一. 什么是Lambda po_||NIY
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 0 1[LPN
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, _xign 3
#ej^K |Qx
FKflN
07-S%L7Z
class filler Uh}n'Xd#{}
{ P8.tl"q
public : "HFS5Bj'
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} +M%i3A
} ; yEt :g0Z\
*W q{ :k
S1^u/$*6
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: XtfO;`
9&5\L
2X2,(D!
GP ;c$pC
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ]H7_bix
kNfqdCF{P
k{n*[)m
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 pRmnS;*z&
j[YzBXd
V
Kg&{
?&
y|b|_eE?{
二. 战前分析 HGmgQ>q@M$
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。 s)<#a(!
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 1QM*oj:
J=>?D@K
J=67As
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); /B"h#v-o
/* --------------------------------------------- */ [@[!esC
vector < int *> vp( 10 ); .EVy?-
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 7\d{F)7E
/* --------------------------------------------- */ ,-A8;DW]^J
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); phSF.WC
/* --------------------------------------------- */ !mK[kXo
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); >%+"-bY
/* --------------------------------------------- */ ]aq!@rDX
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); |E!()j=
/* --------------------------------------------- */ IXt2R~b
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 9"2.2li5$
u3kK!2cdP
UC^&&
2maI
o7VNw8Bp
看了之后,我们可以思考一些问题: YKLh$
1._1, _2是什么? "+s#!Fh *
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。 LU4\&fd
2._1 = 1是在做什么? 5bFE;Y;
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。 EDvK9J
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。 &$ F0
ayyn6a8
YE&"IH]lF
三. 动工 La?q>
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: c;e-[F 7
2;%DE<Z
)F&@ M;2p'
=If % m9
template < typename T > }5bh,'
class assignment {rGq|Bj
{ Vn? %w~0!
T value; )eGGA6G
public : }GsZ)\!$4
assignment( const T & v) : value(v) {} H~1la V
template < typename T2 > >b,o yM
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } CmRn
} ; &'Qz
@/yRE^c
(?xGlV`n
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 qf+jfc(Iby
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment %([$v6y
@B
~![l
]P$8# HiX
'Z'X`_
class holder +FQ:Q+
{ #})Oz| c
public : $-"AMZ899
template < typename T > g}IdU;X$NT
assignment < T > operator = ( const T & t) const 8+
eZU<\B(
{ i9k7rEW^
return assignment < T > (t); $ZYEH
} %0INtq
} ; o^4qY
<1&kCfE&
~X5yHf3
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: $/],QD_;"
!798%T
static holder _1; ~wDmt
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 |K'{R'A
%cO;{og M
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 );
\8Mkb]QA
而不用手动写一个函数对象。 N<hbV0$ %
nFW^^v<
vX)6N#D!
t*<vc]D
四. 问题分析 EG&^;uU
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。 n=r}jRH1
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。 :7Rs$
-*Uk
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 (U2G"
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 m0 ]LY-t
下面我们可以对这几个问题进行分析。 FR0zK=\
FFbMG:>:
五. 问题1:一致性 <.$<d
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| J:f>/
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 l}335;(
W)^:*z
struct holder '15j$q
{ v Q+}rHf`[
// )]J I Q"rR
template < typename T > jp8=>mk
T & operator ()( const T & r) const h@Ea$1'e,
{ dVVeH\o
return (T & )r; \bQ|O7s
} 7;;W{W%
} ; zA&0H
,M7sOp6}
这样的话assignment也必须相应改动: 0o At=S
H24g+<Tv
template < typename Left, typename Right > qt/syF&s
class assignment qS&PMQ"$
{ 'e3y|
Left l; u>&\@?(
Right r; 8)5n
public : 34YYw@?}Y
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Mn>dI@/gM
template < typename T2 > Ou2H~3^PL
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } z"}k\B-5
} ; jm RYL("
z(.$>O&6H
同时,holder的operator=也需要改动: L)8 +/+
KyXgw
template < typename T > huvg'Yt
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const -/x +M-X#
{ H4l:L(!D
return assignment < holder, T > ( * this , t); H!F'I)1
} )FWF T:P~
:1_hQeq
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 =e$
#m;
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 oge^2
lUUq|Qr
return l(rhs) = r; vlyq2>TfR
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。 (n" )
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 8o -?Y.2
]~WP;o
template < typename Tp > ?[RG8,B
class constant_t vR,HCI
{ hp-<8Mf
const Tp t; pC8(>gV<h
public : enG6T
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} YL){o$-N"J
template < typename T >
@KOa5-u
const Tp & operator ()( const T & r) const 82$By]Y9
{ yl 0?Y
return t; {6 #3`
} x ?^c:`.
} ; 3;>(W
^{6Y7T]
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 FT|*~_@
下面就可以修改holder的operator=了 iM8hGQ`
zNE!m:s
template < typename T > #> CN,eiZ
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const dC( 6s=4
{ !ox &`
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); bx6@FKns}
} 7[D0n7B@
C{!Czz.N
同时也要修改assignment的operator() *D AgcB
_'I9rGlx3
template < typename T2 > '')G6-c/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 7y[B[$P
现在代码看起来就很一致了。 M<ad>M
_KZ(Yq>SdY
六. 问题2:链式操作 >F+:ej
现在让我们来看看如何处理链式操作。 o8s&n3mY}y
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 `4k;`a
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 *s%s|/
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 6,@M0CX
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct G!rcY5!J
'h81\SKFK9
template < typename T > >hQR
struct result_1 J&3;6I
&
{ 3M@>kIT8
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; +uT=Wb \
} ; aLsGden|
Ix(4<s
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: dHp6G^Y
k&~vVx
template < typename T > s &.Z;X
struct ref 4k#B5^iJ
{ "Q/3]hc.
typedef T & reference; =pk'a_P8-
} ; CC)9Ks\
template < typename T > kBONP^xI
struct ref < T &> 'R'>`?Nh
{ KDXo9FzF
typedef T & reference; ze4/XR
} ; ?BLOc;I&a
26Yg?:kP
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: {^\-%3$
Xs!eV
template < typename T > plf<O5'
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 'P~ *cr ?A
{ 4;*V^\',9
return l(t) = r(t); SHGO;
} Fx@
{]
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。 :EO}uP2
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 sRMzU
TgUQD(d^
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 FdSa Ood8
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: w(G(Q>GI
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ALwuw^+
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 9V"j=1B}
最后的布局是: w+MdQ@'5
Add }`MO}Pz
/ \ l,X;<&-[
Divide 5 ;T_9;RU<'b
/ \ AH7k|6ku<*
_1 3 fg1y@Dj/&
似乎一切都解决了?不。 p/:5bvA
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。 %/^d]#
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。 #>,cc?H-
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: 1z`,*eD7
}UO,R~q~
template < typename Right > }Sh-4:-D
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ?k3b\E3
Right & rt) const x$Dv&4
{ wH`@r?&
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); n;=A'g|Q
} ?UxY4m%R;
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 cpy"1=K~M
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 iY($O/G[+
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。 YL.z|{\e
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。 h49Q2`
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。 ]SPB c
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? nY8UJy}<oL
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: J~}UG]j n
)s8r(.W
template < class Action > e56#Qb@$\
class picker : public Action ((5zwD
{ XMdc n,
public : wiGwN
picker( const Action & act) : Action(act) {} MvW>ktkU
// all the operator overloaded 5^Y/RS i
} ; j~8+,:
xC{NIOYn'
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 x3P@AC$\
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: _kd |:,
Z\L@5.*ydE
template < typename Right > _qg6(
X
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const "5YdmBy
{ LBE".+
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); j"V$J8)[
} 35>}$1?-6
Ocb2XEF
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > "h2Ny#
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 |]q=D1/A
s6D-?G*u%8
template < typename T > struct picker_maker H94.E|Q\+
{ s/^k;qw
typedef picker < constant_t < T > > result; kmoJ`W} N
} ; &8pXkD#A
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > .$k"+E
{ ZFON]$Zk
typedef picker < T > result; !lF^~x
} ; /OP*ARoC21
'l:2R,cP
下面总的结构就有了: J4vKfxEg
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。 !BX62j\?
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。 f+920/>!Z
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 #SYWAcTkO}
至此链式操作完美实现。 M BT-L
^55?VQB
|FFC8R%@]u
七. 问题3 6ZR0_v;TD
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。 *I67SBt
Ig<p(G.;}
template < typename T1, typename T2 > E8i:ER $$7
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const p[)<d_
{ eqR#`
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); uI2'jEjO
} f*],j
7j:{rCp3J
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: gp HwiFc
9qDGxW
'1
template < typename T1, typename T2 > Dkb&/k:)
struct result_2 `VsGa
{ Lm|X5RVq
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; X2[cR;;'
} ; KV_Ga8hs
@"8QG^q8de
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? DKl7|zG4
这个差事就留给了holder自己。 }/spo3,6
e{;e
fYy.>m+P1
template < int Order > ^0Q*o1W
class holder; yxN!*~BvL
template <> \zU5G#LQ
class holder < 1 > ?U08A{ c
{ 1VFqT'
public : pCc7T-"og
template < typename T > [MS.5+1Y
struct result_1 !j9i=YDb
{ mPin\-I
typedef T & result; B:~;7A\
} ; v|@n8ED|@K
template < typename T1, typename T2 > C8:"+;
struct result_2 ]5fM?: <l
{ ts<dUO
typedef T1 & result; 6ZpcT&yL
} ; Td*Oljj._U
template < typename T > XL^N5
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 5V~p@vCx
{ A=UIN!
return (T & )r; h&bV!M
} ]Rh(=bg
template < typename T1, typename T2 > 1fv~r@6s
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const W_\L_)^X
{ J~3T8e#
return (T1 & )r1; FH8mK)
} #<Nvy9
} ; NCnId}BT
hxVM]e[
template <> WN+Jf
class holder < 2 > ==1/N{{R
{ K9Xd?
]a
public : DA)v3Nd
template < typename T > =zeLs0s;
struct result_1 1\*B.
{ 6 v^
typedef T & result; qLi9ym, ]
} ; 8 QF?W{NK
template < typename T1, typename T2 > \.P}`Bpa
struct result_2 G*i# \
{ 5jV97x)BGx
typedef T2 & result; :IVMTdYf
} ; Gr$*t,ZW
template < typename T > nFnF_
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const `l2<
{ otf%kG w
return (T & )r; ll\^9
4]Q
} noNF;zT
template < typename T1, typename T2 > AH'4H."o/9
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const A}bHfn|
{ eD{ @0&
return (T2 & )r2; |vN@2h(|"
} 8UT%:DlxQ
} ; #A9_A%_.h
<hZ}34?]i2
M
|?p3%
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 ?w37vsN
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: '$h@
首先 assignment::operator(int, int)被调用: D4Y!,7WEVt
CKt|c!3 7
return l(i, j) = r(i, j); ESxC{
"
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) /~l/_Jct@G
DJYXC,r
return ( int & )i; QeeC2
return ( int & )j; 7Sz'vyiz
最后执行i = j; >'-w%H/
可见,参数被正确的选择了。 6~h1iY_~
M1]6lg[si
YD46Z~$
_8b]o~[Z+
?e y&Un"
八. 中期总结 MAe<.DHY
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: `x$}~rP&)!
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 'CX.qxF1;p
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。
n22hVw
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor xcZ%,7
f'6qJk%J
Uk*;C
iCnUnR{
_d[2_b1
LlA`QLe
九. 简化 vN,}aV2nq
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 u1)TG"+0
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 cxD}t'T
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: Stw+Dm\!
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 `}9 1S
+-*/&|^等 ra%R:xX
2. 返回引用。 w
<#*O:
=,各种复合赋值等 ECS<l*i57&
3. 返回固定类型。 ,/?%y\:J
各种逻辑/比较操作符(返回bool) "T{~,'T
4. 原样返回。 @ojg`!,
operator, h76NR
5. 返回解引用的类型。 Dl zmAN
operator*(单目) Sz|Y$,
6. 返回地址。 85%Pq:E
operator&(单目) u1;e*ty
7. 下表访问返回类型。 X(!AI|6Bt
operator[] VX!Y`y^a
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ~*mOt7G
operator<<和operator>> ci,o8 [Y
(Gi+7GMV'
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。 l|vWeBs
例如针对第一条,我们实现一个policy类: PUE'Rr(Q
)7I.N]=
template < typename Left > :!I)r$
struct value_return JMirz~%ib
{ pY)j0tdd
template < typename T > jA-5X?!In
struct result_1 hmBnV
{ \za5:?[xB
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ?Rt1CDu
} ; #FqFH>-*2
4>$
;gH
template < typename T1, typename T2 > ^p"4)6p-W
struct result_2 h\=p=M
{ h/1nm U]
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; hsHVX[<5`
} ; 'HQ7
|Je
} ; }RA3$%3
foFg((tS
\3Q:K|
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait "#-Nqq
mmrW`~-
下面我们来剥离functor中的operator() "[Qb'9/Jc
首先operator里面的代码全是下面的形式: h;EwkbDQg>
nE]~E xr
return l(t) op r(t) x2j/8]'o
return l(t1, t2) op r(t1, t2) (o x4K{
return op l(t) X(r)Z\
return op l(t1, t2) *Z]5!$UpC
return l(t) op mJ8{lXq3!
return l(t1, t2) op {t844La"
return l(t)[r(t)] 1Lm].tq
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] I~p8#<4#b
Y!Uu173
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: PPwxk;
单目: return f(l(t), r(t)); + ZR(
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); t$]&,ucW#
双目: return f(l(t)); i{tTUA
return f(l(t1, t2)); qJ{r!NJJ
8
下面就是f的实现,以operator/为例 _HWHQF7
943I:, B
struct meta_divide L4YVH2`0)
{ JCw{ ?^F"
template < typename T1, typename T2 > #<a_: m)@
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) )(h&Q?
Ar
{ %~#!NX
return t1 / t2; r{K\(UT]!
} Y<p zy8z
} ; pu/m8
F=oHl@
这个工作可以让宏来做: [2GXAvXsT
T!u'V'Ei2
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ zW"~YaO%C
template < typename T1, typename T2 > \ @9OeC
O
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; G 2%
以后可以直接用 o &BPG@n
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) OW+ e_im}
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}7@CP]nV
(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。。。) P]pmt1a
x @1px&^
`pP9z;/Xq
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 o"'iXUJ
%B#hb<7}
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Z|2Eb*
class unary_op : public Rettype R&6n?g6@/V
{ N4I^.k<-A
Left l; <A#5v\{.;~
public : G_V.H\w
unary_op( const Left & l) : l(l) {} JQ*D
M*d-z
template < typename T > 2Ryp@c&r^
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const uew0R;+oa
{ ;EK(b
return FuncType::execute(l(t)); -L@]I$Yo
} '"oo;`g7
>?S\~Y
template < typename T1, typename T2 > x Z|&/Ci
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =y?#^
{ h6g=$8E
return FuncType::execute(l(t1, t2)); |n+#1_t%
} |.1qy,|!X
} ; jmkRP"ZnA
C=>B_EO
q&u$0XmV
同样还可以申明一个binary_op qovQ9O
$ I#7dJ"*
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > `Jn,IDq
class binary_op : public Rettype %/P=m-K
{ 0;}Aj8Fle
Left l; j._G7z/LJ
Right r; ;5<P|:^
public : 0r1g$mKb
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} -Bj.hx*
f.@Xjf
template < typename T > BRe{1i 6
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {5SfE$r
{ ft{W/ * +_
return FuncType::execute(l(t), r(t)); a]`itjL^
} /Z:N8e
>Cvjs
template < typename T1, typename T2 > \0D$Mie
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /^J2B8y
{ ?p(kh^ z
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); [1NaH
} i#k-)N _$
} ; H \ 3M
_HwpPRVP/
]22C)<
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 qc3~cH.@
比如要支持操作符operator+,则需要写一行
KZ]r8
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) .%_)*NUZ
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。 4 &|C}
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! )B81i!
q
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。。。 d5Qd'
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 \[cH/{nt
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) 26M~<Ic
下面是修改过的unary_op q&Q/?g>f
^b=XV&{q
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > [KMS<4t'
class unary_op C(s\LI!r
{ w}d}hI
Left l; PQ,+hq
2sUbiDe-
public : QeL{Wa-2F
)Lb72;!?
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 8\DME
w$b~x4y%
template < typename T > 0F^]A"kF
struct result_1 aRX
{ 3x![8 x
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; )6G"*
} ;
P&mtA2
m*gj|1k
template < typename T1, typename T2 > E[UO5X
struct result_2 u^l*5F%DK
{ 7gm:ZS
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; A';n6ne%i
} ; ' X}7]y
@LcT-3 u
template < typename T1, typename T2 > qp\BV #E
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [yC"el6PM
{ /tP7uVL
R
return OpClass::execute(lt(t1, t2));
qtzFg#
} qL3@PSN?|
Wk}D]o0^@
template < typename T > 66
N)
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const b~j~
{ 847 R
return OpClass::execute(lt(t)); %[XY67A3I
} ?I\v0H*
t=i/xG: 5
} ; qC..\{z
V}SyD(8~
iD<6t_8),
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug \e|U9;Mf
好啦,现在才真正完美了。 2A>C+Y[7\
现在在picker里面就可以这么添加了: y^G>{?Tha
o!utZmk$
template < typename Right > .uKx>YB}
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 7WP%J-
{ P_}/#N{C
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 7b46t2W<
} y:,9I`aW
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。 8?1o<8hV
Mn@$;\:
oIR.|=Hk{
U@?6*,b(.
6JH56
十. bind YDFCGA
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 XVF^,Yf
先来分析一下一段例子 q &
b5g !
f^?uY8<
;E#\
int foo( int x, int y) { return x - y;} (z2Z)_6L*L
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 d=y0yq{L
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 +zsZNJ(U
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 w" JGO
我们来写个简单的。 zKxvN3!
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: .LObOR5J7
对于函数对象类的版本: h@@d{{IqT
*NlpotW,f
template < typename Func > &6/%kkv
struct functor_trait sT`^ljp4
{ &K
*X)DAs
typedef typename Func::result_type result_type; LN^UC$[tk
} ; |1l&@#j!2
对于无参数函数的版本: %`+'v_iu
ej52AK7
template < typename Ret > j o_
sAb
struct functor_trait < Ret ( * )() > E:w:4[neh
{ g~!$i`_b
typedef Ret result_type; vCb]%sd-U
} ; 6/6Rah!
对于单参数函数的版本: *b"CPg/\
;'HF'Z
template < typename Ret, typename V1 > XsUUJuCG
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > /.P9MSz0G
{ 2xn<E>]
typedef Ret result_type; Pz@/|&]
} ; `(DJs-xD
对于双参数函数的版本: MCU9O
Q0~j$Jc
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ^.vmF>$+I
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 6>,#
6{?jl
{ C),7- ?
typedef Ret result_type; /K|:9Q$K6
} ; FZXyfZw!|
等等。。。
OJ/SYZ.r
然后我们就可以仿照value_return写一个policy {155b0
.GCR!V
template < typename Func > ?4G(N=/&
struct func_return JMlV@t7y<
{ n3ZAF'
template < typename T > cJ/]+|PQ
struct result_1 `*yAiv>
{ .X'<
D*
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; }fA;7GW+9
} ; ?z=\Ye5x
U=cWmH
template < typename T1, typename T2 > P^[/Qi}j
struct result_2 AmcC:5
{ Q\9K2=4
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; c!Dc8=nE0m
} ; ~HmxEk9
} ; O>V(cmqE`
-@M3Dwsi3
3.vgukkk5
最后一个单参数binder就很容易写出来了 GaBTj_3
VT=K"`EpQ
template < typename Func, typename aPicker > m xJXL":|
class binder_1 G {b:i8}l
{ )~
z Z'^
Func fn; 7petHi
aPicker pk; 4o5i ."l
public : }
`T8A
vM`~)rO@!
template < typename T > |RhM| i
struct result_1 B:9.e?t
{ f=`33m5
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; G{RTH_p
} ; Mw^*yW
M35Ax],:^
template < typename T1, typename T2 > Bo
r7] #
struct result_2 y3IWfiz>/d
{ wsnK3tM7-
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 3KcaT5(&
} ; gyu6YD8L
!/hsJ9
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 2P9J'
L
8S
U%
template < typename T > )q3"t2-
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &q>zR6jne
{ |LmSWy*7
return fn(pk(t)); ^8K/xo-
} H+l,)Se
template < typename T1, typename T2 > B?6QMC;
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const iiNSDc
{ `.^ |]|u
return fn(pk(t1, t2)); u) *Kws
} WRpyr
} ; eVt1d2.O
?CY1]d
n29(!10Px
一目了然不是么? ddDS=OfH
最后实现bind q;A;H)?g
CMl~=[foW
'M/([|@
template < typename Func, typename aPicker > K+),?Q
?.p
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) {gU&%j
{ ;dQAV\
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); #H5=a6E+q
} -]XP2}#d
pbn\9C/
2个以上参数的bind可以同理实现。 y=H@6$2EQ
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 >n$!<
&mkpJF/
十一. phoenix N.hzKq][
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: W3JF5*
.zC*Z&e,.[
for_each(v.begin(), v.end(), *<