一. 什么是Lambda Y{~`g(~9_A
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 |"}7)[BW}
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, `s69p'<;p
k v_t6 (qd
KO`dAB F}
Ze/\IBd
class filler \R9izuc9
{ <^$ppwk$
public : ~[F7M{LS
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} K20Hh7cVJ
} ; h}tC+_"D
{ZdF6~+H(!
R:l &2
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: \(`2 @
Y9-F\t=~
>tkz%;6
yFd .tQs
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); }T PyHq"
%Cj_z
`'3&tAy
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 =i}lh}(
8,F|*YA
Aua}.Fl,
GwA\>qXw
二. 战前分析 CL`+\
.
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。 T++q.oFc
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 r#oJch=
iDcYyNE
o[RwK
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 3_9CREZCl
/* --------------------------------------------- */ FzSL[S4i
vector < int *> vp( 10 );
Oc,HnyV+
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); BK)<~I
/* --------------------------------------------- */ *Ej;}KSv
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 0nBDF79
/* --------------------------------------------- */ b)#rUI|O
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); |Y6;8e`H
/* --------------------------------------------- */ MtF^}/0w!`
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); =[:E
/* --------------------------------------------- */ '
-9=>
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); O> _ F
qnQ".
-ON-0L
i`<L#6RBT
看了之后,我们可以思考一些问题: *:+ZEFMq
1._1, _2是什么? 3mopTzs)
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。 R'vNJDFY
2._1 = 1是在做什么? !?).4yr
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。 [+l6x1Am
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。 wKpb%3
KiFTj$w,
E
?bqEW(
三. 动工 l{]KA4
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: G=gU|& (
}/\`'LQ
\ntUxPox.
p{v*/<.;
template < typename T > Zl'/Mxg
class assignment h-O;5.m-P
{ _iDVd2X"H
T value; ?7lW@U0
public : oa=TlBk<
assignment( const T & v) : value(v) {} *_J{_7pwe
template < typename T2 > _<F;&(o
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } N^wHO<IO1
} ; =j~:u.hc'
j+dQI_']x
;;
{K##^l
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 z Fj |E
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 8D@J d
rH,@"(p\
VpB)5>
K1R?Qt,qDF
class holder 9c*B%A8J
{ O^6anUV0
public : yZm=#.f
template < typename T > 5}w
assignment < T > operator = ( const T & t) const f9},d1k
{ ux!YVvTPd
return assignment < T > (t); |&
jrU-(
} zG/? wP"
} ; k?L2LIB<
Ndb7>"W
Jd v;+HN[
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: '3sySsD&O
h<>yzr3fN
static holder _1; 9;\mq'v%
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 wD$UShnm9-
=O8>[u;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); S-3hLw&?
而不用手动写一个函数对象。 RjgJIVm(
|6^%_kO!|
75>Ok /
.L"IG=Uh#
四. 问题分析 $)X8'1%6
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 b5
NlL`g
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 ]e7?l/N[
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 L@zhbWY
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 E]m?R 4
下面我们可以对这几个问题进行分析。 aHYISjZ]>
`F&~SU,
五. 问题1:一致性 *TI?tD
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| `]@=Hx(
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 y5O &9Ckw
79d(UG'O
struct holder XpE847!soL
{ 7OG:G z+)x
// gGM QRRq
template < typename T > s0D4K
T & operator ()( const T & r) const jf)l; \u
{ `=,emP&(H&
return (T & )r; {i8zM6eC
} eMFxdtH
} ; { %]imf|g.
^eO/?D8~h
这样的话assignment也必须相应改动: NV9JMB{q
K5XW&|tY!
template < typename Left, typename Right > Av5:/c.B
class assignment x{<l8vL=-c
{ E!mv}
Left l; 'x"(OdM:[
Right r; 02*qf:kTnA
public : 'U`;4AN
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} w=rD8@
template < typename T2 > S1mMz
i
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } vW vu&3tx
} ; DU]KD%kl
VHl1f7%@H
同时,holder的operator=也需要改动: NY^0$h
?8GS*I
template < typename T >
HDZl;=
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Iapz,nuE
{ 324XoMO
return assignment < holder, T > ( * this , t); &g^*ep~|#
} <.gDg?'3
>X05f#c"v/
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(
vdlj
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 |b.xG_-s1
bP#!U'b" =
return l(rhs) = r; HBtk)
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。 ]- `wXi"
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ^ W?cuJ8
3)\fZYu)
template < typename Tp > X|eZpIA45
class constant_t )S2yU<6oOt
{ ?&~q^t?u
const Tp t; V8TdtGB.|h
public : Tsa]SN14
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ]6)u$4X6$
template < typename T > x4H#8ZK!
const Tp & operator ()( const T & r) const }F _c0zM
{ ozRTY9S
_;
return t; R( FQ+h
} @y`xFPB
} ; G`>]ng
ZDR@VYi+~
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 C=r2fc~w
下面就可以修改holder的operator=了 Em@:QmEN
9iZio3m
template < typename T > B<m0YD?>~>
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 0zq'Nf?#3
{ S\&3t}_
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); `;;l {8
} %g.cE}^
NBc^(F"
同时也要修改assignment的operator() Ws@'2i\;
SNH 3C1
template < typename T2 > L8PX SJ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } tMiIlf!>p
现在代码看起来就很一致了。 Ls9NQy
~!r;?38V`
六. 问题2:链式操作 NSB6 2
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Kh(`6 f
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。 `/P/2{,~
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<<"x$
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。 &R_7]f+%)
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Q]xkDr?
\BXzmok
template < typename T > +C{-s
struct result_1 mSxn7LG
{ HN{c)DIm]
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ~dRstH7u
} ; cA
q3Gh
0^-1d2Z~
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: WxGD*%
s51$x M
template < typename T > V >'
struct ref #lLUBJ#:
{ ]zSFX
=~(S
typedef T & reference; ^}d]O(
} ; &P|[YP37_
template < typename T > x [FLV8`b|
struct ref < T &> <s'de$[
{ !-f Bw
typedef T & reference; *n? 1C"l
} ; {G:y?q'z
&oS$<
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: _]>1(8_N
FI$:R
template < typename T > 'RK"/ZhqE
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const PX
8 UVA
{ r<e%;S
return l(t) = r(t); RU:Rt'
} e /JQ #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。 %x$U(I}
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 #]@HsVXh7
~-BF7f6C
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 Yv;s3>r
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: lrT2*$ w3
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 )S)L9('IxT
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 tF0jH+7J-
最后的布局是: B ;1qy[
Add ~.m<`~u
/ \ F3qK6Ah.
Divide 5 /9w>:i81
/ \ !LI<%P)
_1 3 ~9dpB>+
似乎一切都解决了?不。 L8QWEFB|
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。 %SM;B-/zHt
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。 +J X;T(T
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: g\JJkXjD#
V0\[|E;F
template < typename Right > HgF;[rq3Q
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const )\fY1WD
Right & rt) const f&^(f1WO
{ pIJXP$v3
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 4]y)YNQ(
} pE4a ~:
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 '-;[8:y.
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 e<L@QNX
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 7^q~a(j
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 m|@H`=`d
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 9Eyx Ob
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? ~?Q sr
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 9oWU]A\k>
!+T1kMP+l
template < class Action > 9)q3cjP{<
class picker : public Action 5AYOM=O]t
{ %a;#]d
public : RdTM5ANT
picker( const Action & act) : Action(act) {} i--t
?@#
// all the operator overloaded x *eU~e_jP
} ; ,fVD`RR(W?
p
T(M>LP83
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 Ux[<g%F"
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: V2YK T,5
M?$[WS
template < typename Right > >Jz9wo`
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const y>^^.
{ IHl q27O
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ^OR0Vp>L
} 5'~_d@M
_kj]vbG^;
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > "s*-dZO
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。 J!6FlcsZm
RLB3 -=9t
template < typename T > struct picker_maker *T|B'80
{ gE-y`2SU
typedef picker < constant_t < T > > result; l4Xz r:]
} ; H",B[
YK
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > &NE e-cb[
{ X%1TsCKMj
typedef picker < T > result; rH+OXGoB
} ; 3FEJ
9ZyG
b'H'QY
下面总的结构就有了: RpHlq
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。 }'X=&3m
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。 hvd}l8
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Y::0v@&(
至此链式操作完美实现。 lfGyK4:
C$3*[
T(4d5 fY
七. 问题3 a^|DD#5
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 Nk`UQ~g$
%\As
template < typename T1, typename T2 > \{,TpK.
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const yzA05 npTl
{ m7 =$*1k
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); GP|=4T}Bf
} 1gEH~Jmj
OW:*qY c;:
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: Nkdv'e\
nR!e(
template < typename T1, typename T2 > (
?V`|[+u
struct result_2 FqKJids-
{ !Brtao"m
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; yC,/R371k
} ; ]Z JoC!u
DHidI\*gT
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? (JhX:1
这个差事就留给了holder自己。 c}x1-d8
X'9.fKp
)&DAbB!O
template < int Order > =BsV`p7rU
class holder; {Z.6\G&q
template <> }2A6W%^>]
class holder < 1 > [&Xp]:M'D
{ p|4qkJK8
public : 97}]@xN=
template < typename T > ) "#'
struct result_1 [\uR3$j#
{ !,J#
r
typedef T & result; 73WSW/^F
} ; o9?@jjqH
template < typename T1, typename T2 > +>w]T\[1~
struct result_2 ]6&NIz`:,
{ W+nu=iQ!
typedef T1 & result; r );R/)&
} ; /Y Kd [RQ
template < typename T > 9N]Xa
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 7*'/E#M
{ MfTLa)Rz
return (T & )r; ]' mbHkn68
} \/-c)
template < typename T1, typename T2 > 'nJF:+30ZH
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const *pl6 V|
{ LzygupxY!
return (T1 & )r1; ^\)a[OWp
} L\yVE
J9x
} ; )fH
Q7
-!\3;/
template <> \?:L>-&h8
class holder < 2 > h\m35'v!
{ gjF5~
`
public : <J[le=
template < typename T > ?@V R%z
struct result_1 fS]&?$q
{ :dmE/Tq
typedef T & result; FR(W.5[
} ; ~iw&^p|=K
template < typename T1, typename T2 > gmTBT#{6yH
struct result_2 y)f.ON36I
{ !`ol&QQ#
typedef T2 & result; 1I Yip\:lS
} ; Pms@!yce
template < typename T > ^<]'?4m]
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const [^>XRBSm
{ a"~o'W7
return (T & )r; B`tq*T%
} y48]|%73
template < typename T1, typename T2 > a|ft l&uk
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const KaIKb=4L|
{ V>$( N/1
return (T2 & )r2; "SF0b jG9C
} Y~ ~Dg?e
} ; wNONh`b
,'NasL8?We
.^YxhUH,G
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> >。 5<?Ah+1
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 337.' |ZE
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ROO*/OOd
?7{U=1gb$
return l(i, j) = r(i, j); |%_C$s%
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) *%-<Ldv
.soCU8i3
return ( int & )i; }A9#3Y|F
return ( int & )j; A`c22Ls]
最后执行i = j; I?KN7(9u?
可见,参数被正确的选择了。 ;5a$OM
mrGV{ {.
-15e
s8j |>R|k
5zuwqOD*
八. 中期总结 ~f QrH%@
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: r}U6LE?>
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 C* `WMP*
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 l,ny=Q$[1'
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor tzI|vVT,
,n|si#
<y 4(!z"
`RTxc
tZxx#v`
-oD,F
$Rb
九. 简化 6#w>6g4V~R
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。 G,8mFH
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 QE<Z@/V*a
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: OqGp|`
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 (qcFGM22U
+-*/&|^等 $C16}^
2. 返回引用。 N,t9X7G&
=,各种复合赋值等 m l`xLZN>L
3. 返回固定类型。 E4#{&sRT
各种逻辑/比较操作符(返回bool) \0@DOW22C
4. 原样返回。 OM'iJB6=
operator, 8jK=A2pTa
5. 返回解引用的类型。 glAS$<
operator*(单目) ZlV
6. 返回地址。 e8,_"_1:F
operator&(单目) "tEp8m
7. 下表访问返回类型。 S)CsH1Q
operator[] '2,~'Zk
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 opX07~1
operator<<和operator>> VO#rJ1J
O[X*F2LC4
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。 g 2Fg
例如针对第一条,我们实现一个policy类: s5,@=(,
HOW<IZ^
template < typename Left > BD6!,
struct value_return [d`Jw/4n
{ YSjc=
template < typename T > {R$`YWk
struct result_1 =dm9+ff
{ =fSTncq
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; o)Q4+njT@
} ; XY0kd&N8
,@Csa#
template < typename T1, typename T2 > ;W0J
struct result_2 0 '&C5v'
{ g%2G=gR$?z
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 'afW'w@
} ; 2BY|Cp4R
} ; b"g^Jm! j
G<Z}G8FW^
\Z*:l(
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait jAQ{H
zK0M WyXO
下面我们来剥离functor中的operator() %PW-E($o<
首先operator里面的代码全是下面的形式: :?f<tNU$
k|fM9E
return l(t) op r(t) 5 nt3gVy
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 1q}32^>+o
return op l(t) +\dVC,,=^g
return op l(t1, t2) $G=^cNB|JB
return l(t) op C&O8fNB_
return l(t1, t2) op )Rr6@o
return l(t)[r(t)] l&& i`
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 3h
bHS~
>WHajYO"
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: v}>g* @
单目: return f(l(t), r(t)); +=WBH'
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 8~ y!X0Ov!
双目: return f(l(t)); 6Ga'_P:
return f(l(t1, t2)); lw=kTYbq
下面就是f的实现,以operator/为例 LcKc#)'EE
g}9,U&$]y
struct meta_divide l@Lk+-[D
{ +m_.?V6
template < typename T1, typename T2 > V .Kjcy
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) a$W
O}g?
{ AFt- V
return t1 / t2; gD$&OkH
} osc8;B/
} ; WO>A55Xya
RqROl!6
这个工作可以让宏来做: <h(AJX7wsD
s:<y\1Ay
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\
u7!gF&tA
template < typename T1, typename T2 > \ 2_$8Ga
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; eKP>}`
以后可以直接用 1^IMoC7$#
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) AyJl:aN^
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 5a |[cR
(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。。。) 4lo7yx
MpKXC
cg )(L;
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 #m#IBRD :
x.t<@y~
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > G-CL \G\n
class unary_op : public Rettype g.\b@0Uy'
{ AB
$N`+&
Left l; (~@.9&cBD
public : S1k*"><
unary_op( const Left & l) : l(l) {} erI&XI
|@d(2f8
template < typename T > %<~Ewno T
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [,bJKz)a
{ fD%/]`y
return FuncType::execute(l(t)); J5b3r1~D"[
} pyf'_
mR.j8pi
template < typename T1, typename T2 > @Z0. }}Y
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ZW M:Wj192
{ 5ncW
s)
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 1uo |a
} b$w66q8
} ; iBWzxPv:z
LBio$67F
\Vv)(/q {
同样还可以申明一个binary_op H:b"Vd"x9
M_O$]^I3w
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8y<mHJ[B
class binary_op : public Rettype I'D 3~UIf
{ . (&6gB
Left l; +R?E @S
Right r; Gb2|e.z
public : hz bvR~rn
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} u!xgLf'`
,T;sWl
template < typename T > 8V(~u^!%_
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const M5[#YG'FlQ
{ \*PE#RB#6
return FuncType::execute(l(t), r(t)); qY&(O`?m&
} Cpzd k~+H
lC*xyOK
template < typename T1, typename T2 > tL&_@PD)3
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .KYs5Qu
{ pg!mOyn
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); .aL%}`8l?
} 0gyvRM@ x[
} ; D}%VZA}].
EAY+#>L*
q2k}bb +
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 };2Lrz9<
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 $_%
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) n2aUj(Zs=
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 p;[.&oJ
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! H/f}tw
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 i Q3wi
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 K[SzE{5=P
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) ldG8hK
下面是修改过的unary_op HJr*\%D}1
G>Bgw>#_
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > //G&=i$
class unary_op **AJFc
{ 6
y"r'
Left l; h*4wi.-
"%
i1zQo&
public : ;8F6a:\v
<)cmI .J3
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ,:.8s>+i
<-d-.
8
template < typename T > NgGpLdaC2v
struct result_1 7F~Jz*,B*W
{ vr>J$(F
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; WOYZ
} ; |/-# N
a"+/fC`
template < typename T1, typename T2 > CE183l\
struct result_2 yl<=_Q
{ 9<Zm}PE32
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; VQ~eg wJL
} ; I%?M9y.u6
d6W&u~
template < typename T1, typename T2 > Pi&\GMzd
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1^Q!EV
{ acpc[^'
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); \ }-v
} yYC\a7Al4
DL_M#c`<
template < typename T > hHt.No
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;r;>4+zn\
{ I
tn?''~;
return OpClass::execute(lt(t)); ]~WIGl"g
} +SRM?av
rI:]''PR
} ; F7p`zf@O]
X bV?=
-r_ Pp}s
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 =c[mch%E
好啦,现在才真正完美了。 RvW>kATb_F
现在在picker里面就可以这么添加了: I7ySm12}
Erl@]P4
template < typename Right > or`"{wop
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const L'BzefU;04
{ TI'~K}Te
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); $EG<LmC-Q
} _i"[m(ABj1
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 KbRKPA`
v^IMN3^W
(+\K
4_eFc$^
Io;26F""
十. bind 9/\=6vC|
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。 iL IKrU+`
先来分析一下一段例子 (i'wa6[E8
J0Y-e39 `
:;x#qtv~Iz
int foo( int x, int y) { return x - y;} K)oN^
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 A`1/g{Ha
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 \?\q0o<V$
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。 ffQ&1T<
我们来写个简单的。 y/?;s]>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: xeHqC9Ou
对于函数对象类的版本:
s@3<]
j%&^qD,
template < typename Func > iQaF R@
struct functor_trait pQxi0/d p
{ X/wqfP
typedef typename Func::result_type result_type; }Sb&ux
} ; |}roR{gc|
对于无参数函数的版本: jd DcmR
Xp3cYS*u
template < typename Ret > dv\oVD
struct functor_trait < Ret ( * )() > zPoIs@
{ z3}4+~~
typedef Ret result_type; Y6@A@VJ
} ; 5h(]S[Zf3
对于单参数函数的版本: w3IU'(|G
gs|%3k |
template < typename Ret, typename V1 > cXokq
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > -1u N
Z{0
{ Z.0^:rVp~
typedef Ret result_type; >G+?X+9
} ; *SZ*S%oS3
对于双参数函数的版本: iNs
hAZ"M:f
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 7"
cgj#
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > RT2a:3f
{ Vi>kK|\b
typedef Ret result_type; @{n2R3)k
B
} ; mE]W#?
等等。。。 <BN)>NqM
然后我们就可以仿照value_return写一个policy dTP$7nfe
*o[*,1Pw
template < typename Func > L``K. DF
struct func_return J_mpI.^Bsf
{ FCmS3KIa,
template < typename T > ffyKAZ{]po
struct result_1 Xl%&hM
{ VuW&CnZ
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; (5N&bh`E
} ; %lPFq-
{Z|.-~W
template < typename T1, typename T2 > g<{W\VOPm
struct result_2 |3g:q
{ C31SXQ
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 1<qq6 9x
} ; ^Q_0Zq^H
} ; Z,,Wo
%)o
-OuMC&
m5LP~Gb
最后一个单参数binder就很容易写出来了 'bg%9}
9W7H",wR
template < typename Func, typename aPicker > gGdZ}9
class binder_1 S*CRVs
{ Kc\0-3 Z
Func fn; G\IH
b
|
aPicker pk; W"WvkW>-
public : )5X7|*LP
?z60b=f8
template < typename T > ^IM;D)X&:
struct result_1 I#f<YbzD
{ \Jv6Igu
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; PHD$E s
} ; 4oOe
58MBG&a%
template < typename T1, typename T2 > YKUs>tQ!
struct result_2 ]0dp^%
{ :/Nz' n
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ou-5iH?
} ; D1lHq/
bd<zn*HZ*
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Oy[t}*Ik
J2H8r 'T
template < typename T > ./ib{ @A.
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )mZ`j.
{ `pN]Ykt
return fn(pk(t)); W~Mj6c~S"
} &ze'V
, :
template < typename T1, typename T2 > d|6*1hby
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ipKkz
{ -i @!{ ?
return fn(pk(t1, t2)); W?R$+~G
} F1|4([-<]
} ; P[ KJuc
8N8B${X
Jb {m
一目了然不是么? r0j:ll d
最后实现bind *RM#F!A
K |Yr
"v~w#\pz7
template < typename Func, typename aPicker > E<&VK*{zcO
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ZT_ EpT=1
{ ?^IM2}(p
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); g[@]OsX
} Mk[_yqoCO
E9226
2个以上参数的bind可以同理实现。 .Fh5:WN
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。 8X*6i-j5E
WFN5&7$ W
十一. phoenix F/RV{} 17E
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: }(TZ}* d
o&LNtl;
for_each(v.begin(), v.end(), -F|(Y1OE
( 9[6*FAFJPP
do_ rxCuV
[ ^X0<ZI
cout << _1 << " , " lcIX
l&