一. 什么是Lambda mAtG&my)
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 8DmX4*
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, oD|+X/FK
8I|1Pl
DXw9@b
k/6Gj}l'o
class filler `^@g2c+d
{ dh7)N}2
public : lqwJ F &
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ^U|CNB%.
} ; 9fk\Ay1P
}tg:DG
%[31ZFYB
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: KfN`ZZ<
m/"=5*pA
i(TDJ@}
JhhT7\h(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); `dq3=
2+hfbFu,1
W.7d{
@n
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ]((
>i%%~
2&G1Q'!
uR[PKLh
GqF.T#|
二. 战前分析 -p]`(S%
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。 AfbA.-
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 R2Fh^x
clU3#8P!=
9jJ/ RX p
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); JCMEhI6d*
/* --------------------------------------------- */ Z~.]ZWj-
vector < int *> vp( 10 ); E;+OD&|
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 1Tk\n
/* --------------------------------------------- */ Yi! >8
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); z ]4g`K+
/* --------------------------------------------- */ sGm(Aax*0
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 6d?2{_} ,
/* --------------------------------------------- */ Z6
|'k:R8
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 5 <>agK]
/* --------------------------------------------- */ gpTF^.(
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); %2FCpre;
%A Du[M.
M`,Z#)Af
,,-[P*@
看了之后,我们可以思考一些问题: 28L'7
1._1, _2是什么? 7ump:|
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。 , $F0D
2._1 = 1是在做什么? X
+
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。 pkMON}"mj
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。 I3y4O^?
Bjrv;)XH
lPSDY&`P
三. 动工 i(qYyO'
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: C%7 ,#}[U/
9/qS*Zdh)
uL{~(?U $
V<R+A* gY:
template < typename T > 1ROgUJ;
class assignment 1VM5W!}
{ NCh(-E
T value; ur quVb
public : &+|4(d1
assignment( const T & v) : value(v) {} b5,}w:
template < typename T2 > y5t Ap
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } FZI 4?YD?<
} ; S5JR`o
ReGb.pf
/8-VC"
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 2dlV'U_g
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment .KMi)1L)
4oEq,o_
u$ / ]59
jtOsb91c}
class holder Oh85*3
{ ?F), 4Q
public : uF|ix.R6
template < typename T > >WS&w;G
assignment < T > operator = ( const T & t) const wk7_(gT`0
{ Xv(9 YhS
return assignment < T > (t); X!+ a;wr
} ,$(v#Tz
} ; T1]X
vrldRn'*9
z7}zf@Y-qv
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: >Ezwl5b
Xr6 !b:UX
static holder _1; U[ungvU1U
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ?cxK~Y\
}4ju2K
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); sWCm[HpG
而不用手动写一个函数对象。 [<I
`slK
zi&d
g#2X'%&+
3jVm[c5%]
四. 问题分析 )'CEWc%
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 ]|BSX-V.%i
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 MOeLphY
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 hd
BC ^n
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 A0k>Nb\c3
下面我们可以对这几个问题进行分析。 g>-[-z$E3
*^5,7}9Qo
五. 问题1:一致性 xa*gQ%+F
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?| ^W05Z!}
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 )GKgK;=~
s;M*5|-
struct holder {mitF
{ R}26 "+~
// qiryC7.E
template < typename T > 0-~x[\>>
T & operator ()( const T & r) const [$Bb'],k
{ ll09j Ef
return (T & )r; 9>>}-;$
} y5D?Bg|M
} ; +E[)@;T
w[G_ w:$a
这样的话assignment也必须相应改动: Z69IHA[
bbkI}d%(Ng
template < typename Left, typename Right >
>U/g*[>
class assignment TAoR6aE
{ z$5C(! )
Left l; ng*E9Puu[
Right r; A:J{
public : Xkm2C)
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} -d)n0)9
template < typename T2 > !QspmCo+
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } dkp[?f)x
} ; -{%''(G
Y6PA\7Y\
同时,holder的operator=也需要改动: xJGeIh5
s@iCfX U
template < typename T > *?"{T;4u~O
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const K! j*:{
{ 28yxX431S
return assignment < holder, T > ( * this , t); AAY UXY!
} y]%,Y=%X
cN>i3}fq
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。 =Q/>g6
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 m3-J0D<
_=x_"rzx
return l(rhs) = r; xB+H7Ya
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。 [wG%@0\
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ljON_*
v|2j~
template < typename Tp > R!qrb26k
class constant_t (W!$6+GT
{ [0#hgGO]P
const Tp t; Lc?O K"[m
public : Acv{XnB
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 5^/[] *
template < typename T > mIo7 K5z{
const Tp & operator ()( const T & r) const WfNMyI
{ RBD
MZ
return t; p2(_YN;s
} LTct0Gh
} ; db~ :5#*
/vMyf),2
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 XCriZ|s
下面就可以修改holder的operator=了 3~la/$?p0
b15qy? `y
template < typename T > j #YFwX4.
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const J@iN':l-
{ #Q7$I.O]
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); -P&e4sV{
} i`'^ zR(`i
H-w|JH>g
同时也要修改assignment的operator() < z)G& h@
?Fpl.t~
template < typename T2 > 18`%WUPnT
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } E%B Gf}h
现在代码看起来就很一致了。 SqB|(~S
D0i30p`
六. 问题2:链式操作
+Bfi/ >
现在让我们来看看如何处理链式操作。 }C.{+U
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。 =rF8[Q0K
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。 $(=1A>40
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 ]H2aYi$
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct $t}1|q|
,[L$
template < typename T > 1}*;
struct result_1 jRAL(r|
{ 0g-ESf``{n
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; q(Q9FonU
} ; 1bkUT_
T@.D5[q0:
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: "mK (?U!A
S I5QdX
template < typename T > Bx4GFCdifC
struct ref ]E^f8s0#V
{ I1 O?)x~
typedef T & reference; 6QQ oHYtZ
} ; <vDm(-i3
template < typename T > ?%Fk0E#>2
struct ref < T &> UULL:vqq
{ \
6a
typedef T & reference; 9YhsJ~"Q
} ; 8$Yf#;m[
9zd/5|W
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: D[M?27
H>6;I
template < typename T > IIiN1
Lu,5
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const mM>|fHGA
{ 4V8wB}y7e
return l(t) = r(t); pr(\?\a
} taaAwTtk?A
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 DU8LU*q'
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 S
'+"+%^tj
k1zt|
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 ]5/U}Um
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: GJPZ[bo
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 qCN7i&k,
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 BxYA[#fd}
最后的布局是: Xm'K6JH'
Add 1H7Q[ 2E
/ \ yG$@!*|
Divide 5 : PkZ(WZ9
/ \ 8f5^@K\c
_1 3 wkA!Jv%
似乎一切都解决了?不。 _Qc\v0%
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。 l&xD3u^G
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。 8-YrmP2k
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: v"~I( kf$
p5VSSvV\K
template < typename Right > u_=y,~s
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const
kZ%W?#
Right & rt) const %tQ{Hf~
{ >+8I =S
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); r0
C6Ww7u
} _\PoZ|G4y
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 E,yK` mPp^
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。 VTfaZ/e.
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。 L-{r*ccIW
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。 rF3]AW(
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。 g>P9hIl
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? {`CWzk?
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: ZY$@_D OB}
~la04wR28
template < class Action > >Fk`h=Wd
class picker : public Action T?{9Z
{ v=-3 ,C
public : Qp&ySU8
picker( const Action & act) : Action(act) {} h xJgxM
// all the operator overloaded @ibPL+~-_
} ; ?Zp!AV
2!?z%s-S
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。 X.9MOdG70
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: n3j h\
pY#EXZ#
template < typename Right > + Z2<spqG
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const X>8?p'*
{ fhx:EZ:~
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ){6)?[G
} UVUO}B@[S
z>;+'>XXgx
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > E?U]w0g
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。 wNhR(M7
rss.F3dK
template < typename T > struct picker_maker w*}yw"gP*0
{ [iy;}5XK
typedef picker < constant_t < T > > result; ATp 6-
} ; 4 xzJql
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > r;8z"*
{ a;(zH*/XK
typedef picker < T > result; JM lhBh
} ; \[I .
$=xQ X
下面总的结构就有了: ~<OjXuYu
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。 i/~QJ1C
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。 h^ $}1[
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 2BA9T nxC
至此链式操作完美实现。 - :z5m+
4@iJ|l
kS#DKo
七. 问题3 q)xl$*g
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。 v|2q2 bz
Q4LlToHn
template < typename T1, typename T2 > -
zw{<+;
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^J~A+CEf"W
{ _Ge^
-7
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 5=h'!|iY
} 1$D`Z/N"A
;s.5\YZ"k
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: Q1\k`J
i)PV{3v$J
template < typename T1, typename T2 > EZumJ."
struct result_2 ;=\5$J9
{ pQ^,. [[
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ;Pqyu
?
} ; q&dRh
3H}~eEg,
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? }>X\"
这个差事就留给了holder自己。 Q>a7Ps@~
L[Yp\[#-q
{F+M&+``
template < int Order > s?x>Yl
%
class holder; 'BdmFKy1
template <> oT (:33$
class holder < 1 > 0mD;.1:
{ Y!1^@;)^
public : cm 9oG
template < typename T > VIYksv
struct result_1 P[GX}~_k
{ G1;'nwf}
typedef T & result; )cqDvH
} ; 2]aZe4H.
template < typename T1, typename T2 > x+y!P
struct result_2 j YIV^o 0
{ :e<`U~8m
typedef T1 & result; Tb0;Mbr
} ; t-7[Mk9@
template < typename T > bqQO E4;
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Z~phOv
{ FO(0D?PCR
return (T & )r; %6IlE.*,
} 7l#2,d4
template < typename T1, typename T2 >
&QOWW}
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const DR yESi
{ k#Ez
return (T1 & )r1; NBqV0>vR
} gAr`hXO
} ; zdjM%l);
{~p7*j^0
template <> "?eH=!
class holder < 2 > cR=94i=t
{ 2}Z4a\YX
public : ',H$zA?i
template < typename T > 42J';\)oP
struct result_1 1ntkM?
{ !V]MLA`
typedef T & result; $D/bU lFx
} ; TI[UX16Tz1
template < typename T1, typename T2 > U%^eIXV|
struct result_2 I)XOAf$6
{ ;]&~D
+XH
typedef T2 & result; bQdSX8: !R
} ; 5Q$r@&qp
template < typename T > KM6N'x ^z
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const dm,}Nbc91(
{ (,Ja
return (T & )r; qF{DArc
} ;naq-%'Sg
template < typename T1, typename T2 > NlF0\+h
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const rWFcIh5
{ o4/I1Mq
return (T2 & )r2; z
_O,Y
} 2 ]V>J
} ; i[2bmd!H
s^g.42?u
.L^pMU+!^
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> >。 gv#c~cX]
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: . Z*j!{@c
首先 assignment::operator(int, int)被调用: #
cN_ y
_)zmIB(}m
return l(i, j) = r(i, j); ws>WA{]gq
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) <}EV*`w4
B?;' lDz*
return ( int & )i; -Wlp=#9
return ( int & )j; ]> )u+|
最后执行i = j; C(V[wvL
可见,参数被正确的选择了。 ~[|V3h4v
v@fe-T&0
O}K_l1
-t@y\vZF,
b W=.K>|
八. 中期总结 3!.H^v?
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: 't|Un G
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 =% q?Cr
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 11)/] ?/j
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor %NT`C9][
1p7cv~#95
K\IYx|Hm a
SZ5O89
Fl_dzh,E
GJ1;\:cQq
九. 简化 d ~{jEg
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$+d.=]
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 }W:*aU
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: \7Gg2;TA6o
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 .M9d*qp`S
+-*/&|^等 aO.\Qe+j
2. 返回引用。 w4e%-Ln
=,各种复合赋值等 bA@
/B'
3. 返回固定类型。 H96BqNoO
各种逻辑/比较操作符(返回bool) V~(EVF{h
4. 原样返回。 Gnbfy4Z
operator, < /;Q8;0
5. 返回解引用的类型。 ;wij}y-6
operator*(单目) 2;r]gT~
6. 返回地址。 \{c,,th
operator&(单目) _tWJXv~;
7. 下表访问返回类型。 I1Hw"G"&
operator[] FI]P<)*r
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 lLuID
operator<<和operator>> de> ?*%<
PsU9R#HL1
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 \Fj5v$J-
例如针对第一条,我们实现一个policy类: -VS9`7k
C#MFpT
template < typename Left > M{`/f@z(
struct value_return )Y3EQxXa
{ ([:]T$0 #
template < typename T > t"<s} ~
struct result_1 I
jZ]_*^!
{ 4$yV%[j
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; TZ?Os4+
} ; g%`i=s&N%
d"#gO,H0
template < typename T1, typename T2 > C%giv9a
struct result_2 wYZT D*A2h
{ C=fsJ=a5;
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; )^4ko
} ; 3gb|x?
} ; J+Q+&-a
P!kw;x
lj.nCV_
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait kTnOmAw
kf<c,3A
下面我们来剥离functor中的operator() CY34X2F
首先operator里面的代码全是下面的形式: &J8Z@^
hf;S]8|F
return l(t) op r(t) Q*]$)D3n
return l(t1, t2) op r(t1, t2) QL2Nz@|k
return op l(t) )|v^9
return op l(t1, t2) 8 RVS)D''
return l(t) op "mP&8y9F
return l(t1, t2) op h }<0 /
return l(t)[r(t)] 3pvYi<<D'
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] G+0><,S
9]"S:{KSCn
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: ac9qj
单目: return f(l(t), r(t)); l^.K'Q1~a
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); $tI]rU
双目: return f(l(t)); XC=%H'p
return f(l(t1, t2)); Y[2Wt%2\6
下面就是f的实现,以operator/为例 !RS9%ES_?
rJ'/\Hh5P
struct meta_divide puOC60zI
{ K*~]fy
template < typename T1, typename T2 > _@Y"$V]=Vt
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) MR`:5e
{ A]7<'el=
return t1 / t2; >ajuk
} *myG"@P4hW
} ; a Sf/4\
# kyl?E
这个工作可以让宏来做: oBr.S_Qe
}^9]jSq5
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ l71gf.4g
template < typename T1, typename T2 > \ 9Gca6e3
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; -
ay5
以后可以直接用 O`WIkBV!
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) >&OUGu|
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 "< v\M85&
(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。。。) ['z!{Ez
n|Pr/ddL
?>af'o:
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]xo^
f|U0s
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > baee?6
class unary_op : public Rettype f;gZ|a
{
6xoq;=o
Left l; h4/X
0@l`
public : 1"}cdq.
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Z?oG*G:
TI=h_%mO
template < typename T > QYQtMb,
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (zG.aaz*C
{ .-0%6]
cFD
return FuncType::execute(l(t)); $6T3y8
} n 6{2]&sd
h>alGLN>
template < typename T1, typename T2 > 1G;8MPU
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -?<4Og[^
{ V
>Hf9sZ
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ;#TaZN
} l?/Y
} ; !Vheq3"q/
RW_q~bA9
1S0pd-i
同样还可以申明一个binary_op 3NIUW!gr
+R6a}d/K
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > n-o3
class binary_op : public Rettype 3LDsxE=N:q
{ Gs
dnf 7
Left l; Rrg8{DZhv
Right r; *f5l=lDOB
public : Z)pz,
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} #D*r]M
jTb-;4N'
template < typename T > w\w(U
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const u=r`t(Z1H
{ [I l~K
return FuncType::execute(l(t), r(t)); /\Z J
} e8}Ezy"^
MgJ36zM
template < typename T1, typename T2 > K=?VDN
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const RKZ6}q1n
{ x0Yse:RE^
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); S[,8TErz
} Vw#{C>
} ; 5\Fz!
{_#y z\j
f[sF:f(zI
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-H/qh
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 9 [jTs3l:
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 5,pSg
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。 %zeATM[`
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! j>Ag\@2ME
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。。。 la
<npX
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ceT&Y{T
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) d2S~)/@S
下面是修改过的unary_op .>pgU{C`!
uj|BQ`k
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ~u87H?
class unary_op 2+o|A
{ &|Pu-A"5~
Left l; Xm1[V&
cK`"lxO
public : >T jJA#
AoaN22
unary_op( const Left & l) : l(l) {} [xb]Wf
nZy X_J,Vd
template < typename T > sC"}8+[)S3
struct result_1 %XTcP2pRJ
{ 2Y!S_Hw8
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; }(XdB:C8
} ; kJQ#Wz|z]
j'0r'
template < typename T1, typename T2 > ?7MqeR4/E
struct result_2 =Gk/k}1
{ ]@^coj[
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Xz 4 x
} ; lb*8G
ww k
P F
template < typename T1, typename T2 > KvPX=/&Zu
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const up'
{ o*g|m.SjL
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); $2~\eG=u H
} vhuw&.\
ULH0'@BJ
template < typename T > 6\jf|:h
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const sj?3M@l95W
{ AJ^#eY5
return OpClass::execute(lt(t)); {yA$V0`N{
} Q&'}BeUbm
JRMM? y
} ; Wu6<\^A
A'&n5)tb
Mwp$
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 '1^B+m
好啦,现在才真正完美了。 X^9d/}uTa
现在在picker里面就可以这么添加了: fq[;%cr4
+>~?m*$
template < typename Right > YW\0k5[
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const R%D'`*+
{ ;6ecrQMw&
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); mo{MR:>)
} `#-P[q<v-
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。 sbj(|1,ac
!QI\Fz?
8vSse
YW@#91.
hw N?/5
十. bind xM[Vc
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。 ENF"c$R
先来分析一下一段例子 G`fC/Le
/walu+]h
JO<wK
int foo( int x, int y) { return x - y;} "P-lSF?T
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 )Or.;
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 [YrHA~=U
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 &N~ZI*^
我们来写个简单的。 h:zK(;
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: NLPkh,T:
对于函数对象类的版本: :j')E`#
&!aAO(g
template < typename Func > |2\{z{?
struct functor_trait m'\ 2:mDu0
{ <<](XgR(
typedef typename Func::result_type result_type; mkh"Kb*{
} ; Ch$*Gm19Z
对于无参数函数的版本: jcNT<}k
C
'I;!pUfVp
template < typename Ret > km^^T_ M/
struct functor_trait < Ret ( * )() > Ofm%:}LV
{ n+lOb
typedef Ret result_type; V7G7&'
} ; )irRO 8
对于单参数函数的版本: Y HSYu
"8^5>EJWv
template < typename Ret, typename V1 > u]u[(K5F
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > OouPj@r
{ [gy*`@w
typedef Ret result_type; ZCKka0*
} ; bl_H4
对于双参数函数的版本: y2]-&]&
ydw)mT44K
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > XU/QA
[K
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > M?b6'd9f
{ kn)t'_jC
typedef Ret result_type; [V'QrcCF
} ; ^Q*atU
等等。。。 OO?]qZa1
然后我们就可以仿照value_return写一个policy / kt2c[9
Y]]}*8
template < typename Func > pwwH<0[
struct func_return Y6,Rj:8
{ ?bM_q_5
template < typename T > <E\$3Ym9
struct result_1 H$G0`LP0/a
{ Mu'8;9_6
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; FnJ?C&xK
} ; lWBb4 !l
=@k%&* Y?
template < typename T1, typename T2 > upj]6f"(
struct result_2 .h0b~nI>>
{ &>e-(4Xu
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 54
> -
} ; 7jnIv];i
} ; %dQxJMwj
+f*OliMD
^c:Fy+fb
最后一个单参数binder就很容易写出来了 meN2ZB?Y
Z|%_oR~b|
template < typename Func, typename aPicker > Hwo$tVa:=
class binder_1 Y"OG@1V;8
{ GA7}K:LP'k
Func fn; Y0D}g3`
aPicker pk; ynA|}X
public : h3dsd
&WNf
M+
template < typename T > JaB<EL-9r2
struct result_1 'v]u#/7a
{ lA>DS#_
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; f!O{%ev
} ; )(y)A[
pb#?l6x$+
template < typename T1, typename T2 > r5!/[_l
struct result_2 k)TSR5A
{ Q#nOJ(KV
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ,V*%V;
} ; R+&jD;U{
!Hys3AP
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} x\Z'2?u}
5)
-~mWy
template < typename T > pp7$J2s+j
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const gY@N~'f;"
{ S[7WW$lF
return fn(pk(t)); 3e(ehLc4DJ
} P(t[
eXe
template < typename T1, typename T2 > K_K5'2dE
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4lBU#V7
{ D@!=d@V.
return fn(pk(t1, t2)); wm+/e#'&
} EvOJ~'2 Y%
} ; SRDXfkoI
X^WrccNX
R'S0 zp6
一目了然不是么? hAHq\
最后实现bind 97ql5
Z!U)I-x&
C+|b1/N-
template < typename Func, typename aPicker > T0&f8
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) @xB*KyUW
{ sJ]taY ou
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ;A#`]-i C
} A45A:hqs
ar:+;.n
2个以上参数的bind可以同理实现。 byv[yGa`
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 !"eIV@7
WJ_IuX51'
十一. phoenix /%Nr?V
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: EY \H=@A
;\p KDPr
for_each(v.begin(), v.end(), H"qOSf{
( @-+Q#
Zz`
do_ rL}YLR
[ 92^w8Z.
cout << _1 << " , " 6 ~>FYX
] Br`IW
.while_( -- _1), tO0!5#-VR
cout << var( " \n " ) [H=)
) 4q<=K= F
); F$[ U|%*
o`Ta("9^
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: rD*sl}
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 y
K"kEA[;
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 23h%
< ,
那么我们就照着这个思路来实现吧: 7U"[Gf
",!1m7[wF
:sCqjz
template < typename Cond, typename Actor > ;&