一. 什么是Lambda KH7]`CU
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 CvW((<?
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, LJ))
e.+)0)A-
<It7s1O
cg.e(@(
class filler $SXxAS1
{ I5A^/=bf&
public : ;!}SgzSH}
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} v;Dcq
} ; Z:hrrq9
NQJqS?^W&M
:6/OU9f/R
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: #R8l"]fxr?
J*Hn/m
5:d2q<x:{
5{a(
+'
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); v (h Xk]S
=s]{
`Y;gMrp
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 \k=Qq(=
:U q]~e
_e_%U<\4
t4*A+"~j
二. 战前分析 %MJ7u}
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 0q>lW &J
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 r8%,xA&
C6M/$_l&a
lnWiE}F
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); {?y7'
/* --------------------------------------------- */ QL2y,?Mz7
vector < int *> vp( 10 ); B|=maz:_
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); X-,y[ )
/* --------------------------------------------- */ LwPM7S~ *
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); /vDF<HVzm
/* --------------------------------------------- */ 55LF
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 1hyah.i]Y
/* --------------------------------------------- */ mv.I.EL
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); RG3G},Q
/* --------------------------------------------- */ Q$0%~`t
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); bW^QH-t
HdUW(FZ
KL mB
BznA)EK?@
看了之后,我们可以思考一些问题: ebe@.ZVSi
1._1, _2是什么? --YUiNhh
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 /A.i5=k
2._1 = 1是在做什么? /&:9VMMj
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 UMwMXmZNJ
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 .4W>9
8
P i!r}m
6a7iLQA
三. 动工 bMZn7c
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: g<4M!gi
Sc$wR{W<:
i{ @'\}{L
+i#sS19h
template < typename T > /7@2Qc2
class assignment 8ysK VF
{ Ww&- `.
T value; VQ<i$ I
public : nj0AO0
assignment( const T & v) : value(v) {} k3[h'.ps
template < typename T2 > } !<cph
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } w
a<C*o
} ; qetP93N_*
fsc~$^.~\
ENWB|@B
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 wV&f|JO0+
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment +7<>x-+
]MLLr'6?
NND=Zxl
!K3cf]2UD
class holder -,A5^>}%,Y
{ m'(;uR`
public : j~S!!Z]
template < typename T > KBRg95E~]l
assignment < T > operator = ( const T & t) const #K1BJ#KUt
{ *\:_o5o%[T
return assignment < T > (t); eQVPxt2N
} 5[2.5/
} ; 50GYL5)q
O;e8ft
'|
e_k
_ty`
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: FT/5 _1i
JX/4=..
static holder _1; _#D\*0J
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 LL[#b2CKa
EY&C[=
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); C$td{tM
而不用手动写一个函数对象。 7;}3{z
#G+
-Bo~"q
TflS@Z7C
四. 问题分析 9g
&Ch9-/
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。 W+f&%En
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。 @ZkAul0@
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 IO!1|JMr6
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 )=E~CpKV
下面我们可以对这几个问题进行分析。 a5}44/%
9^QYuf3O
五. 问题1:一致性 wvmg)4,
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?| dXcPWbrU4
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 b;J0'o^G|
.)@tXH=}+
struct holder RQpIBsj
{ 2WPF{y%/
// QPe9s[Y
template < typename T > ]fADaw-R
T & operator ()( const T & r) const {eswe
{ _:gGD8
return (T & )r; : \:~y9X0
} Wz-3?EQ
} ; ]opW; |{e
!0OD(XT
这样的话assignment也必须相应改动: Cl9SPz
RZ|HwYG
template < typename Left, typename Right > 14rVb2^
class assignment .:Bwa
{ EID)o[<
Left l; <p^*Ydx
Right r; nGv23R(?G
public : B)"#/@!bHH
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 6L8tz8
template < typename T2 > mS:j$$]u
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 5]H))}9>d
} ; l$-=Pqb
YBtq0c
同时,holder的operator=也需要改动: "y~muE:.
"$W|/vD+
template < typename T > f3zfRhkIk
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const c}IX"
{ G9i)nWr
return assignment < holder, T > ( * this , t); $m:2&lU3
} &Mhv XHI
[ZKtbPHb
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。 GX7 eRqz >
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 d=t}T6.|
sb}K%-
return l(rhs) = r; h0F0d^W.
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。 P /c
Q1
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Zk/' \(5
*(d6Z#
template < typename Tp > s%N`
class constant_t d2C[wQF
{ }fJ:wku
const Tp t; ~KAp\!,
public : Y]~ HAv '
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 8! H8[J
template < typename T > @],6SKbG6
const Tp & operator ()( const T & r) const :BL'>V
{ <JL\?)}n
return t; s-,=e
} ]pOYVf *$
} ; C#U<k0R
Lp:Nw4 _
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 nDHHYp
下面就可以修改holder的operator=了 H.YIv50E
p}YI#f
in/
template < typename T > #Mj$o;SX
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const |rE!
{ n|70x5Z?}J
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); Q7~'![(a
} @<D'-mMt
tt6.
jo
同时也要修改assignment的operator() UAsF0&]
MAE7A"la
template < typename T2 > ;x:k-s2-
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 6R 1wn&8
现在代码看起来就很一致了。 ku/\16E/k
(dzH3_U
六. 问题2:链式操作 wr$cK'5ZL
现在让我们来看看如何处理链式操作。 k^H0b\hYY
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。 ydwK!j0y
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。 '1W!xQ}E
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。 IajD;V
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct MV"E?}0
@sc8}"J]#
template < typename T > <i\UMrD]`:
struct result_1 k{gl^
{ 42rj6m\
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; e[x?6He,$
} ; A Gv!c($
0+T*$=?
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: K\RWC4
J+ Jt4
template < typename T >
#4vV%S
struct ref `Y\gSUhzS
{ J[e}
typedef T & reference; PD6MyW05%9
} ; ; cGv] A+
template < typename T > U9 1 &|
struct ref < T &> Uc_jQ4e_
{ B#FHf
Z
typedef T & reference; 9#v-2QY
} ; f ,tW_g
\hs/D+MCk
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ppAmN0=G
oR*ztM
template < typename T > iuiAK
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const @SU8 \:(U
{ ?qju
DD
return l(t) = r(t); d{er|$E?
} B4`2.yRis
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。 qBT_!
)h
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ;tJWOm
:]vA2
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 JZ `>|<W
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 8O,?|c=>
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 "hL9f=w
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 {DU"]c/S
最后的布局是: ^#]c0
Add ?nQ_w0j
/ \ _b>F#nD,'%
Divide 5 *i@sUM?K
/ \ ,Z^Ca15z
_1 3 2zz,(RA
似乎一切都解决了?不。 ? m&IF<b
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。 :.Y|I[\E%
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。 dVa!.q_3
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: DhZ:#mM{
e"]"F{Q
template < typename Right > &=YSM.G
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Yl$X3wi
Right & rt) const m;dm|4L^
{ %B@!
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); >^dyQyK
} Z+ixRch@-s
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 v2d<o[[C
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 ?-pi,O~(p
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 BWWq4mdb{
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 zG_p"Z7,
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 _}D%iJg#
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? grr'd+_ e
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: aSel*
L
aYqm0HCT
template < class Action > l09Fn>wa
class picker : public Action "u_i[[y
{ jAXR`D
public : cv2]*
picker( const Action & act) : Action(act) {} 5UE409Gn'
// all the operator overloaded <$%ql'=
} ; 9z:K1
T.kyV|
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。 kBo;h.[l
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: N#4N?BBP"
]nQ+nH
template < typename Right > X/l;s
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const o+NMA
(
{ Q
$]YD
pCM
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); y,Jh@n';|
} k0L] R5W
_pW_G1U
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Av o|v>
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 Mi]I:ka
(?vK_{
template < typename T > struct picker_maker 8!&nKy<Y
{ C6|(ktt
typedef picker < constant_t < T > > result; uVGa(4u}
} ; xRlYr# %
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > B@ {&<
{ ,of]J|
typedef picker < T > result; 3V?817&6z
} ; ) V36t{
1]T|6N?
下面总的结构就有了: {6h|6.S2
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 e'34Pw!m
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 Pe}PH
I
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 yYY Nu`
至此链式操作完美实现。 L;S}s, 2x
qy
,"X)^#
kx:jI^
七. 问题3 ?R|th Z
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 /4*W DiH
#jBN?Z#
template < typename T1, typename T2 > :=*}htP4C
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const KVN"XqE4
{ [[WF0q
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); X P;Bhz3j
} Mu{BUtkzG
w~|1Wd<v
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: u`_*g^5q"
pISp*&
template < typename T1, typename T2 > M(enRs3`O
struct result_2 L2fZ{bgy
{ )T1iN(Z
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; }^Gd4[(,g
} ; 8YX)0i'
3-C\2
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? E=AVrv5T
这个差事就留给了holder自己。 jZd}OC<
'N\&<dT>
Qqc]aVRF
template < int Order > ^2S# Uk
class holder; RNWX.g)b
template <> ?qmp_2:WU
class holder < 1 > _'!kuE,*1
{ :U'Cor
H
public : e)@3m.
template < typename T > X:EEPGE
struct result_1 7C7>y/uS
{ Q9c)k{QZ
typedef T & result; #H~_K}Ks
} ; O,s. D,S
template < typename T1, typename T2 > P|xG\3@Z
struct result_2 F PR`tE
{ UV AJxqz%}
typedef T1 & result; %d2!\x%bG
} ; BI/&dKM
template < typename T > W2]TRO
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const @0NJ{
{
|yKud
return (T & )r; oehaQ#e
} 1/;o
template < typename T1, typename T2 > TTZe$>f
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const O=}g4c
{ tU@zhGb
return (T1 & )r1; j}f[W [2
} Udgqkl
} ; lG:kAtx4
I:l01W;
template <> 8e&p\%1
class holder < 2 > UzG[:ic%
{ 3n]79+w@z
public : w0lT%CPx
template < typename T > `@Oa lg
struct result_1 HrM$NRhu
{ 33Az$GXFsq
typedef T & result; IG ~`i I
} ; ZDt?j
template < typename T1, typename T2 > Bc5+ss
struct result_2 lioc`C:
{ i|WQ0fD
typedef T2 & result; 5's~>up&
} ; >''U
template < typename T > |nUl\WRd\
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const qv*7K@
{ jgv`>o%<W
return (T & )r; nz]&a1"&
} xc@Ss[
template < typename T1, typename T2 > 8\.b4FNJ
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const EgjR^A1W2
{ soRv1) el
return (T2 & )r2; Kn`M4O
} !69&Ld
} ; b97w^ah4gJ
<ABX0U[*
b aV>N[F&
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> >。 KLW n?`
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: g4p
首先 assignment::operator(int, int)被调用: co8"sz0(U
ypOLp SYk
return l(i, j) = r(i, j); kYzKU2T\W
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) >Gml4vGK
%QmxA
7fW
return ( int & )i; i%m"@7.kk
return ( int & )j; W !w, f;
最后执行i = j; ElhRF{R
可见,参数被正确的选择了。 !>,m&O-x
"hxN !,DEZ
Rhc-q|Lz8
FY{e2~gi
CC=d I
八. 中期总结 Mn1Pt|_@!
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: aT!'}GjL
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 O/s$SX%g
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 d\{>TdyF
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Hb} X-6N
H %JaZ?(
K.<.cJE
i9<pqQ
Q_-_^J
JxE53ev
九. 简化 y$FW$Ka
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。 ajR%c2G;
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 IJYL s
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: !G^L/?z3
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 c#-U%qZ
+-*/&|^等 M>9-=$7
2. 返回引用。 tz4
]qOH8
=,各种复合赋值等 ^z1&8k"[^
3. 返回固定类型。 kft#R#m
各种逻辑/比较操作符(返回bool) McH>"`
4. 原样返回。 3s\.cG?`r
operator, 3$.deYa$R
5. 返回解引用的类型。 0R{dNyh{
operator*(单目) ('wY9kvL&
6. 返回地址。 3vhnwDcK
operator&(单目) "k*PA\U
7. 下表访问返回类型。 gVQjL+_W
operator[] CYYkzcc^
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 `ps)0!L
L`
operator<<和operator>> uH/w\v_I
@1.QEyXG
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 SDu#Yt&mhh
例如针对第一条,我们实现一个policy类: aRG2@5
S5~VD?O,
template < typename Left > - p3Re9
struct value_return Bjk]ZU0T
{ f Vb-$
template < typename T > \drqG&wl
struct result_1 (py]LBZ
{ w0w G-R ?
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; G'3qzBJ#
} ; FZ!`B]]le,
H
0+dV3
template < typename T1, typename T2 > O+g3X5f+
struct result_2 bM8If"
{ mPI8_5V8]
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 0/S_e)U
} ; }ci#>
} ; 3 "o"fl
s!n<}C
8} =JKR^cK
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait nF6q7
5>BK%`
下面我们来剥离functor中的operator() >2bKSh
首先operator里面的代码全是下面的形式: PV|uPuz
^Ge+~o?x
return l(t) op r(t) j'9"cE5_
return l(t1, t2) op r(t1, t2) i4^o59}8
return op l(t) #fT*]NN
return op l(t1, t2) m[j70jYe
return l(t) op :Ad&$eg+
return l(t1, t2) op t#q<n:WeYU
return l(t)[r(t)] pZ/>[TP(%F
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ': N51kC
FQ
g~l4WX
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_Oj|'bBC
单目: return f(l(t), r(t)); Cvn#=6V3
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ()~pY!)1/
双目: return f(l(t)); 7S?4XyU/o
return f(l(t1, t2)); \[Z?&
下面就是f的实现,以operator/为例 .e_cgad :
^]{R.(#z
struct meta_divide ByCnD
{ `jwa<N4e@
template < typename T1, typename T2 > 31/Edd"]
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) s
kg*
{ os/vtyP:a
return t1 / t2; [IK )
} R: l&2k@
} ; V}\~ugN)y
`uC@nJ
这个工作可以让宏来做: Pp )3(T:
[B+W%g(c-
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ^tXJj:wtS
template < typename T1, typename T2 > \ NH+(?TN
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 27;ci:5
以后可以直接用 J~#;<e{\"
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) D1__n6g[
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 N^3N[lD{
(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。。。) Fd0%lnui
P*cNh43U
;[fw]P n
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 ,?L2wl[
ki85!k=Q2
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > % LJs
class unary_op : public Rettype J>/w5$h5
{ \Ym5<];E
Left l; x
g0iN'e'K
public : ?M[ A7?
unary_op( const Left & l) : l(l) {} fFc/
d(
Uw47LP
template < typename T > LqA@&H
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const eut-U/3: #
{ ztw@Y|<2
return FuncType::execute(l(t)); V O3x~E
} 8QM(?A
D:erBMKv,
template < typename T1, typename T2 > JU4qzi
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^k]XEW{PG
{ *hw\35%P`?
return FuncType::execute(l(t1, t2)); b[`Yi1^]%g
} B>2tZZko
} ; -{ H0g]
;UxP
Kpl
ONe# rKJ_
同样还可以申明一个binary_op ^k9kJ+x^S2
K"r*M.P>
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > X-wf:h?i
class binary_op : public Rettype 8O38#{[S
{ kkQVNphc
Left l; }I
:OsAw
Right r; XHK70: i
public : ^/r7@:
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} m@^1JlH
DCZ\6WY1G)
template < typename T > +(h\fm7*-
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const rYbpih=x
{ ({q?d[q[
return FuncType::execute(l(t), r(t));
6q{HU]N+
} 6Udov pl
2o'Wy
template < typename T1, typename T2 > Z:*76PP,
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <N%7|t*eT
{ #W|'1
OX4
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); R=|{n'n$0|
} ;1a~pF S
} ; !1ED~3/X
Z
/9>
CO`_^7o9(
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 t]YC"%[S
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 0|a(]a}V*j
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) '#&os`mQ
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 T3^GC X|!@
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! THS.GvT9[
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 |cR;{Z8?_
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ` eXaT8
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) 'nwx9]q
下面是修改过的unary_op ~x|F)~:0=
uH(f$A
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > s{$(*_
class unary_op D ^x-^6^
{ w/kt3Lw
Left l; I= &stsH
.dav8n*
public : pim!.=vN/U
#H:7@
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ROous4 MG
)/wk( O+
template < typename T > K2<9mDn&
struct result_1 wbst8*$
{ k<"oiCE
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; aP/T<QZ~
} ; rsy'q(N[
F 9@h|#an
template < typename T1, typename T2 > sn)3ZA
struct result_2 6=fSE=]DY
{ EUxG Aj$-
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Ipf=ZD
} ; m5r7
z[3L2U~6
template < typename T1, typename T2 > +w+}b^4
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const r_-_a(1R:
{ {PVW D7
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 4/wa+Y+=vt
} 9;B0Mq
py
<x<"n t
template < typename T > ;u>DNG|.
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const J{k79v
{ -$dXE+&
return OpClass::execute(lt(t)); e=+?K5q{P(
} 7*?}:
Mw;sLsu
} ; 2u5|8
i*@<y/&'
iT%} $Lu~
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 G{6;>8h
好啦,现在才真正完美了。 K5xX)oV
现在在picker里面就可以这么添加了: ~1>.A(,=z
:R~MO&
template < typename Right > k@z,Iq8
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Yj6*NZ*
{ njWL U!
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 0Nnsjh
} G1o3l~x
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。 lLF-{
(aH'h1,G
`0Oh_8"
"$2y-|
n:{qC{D-qS
十. bind !;KCU^9
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 ;,?KI$K
先来分析一下一段例子 t},/}b
_t^{a]/H
j4cwI90=
int foo( int x, int y) { return x - y;} 2(#7[mgPI
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 0sfr d
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Yi$vg
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。 B Z?.D_bu
我们来写个简单的。 #?/<
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ' <@3i[M
对于函数对象类的版本: SUU !7Yd|
Z|lqb=
template < typename Func > |bO"_U
struct functor_trait CD~z=vlK-
{ ~wkj&yVT
typedef typename Func::result_type result_type; Ljp%CI[i
} ; % a@>_
对于无参数函数的版本: w%JTTru
e,Uo#T6J
template < typename Ret > =5(>q5Z*
struct functor_trait < Ret ( * )() > $w);5o
{ yFtd=AI'E
typedef Ret result_type; %nV]ibp2)
} ; Cd>WUw
对于单参数函数的版本: Q+W1lv8R
LC'{p
template < typename Ret, typename V1 > !BOY@$Y
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > %)0*&a 4
{ R]RZq+2^
typedef Ret result_type; jhb6T ?}
} ; 3%(N[&LU
对于双参数函数的版本: $>u*}X9
{z")7g ]l
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > -bSSP!f
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Nw1#M%/!r!
{ A^y|J`k|
typedef Ret result_type; }wHW7SJ
} ; R'!
等等。。。 /XzH?n/{R
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ,Q
HU_jt
u (em&M
template < typename Func > 9mmCp&~Z
struct func_return ucG@?@JENm
{ 6 1F(<!
template < typename T > 93`
AWg/T
struct result_1 d;>#Sxf
{ ,^eYlmT>6
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; \ywXi~+kUv
} ; iC98_o_9
2-C!jAfd
template < typename T1, typename T2 > wv\w;'
struct result_2 L;'"A#Pa
{
]y1OFKYv
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Vp3ZwS
} ; h3z{(-~y
} ; \<y#R~7s
?MgUY)X
@jsDq
Ln
最后一个单参数binder就很容易写出来了 8(~K~q[Cr
`O[};3O&
template < typename Func, typename aPicker > =1 Oj*x@*4
class binder_1 eFL=G%
{ xx{PespNt
Func fn; o'f?YZ$.
aPicker pk; {:]9Q Tq
public : e= .njMqW5
TiO"xMX
template < typename T > jN6uT&{T
struct result_1 ~==>pj
{ @EnuJe
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; n=c
2Kc
} ; ]jmL]Ny^
5`gQ~
template < typename T1, typename T2 > e0T34x'
struct result_2 vfE6Ggz
{ ZRg;/sX]
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type;
SVB \
} ; ~,5gUl?Il
R)RG[F#
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} }5}.lJ:
=W BTm
template < typename T > 7zSLAHW
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const or';A'k
{ i5K[>5
return fn(pk(t)); #>mr[
} Qg[/%$x.
template < typename T1, typename T2 > bS"fkf9
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const obNqsyc77R
{ p|&Yku=
return fn(pk(t1, t2)); /5:bvg+
} g#t[LI9(F[
} ; }7
c[Q($K
DIzH`|Y
b+&%1C
一目了然不是么? |qmu_x\
最后实现bind A#95&kJpy
i* NH'o/
Y[K*57fs
template < typename Func, typename aPicker > fvF?{k> ~}
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ( 8c9 /7h
{ +L9Eqll
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); jg\Z;_!W
} ZfgJ.<<
N,;5{y1;J
2个以上参数的bind可以同理实现。 S7L=#+Z
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。 Ksy -e{n
j&Wl0
十一. phoenix oze&
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ~?FpU
Ju
:CMkv
for_each(v.begin(), v.end(), 6DuEL=C
( [3--(#R\}?
do_ |>JS!NM
I
[ Wu_kx2h
cout << _1 << " , " 9)gC6IiW
] :"IE
.while_( -- _1), \8 h;K>=h
cout << var( " \n " ) eK!V
);
) IuRmEL_Q_
); [ zEUH:9D
)_i
qAqkS
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: ?Vdia:
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 52,m:EhL
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 0 SNIYkGE
那么我们就照着这个思路来实现吧: I{*<