一. 什么是Lambda _rs!6tp
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 9<[RXY
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, pK*-In
Iy|]U&`
.yi.GRk
xE;fM\7pu
class filler o0s+ roiD
{ LL9Mty,
public : ]wa?~;1^&
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 8-juzL}
} ; =kZPd>&L
go2:D#mf
0
"pm7
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: b0LQ$XM>8
rx_'(
N[aK#o,
{x2N~1!E
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); [_-CO}>
vj?9X5A_
HEjV7g0E
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 D\j1`
dHf_&X2A
rS(693kb
nF
A7@hsm
二. 战前分析 \e'>$8%T
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 SAThY$)6
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 f} }Bb8
"St, 4b
_QY0j%W
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 8"8sI
/* --------------------------------------------- */ x*BfRj
vector < int *> vp( 10 ); S5m1~fz
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); u"pn'H
/* --------------------------------------------- */ `9S<E
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); vhWj_\m
/* --------------------------------------------- */ I+`~6
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Cd|V<BB9
/* --------------------------------------------- */
@tDVW*!
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 9J%dd0
/* --------------------------------------------- */ :8Q6=K87
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); "vU:qwm
@f*/V e0.
5IdmKP|
nV:.-JR
看了之后,我们可以思考一些问题: 3e I:$1"Q
1._1, _2是什么? l4;/[Q>Z
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。 sHQe0"Eo
2._1 = 1是在做什么? {hg,F?p
'
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。 ]>R`]U9*O
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。 u^ngD64
]7dm`XV
u@|GQXC
三. 动工 m&2<?a}l
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Sw'DS
$`l- cSH;
Q$kSK+ q!
,"j|0Q
template < typename T > VEb}KFyP
class assignment CCl*v
{ t&0n"4$d'
T value; A[oi?.D
public : 5f}63as
assignment( const T & v) : value(v) {} 3.R?=npA
template < typename T2 > NwT3e&u%|
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } oh& PQ{
} ; S'6(&"XCH
lpSM p
UnW,|n8
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 \8_&@uLm
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment dxMz!
~(I\O?k>H
LAMTf"a
6wnfAli.
class holder *]x]U >EF
{ *(o~pxFTR
public : pw- C=MY]
template < typename T > mKxQU0 `
assignment < T > operator = ( const T & t) const s{IycTbz
{ U&`M G1uHe
return assignment < T > (t); EkOBI[`
} v
C><N
} ;
93o}vy->
Eer rIV
#1V vK
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: #{ `(;83
']}ZI 8
static holder _1; ]'T-6
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 =GnDiI
p1G!-\l
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); zbi[r
而不用手动写一个函数对象。 )ALf!E%{
4V<s"
iSIj ?.
]_F%{ 8|
四. 问题分析
<K4'|HU/
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。 L6 hTz'
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。 193Q
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 7CM<"pV
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Bv!j.$0d{
下面我们可以对这几个问题进行分析。 }@a_x,O/x}
":eHR}Hzx
五. 问题1:一致性 u]"oGJj1
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| ur*1I/v
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 jk 9K>4W
B{c,/{ =O
struct holder 3{]i| 1&j
{ `4 w0*;k;
// >,32~C
template < typename T > 3Yg/-=U(
T & operator ()( const T & r) const ^aXyho
{ F!'b_gmz
return (T & )r; KQQR"[z&V
} 1 ljgq]($
} ; HtmJIH:
[<f\+g2ct
这样的话assignment也必须相应改动: a.wRJ
mY;Y$fz;xL
template < typename Left, typename Right > b_\aSEaTT
class assignment (j}"1
{ K~v"%sG{`
Left l; 9s5CqB
Right r; .T4"+FTzP
public : VEo>uR
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} R}>Gk
template < typename T2 > ;se-IDN
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } N7}.9%EV
} ; N<Ti[Q]G
!t~S.`vF
同时,holder的operator=也需要改动: 3vNo D
|2{y'?,
template < typename T > Mq6.!j
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const .CrahV1G
{ '$q'Wl)
return assignment < holder, T > ( * this , t); 8Ay#6o
} !Edc]rg7
pmIQD"
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。 FeLWQn/aV6
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 9(ANhG
_%z)Y=Q
return l(rhs) = r; wgzjuTqwBF
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。 Dr,{V6^
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Fgt/A#`fz
v[35C]gS
template < typename Tp > u|O5ZV-cd
class constant_t )k <ON~x
{ ak0KrVF
const Tp t; ,R ]]]7)+
public : URX>(Y}g9^
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} MDl
template < typename T > rkG*0#k
const Tp & operator ()( const T & r) const SDDs}mV
{ 8WfF: R;
return t; 5pE[}@-c9
} T3%yV*F,
} ; ?Z*LTsPr
y{U'\
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 "7Zb)Ocb
下面就可以修改holder的operator=了 ;:8_H0X'K
'hf-)\Ylf
template < typename T > yi
r#G""7
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const r3_@ L>;
{ %L<VnY#%u
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); Wi
hQj
} qRTxg%
)MmMs"Um
同时也要修改assignment的operator() ^xu`NE8;
W&TPrB
template < typename T2 > 0[);v/@Ho
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } s|%mGt &L
现在代码看起来就很一致了。 b3<<4Vf
g9'50<|J
六. 问题2:链式操作 K?(ls$
现在让我们来看看如何处理链式操作。 E;| q
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。 kO~xE-(=
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。 n M,m#"AI
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。 2
os&d|
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct r >u0Y
P_,f
template < typename T > ) ?+-Z2BwA
struct result_1 OT{qb!eYI
{ .e"De-u
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; b4S7Q"g
} ; ) m%ghpX
J$j&j`
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: !gW$A-XD
pj?+cy
v~
template < typename T > Z\6azhbI}
struct ref (ZT*EFhb(
{ S-Ryt>G
typedef T & reference; Bx j6/a7Xd
} ; 573wK~9oMh
template < typename T > Q?I)1][ !"
struct ref < T &> B`iQN7fd
{ %n=!H
typedef T & reference; Ep.,2H
} ; 'nBJ[$2^
IP-CN
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: _ZC4O&fL
D0~ WK
stl
template < typename T > ?b^VEp.;}
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const m:/ nw,
{ It(8s)5
return l(t) = r(t); )PB&w%J
} {KdC51"Nv
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 4/~8zvz&3
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 LV4x9?&
rm1R^n
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 I8
8y9sW
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 0r_8/|N#
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ^$`xUKp`pn
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ;!Ojb
最后的布局是: T,`'qZ>
Add MDGcK/$')f
/ \ --Dw8FR9
Divide 5 0A9x9l9Wd
/ \ rRYP~
$c
_1 3 (GMKIw2
似乎一切都解决了?不。 ~AS2$
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。 n<"?+bz"<
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。 %0Ulh6g;Dt
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: Yw\}'7
?G*XZ0u~
template < typename Right > I&q:w\\z8|
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const *~lD;{2
Right & rt) const ;]i&AAbj
{ RR75ke[Hs
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); pIC CjA?3@
} ryW1OV6?_0
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 V%<<Udu<
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。 fP&F$"o8
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。 ^ Gq2"rDM
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。 jtS+y)2
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。 i"F'n0*L
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? +r2E5s
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: f8lB xK
HP3~.1Sp
template < class Action > E@JxY
class picker : public Action $io-<Z#Q
{ TEh]-x`
public : LCyci1\@
picker( const Action & act) : Action(act) {} -l`@pklQ
// all the operator overloaded 6IctW5b
} ; QKwWX_3%Z]
a_`E'BkgU
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。 H{\tQ->(2
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: ]i8K )/
>|o-&dk
template < typename Right > --Dw
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const $P866F
{ 7B"J x^
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); /A9M v%zjk
} nbMH:UY,J
Jk}L+Xvv
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > P qagep d
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 69dFd!G\
[{}9"zB$x0
template < typename T > struct picker_maker h|!B;D
{ oeDsJ6;
typedef picker < constant_t < T > > result; r{YyKSL1*K
} ; L`R,4mI.W
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > CbQ@l@d]
{ [YHvyfk~_
typedef picker < T > result; zv@'x
nY]
} ; ojs&W]r0Z
i\3BA"ZX
下面总的结构就有了: -102W{V/T
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。 <^~Xnstl
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。 j+Y4>fL$
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 G qk"%irZ
至此链式操作完美实现。 HAf.LdnzS
![7v_l\Q
}(ay(
七. 问题3 Te[[xhTyw
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。 j /)cdP
pEH[fA]
template < typename T1, typename T2 > >u*woNw(XM
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const d=oOMXYa
{ I%e7:cs >
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); JV36@DVQ
} c5;YKON
<j ;HRm
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: nKu`Ta*fX
,H22;UV9
template < typename T1, typename T2 > vEtogkFA"
struct result_2 thipfS
{ %f6l"~y
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; K[~Wj8W0
} ; g#9w5Q
-fL|e/
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? J:?t.c~$o
这个差事就留给了holder自己。 ^nbze
s.=)p"pTd
Kzo{L
template < int Order > :{_Or'L
class holder; qE$.a[
template <> "'t<R}t!A
class holder < 1 > ^b-H
{ {@Diig
public : :]y;t/
template < typename T > Se0/ysVB
struct result_1 _N/]&|.. !
{ Xuh_bW&zF
typedef T & result; :Jhx4/10
} ; k`oXo%
template < typename T1, typename T2 > B|:{.U@ne
struct result_2 i$"FUC~'
{ &\<RVE
typedef T1 & result; B
susXW$
} ; o<Y|N
template < typename T > +bdkqdB9
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const )@R:$l86
{ }^`{YD
return (T & )r; Gk[P-%%b /
} 3-o ]H'6
template < typename T1, typename T2 > Cf`UMQ a
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const \M>AN
Z}
{ Q.z2 (&
return (T1 & )r1; }[LK/@h
} KO)<Zh
} ; wf|CE410
,Yi =s;E
template <> I=(O,*+PQ
class holder < 2 > :6HMb^4
{ -)y"EJ(N
public : ;Jx ^
template < typename T > OR?8F5o?p
struct result_1 ]\#RsVX
{ ni~45WX3
typedef T & result; oC4rL\d{
} ; (/ k, q
template < typename T1, typename T2 > GExG1n-
struct result_2 5Qy,Pkje
{ f1=8I_>=
typedef T2 & result; uUc[s"\
} ; -F8%U:2a
template < typename T > 3g-}k
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const tCc}}2bC&
{ h$ZF[Xbfe
return (T & )r; _^P>@
^
} +s[(CI.b
template < typename T1, typename T2 > /)oxuk&}c
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const DU 8)c$
{ g^0
return (T2 & )r2; Z: Kob
b
} zEO
9TuBO
} ; Ho\+xX
//wmJ |
xHD!8B)
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> >。 .zegG=q
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: *Gu=O|Mm
首先 assignment::operator(int, int)被调用: l@j!j]nE
k?J}-+Bm[|
return l(i, j) = r(i, j); D(h|r^5
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 2B!nLLCp+
>`oO(d}n[0
return ( int & )i; w~Y#[GW
return ( int & )j; ^'[ |
最后执行i = j; Q7}wY
可见,参数被正确的选择了。 !. 0W?6yo
X(WG:FP27
6?,r d
~)ByARao=
rzl2Oj"4
八. 中期总结 rtzxMCSEU
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: Pv0+`>):
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义
[,1j(s`N5
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 K} ;uH,
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ait/|a
QkF-}P%
0j_!)B
'fVk1Qj^
SR 43#!99Q
<?Lj!JGX
九. 简化 UyF]gO
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。 ]\_4r)cN<n
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 .0a$E`V=D
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: DH9?~|
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 D2?7=5DgS
+-*/&|^等 wwpvmb
2. 返回引用。 9]7^/g*!
=,各种复合赋值等 SQz>e
3. 返回固定类型。 ]I}'
[D
各种逻辑/比较操作符(返回bool) L3kms6ch
4. 原样返回。 5,mb]v0k
operator, 5k\61(*s
5. 返回解引用的类型。 kw yvd`J8
operator*(单目) 9JUlu
6. 返回地址。 /\=g;o'
operator&(单目) _Y~+ #Vc
7. 下表访问返回类型。 .79'c%3}
operator[] }2h~o~
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 YE^|G,]
operator<<和operator>> Ybok[5
6~2!ZU
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。 $Z;0/\r%
例如针对第一条,我们实现一个policy类: EL+}ab2S
rsc8lSjH
template < typename Left > )?_c7
R
struct value_return W}Z|v
M$
{ s+(8KYTs`
template < typename T > VTV-$Du[}
struct result_1 H ~$a6T"&
{ X GO_n{x
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; n\P{Mc
} ; oR5`-
U~T/f-CT
template < typename T1, typename T2 > ,m:MI/)p
struct result_2 {WC{T2:8
{ SYC_=X
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; +1cK (Si
} ; $)\ocsO
} ; -Ol/r=/&
TSD7.t)^
$MP'j9-S?
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait :Tjo+vw7$H
xl<Cstr
下面我们来剥离functor中的operator() "4ovMan
首先operator里面的代码全是下面的形式: N2x\O~7
-ff*,b$Q/
return l(t) op r(t) #PFf`7b,z
return l(t1, t2) op r(t1, t2) un..UU4
return op l(t) mT)iN`$Y@
return op l(t1, t2) C$?dkmIt
return l(t) op /gPn2e;
return l(t1, t2) op 3
D+dM0wM
return l(t)[r(t)] >S!QvyM(V
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ^Ji5)c
,c7 8O8|
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: rt."P20T
单目: return f(l(t), r(t)); $_<,bC1[
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); NB>fr#pb
双目: return f(l(t)); )TP7gLv=b
return f(l(t1, t2)); +=:CW'B5
下面就是f的实现,以operator/为例 a|66[
9?]4s-~
struct meta_divide n32BHOVE
{ L.erP*
w
template < typename T1, typename T2 > 'GNT'y_
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) [S*bN!t
{ d7l0;yR&+
return t1 / t2; :;]6\/ky
} IF@)L>-%
} ; Rb\\6BU0
(u RAK
这个工作可以让宏来做: {HQ?
NPKRX Li%
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ U?H!:?,C
template < typename T1, typename T2 > \ Dmn6{jyP
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; CB6<Vng}C
以后可以直接用 e>MC
3D`5
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) -4"E]f
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 A-4\;[P\
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) &|55:Y87
y<.1+TG
Ga$+x++'*
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 Xgc@cwd
>Ei_##
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > CYs:P8^
class unary_op : public Rettype $c[8-=
{ <{7B ^'
Left l; A=E1S{C
public : "M1[@xog
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @/XA*9]l
?r#e
template < typename T > De\&r~bTW9
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const tecCU[O
{ E_7N^htv
return FuncType::execute(l(t)); PJS\> N&u
} = K}5 fe
IIs'm!"Y>
template < typename T1, typename T2 > WHMt$W}%
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const g!cTG-bh>J
{ X.bNU
return FuncType::execute(l(t1, t2)); -AJe\ J 2
} 591Syyy
} ; "{j4?3f)
$#8dtF
.[NB"\<q
同样还可以申明一个binary_op R/xeC [r
MAQkk%6[g
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > E"nIC,VZ
class binary_op : public Rettype `(.K|l}
{ PiP\T.XANa
Left l; y2yW91B,
Right r; OT&J OTk\
public : hK&jo(V
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 9v8{JaI3
TE3A(N'
template < typename T > -y)ij``VY
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const v&D^N9hy9
{ tc.R(F96
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 5ZSV)$t
} f3[gAY
D:/^TEib
template < typename T1, typename T2 > 00[Uk'Q*5
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const n0:'h}^
{
a2SMNC]
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); xJ:15eDC
} LaG./+IP
} ; pMe'fC~*
MOKg[j
0V@u]
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 -O:+?gG
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Ux2(Oph
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) #;#
V1
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
>at#Zc
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! yF0\$%H>$
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。。。 D4$;jz,,
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ,|<2wn#q
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) 4RGEg;]S
下面是修改过的unary_op yO;r]`j0
Az8>^|@
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > PV<=wc^
class unary_op QX1QYwcm G
{ s{4|eYR
Left l; # y%Q{
%O#) =M~
public : YIvJN
oJA%t-&%R
unary_op( const Left & l) : l(l) {} PbvRh~n
iC10|0%{
template < typename T > 7Ps I'1v
struct result_1 ^2rNty,nH
{ s`B]+
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; !`LaX!bmp
} ; ouL/tt_~
L}T:Y).
template < typename T1, typename T2 > 7O^ySy"l
struct result_2 -,C">T%\
{ D6=Z%h\*
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; L0H;y6&
} ; F[BJhN*]a
4|9M8ocR
template < typename T1, typename T2 > [*GIR0
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .$pW?C 3e
{ yV,ki^^
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); {4SwCN /
} $6e&sDJ
tpOMKh.`
template < typename T > h,o/(GNnW
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j6]+fo&3
{ +P:xB0Tm
D
return OpClass::execute(lt(t)); ?-1r$z
} KHV5V3q4
KCu @5`p
} ; ,K'>s<}
VJmX@zX9
>77N5>]e
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 Y_tLSOD#/
好啦,现在才真正完美了。 veIR)i@dx
现在在picker里面就可以这么添加了: |\;oFuCv##
Ir'(GB
template < typename Right > D/uGL
t~D(
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const v10p]=HmO
{ _:DnF
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ,#:* dl
} 6;6a.iZ
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。 qkVGa%^
7N9~nEU
#-*7<wN
sLrSi
Z
M_
6A1
十. bind t[* ;v
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。 o8Vtxnkg
先来分析一下一段例子 u>SGa @R)
exT
O#*o
G347&F)
int foo( int x, int y) { return x - y;} BB@I|)9O(
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 k`FCyO
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 feU]a5%XZ
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。 H<T9$7Yr%r
我们来写个简单的。 29]-s Utqv
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 3
r4QB
对于函数对象类的版本: k]?M^jrm
)NAC9:8!
template < typename Func > GG%X1c8K
struct functor_trait {uH
4j4)2
{ hp=TWt~
typedef typename Func::result_type result_type; =.NZ{G
} ; Au3>=x`
对于无参数函数的版本: 9DcUx-
3yg22y&l
template < typename Ret > O92a*)
struct functor_trait < Ret ( * )() > jm9J-%?
{ ]AkHNgW
typedef Ret result_type; 3 d
$
} ; _%^t[4)q
对于单参数函数的版本: \)Jv4U\;
&* GwA
template < typename Ret, typename V1 > {];4
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > oz
$T.
{ juOOD
typedef Ret result_type; 7LMad%
} ; tKg\qbY&
对于双参数函数的版本: b*$/(2"m
~3-2Iu^F
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 6!P];3&o\A
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Cx$C+
{ v\7k
typedef Ret result_type; s33< }O0
} ; rK&ofc]f$
等等。。。 $jMU|{
然后我们就可以仿照value_return写一个policy eBiP\
l*]9
template < typename Func > 18JhC*in
struct func_return 0_b7*\x c
{ ;4.D%
template < typename T > <K4`GT"n
struct result_1 rx`G*k{X
{ L-ans2?
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 6ExUNp @U>
} ; :(tSL{FO
q)JG_Y.p
template < typename T1, typename T2 > K^z-G=|N
struct result_2 qT]Bl+h2
{ fq-$u;~h
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 63:0Vt>hZ^
} ; !g:UkU\J
} ; mw}obblR
JHpoW}7QB
pL` snVz
最后一个单参数binder就很容易写出来了 dLOUL9hf
N{Og; roGD
template < typename Func, typename aPicker > - bL
7M5
class binder_1 +o&E)S}wP
{ VU,\OOp
Func fn; W}B4^l
aPicker pk; MU5@(s3B?
public : H -('!^
R<W#.mpo6
template < typename T > L'=e /&
struct result_1 Fs_,RXW"
{ 7kpCBLM(}
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 8>q:Q<BB2
} ; ]PdpC"
Ycb<'M*jE
template < typename T1, typename T2 > TSu^.K
struct result_2 w7\:S>;(O"
{ y$@d%U*rW^
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; u:H@]z(x
} ; ]RHR> =;
PHRc*G{
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} A(AyLxB47*
n0:+D
R
template < typename T > Zrfp4SlZZ
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 20 gPx;
{ &H\$O.?f
return fn(pk(t)); [o&Vr\.$
} A?Jm59{w
template < typename T1, typename T2 > b7fP)nb695
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const u#=Yv|9
{ E&0A W{
return fn(pk(t1, t2)); K8*QS_*
} &|<~J(L;
} ; .UbmU^y|
vj0`[X
j}8IT
一目了然不是么? :K{`0U&l5
最后实现bind xXO& -v{
8 g'9( )&
2a*1q#MpAt
template < typename Func, typename aPicker > :0ND0A{K:
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) @Zd+XWFw
{ }4xxge?r
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); THQW8 V
} oMda)5 &
{B|U8j[
2个以上参数的bind可以同理实现。 S4<@ji
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。 |
(P%<
P,AS`=z
十一. phoenix 9\TvX!)h
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: tjk Y[
*sf9(%j
for_each(v.begin(), v.end(), ] d| -r:4
( :YjOv
do_ Tp~yn
[ ]>E9v&X0
cout << _1 << " , " eG# (9
] M
"p6xp/
.while_( -- _1), 3hR7 ./
cout << var( " \n " ) Bt,qG1>$-
) dv4)fG]W;_
); Jf`;F :
M4M
4*o
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: f4s[R0l
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 x[nv+n ,
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 [.<