ?
{ kO^
template < typename T > 2,B^OZmw
struct result_1 pp*MHM)x|q
{ ? N]bFW"t|
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; u 1}dHMoX~
} ; ZJGIib
s5{H15
template < typename T1, typename T2 > ^mI`P}5Y
struct result_2 j!Ys/D
{ SI%J+Y7
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; SJj_e-
} ; .3Smqwm=Y
} ; Vu~fF@
|
2++$ Ql/
2fc+PE
最后一个单参数binder就很容易写出来了 n]5Pfg|a
0{o 8-#
template < typename Func, typename aPicker > ;YQ6X>
class binder_1 Yu&\a?]\2
{ >tL"8@z9
Func fn; X,o ]tgg=
aPicker pk; Gb Mu;CA
public : iK'A m.o+
kaR55
template < typename T > p>pAU$k{O
struct result_1 s%>u[-9U
{ kaEu\@%n
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 5qqU8I
} ; z=jzr=lP
j`3IizN2
template < typename T1, typename T2 > o0b\<}
struct result_2 @N>rOA
{ 2e ~RM2PQ
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; jl]p e7-
} ; AC fhy[,
WYCDEoqU2
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} D,-L!P
ZWx[@5
template < typename T > QiRx2Z*\
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const I]m&h!
{ Pff-eT+~m
return fn(pk(t)); .&^M
Z8
} .fhfO @
template < typename T1, typename T2 > +`m0i1uI3
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const u |$GOSD
{ !a'{gw
return fn(pk(t1, t2)); \4*i;a.kU
} ke +\Z>BWN
} ; ]Qx-f*
D6
,0>_(5
X)[QEq^
一目了然不是么? ;%u)~3B$JK
最后实现bind dwzk+@]8
V+*1?5w
kwt;pxp i
template < typename Func, typename aPicker > )OGO
wStz
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) "bO]AG
{ GCcSI;w
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); J/ vcP
} 8Waic&lX~
Z>@\!$Mc
2个以上参数的bind可以同理实现。 jJ_6_8#
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。 SS,'mv
c/3]M>+M
十一. phoenix @(tuE
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: <("P5@cExU
3URrK[%x`
for_each(v.begin(), v.end(), 6XeqK*r*
( O}lqY?0*
do_ ,}Ic($To
[ AlgVsE%Va
cout << _1 << " , " VD=F{|^
] n6IN I~,
.while_( -- _1), h&{>4{
cout << var( " \n " ) u/?;J1z:
) qRZLv7X*j
); ,76nDXy`
mO\=#Q>
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: a>nV!b\n5
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor 9>5]y}.{
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 E|B1h!!\c
那么我们就照着这个思路来实现吧: 'BEM:1)
!{oP'8Ax$
UFa 00t^5
template < typename Cond, typename Actor > :OY7y`hRG
class do_while Dw2$#d
{ &\r_g!Mh
Cond cd; Yg`z4U'6~
Actor act; iJu$&