一. 什么是Lambda ' l!QGKz
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 &c\8`# 6
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, Yb6\+}th
6C3y+@9
#|e<l1 F
F;_;lRAb
class filler #15q`w
{ [wu%t8O2
public : %2L9kw'
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} }BfwMq4E)n
} ; aSK$#Xeu
##n\9ipD
P,%|(qB
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: .9ROa#7U;n
S3=J1R,
,2cw9?<
+Rh'VZJs
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); X<?;-HrS;
5$#<z1M.&
ZHF@k'vm/9
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 T }8aj
.K93VTzy
0SDCo\
AVJF[t ,
二. 战前分析 q OXL(
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。 m0#hG
x
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 w%ip"GT,
^Gyl:hN
%kUJ:lg;d
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); !*cf}<Kmw
/* --------------------------------------------- */ },"g*
vector < int *> vp( 10 ); mb/3
#)
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); O^<6`ku
/* --------------------------------------------- */ P9'5=e@jB
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); <T}#>xHs3
/* --------------------------------------------- */ O:U@m@7
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); \vT8
)\
/* --------------------------------------------- */ ^ID%pd
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); nph{
/* --------------------------------------------- */ %*/[aq, #
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 'v,W
gPe
=DCQ!02
/#
eBDo
>:xnjEsi$/
看了之后,我们可以思考一些问题: ]MHQ"E?
1._1, _2是什么? ]6aM %r=c
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 t #AQD]h
2._1 = 1是在做什么? Iq5F^rH`[
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 U-k;kmaj
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 |'J3"am'
i3GvTg-X
iIT<{m&`
三. 动工 "2h#inS
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: lfKknp#B/O
ZHBwoC#5}
5 4OYAkPCk
V|D;7
template < typename T > nJ? C 4\#3
class assignment f"tO*/|`
{ PU>;4l
T value; T-@pTJ !K9
public : ;klDt|%3j
assignment( const T & v) : value(v) {} Kzm_AHA)
template < typename T2 > 2ReulL8j
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } d}G?iX;c}
} ; z~BB|-kp1
w Vof_'F1
=MXF`k^}
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 *K)v&}uw
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ;z?XT\C$
2iGRw4`_a
p"JSYF
9]
EW!$D
class holder AVJk
{ tL5Xfd?u
public : GGBe/X
template < typename T > a~%ej.)l
assignment < T > operator = ( const T & t) const _c&*'IY[V
{ )FP|}DCxQ
return assignment < T > (t); Cam}:'a/`
}
%pt$S~j
} ; 4/jY;YN,2
J!H5{7.efN
\w:u&6,0O
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: qYh,No5\;t
j@ "`!uPz
static holder _1; RpXQi*c0
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 l=oVC6C
x
B?:G
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 7HJv4\K
而不用手动写一个函数对象。 </%H 'V@
?
vlGr5#
9t[278B6
WNx^Rg"
>'
四. 问题分析 ZChY:I$<
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 e!8_3BE
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 R*y[/Aw
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 .~8+s.y
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 W(8g3
下面我们可以对这几个问题进行分析。 {aL$vgYT1
:}-u`K*
五. 问题1:一致性 NWg\{a
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?|
cjR.9bgn
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 SQ!lgm1bA
<8bO1t^*
struct holder ~
/[Cgh0
{ CvW((<?
// +wSm6*j7=
template < typename T > iF0a
T & operator ()( const T & r) const K8Y/XEK
{ 5 QeGx3'
return (T & )r; @}Ixr{t
} Lwcw%M]
} ; ;Y'\:
</Id';|v
这样的话assignment也必须相应改动: n96gDH*
Fs|;>Up0
template < typename Left, typename Right > e^GW[lT
class assignment {|gJC>f@
{ 9H}&Ri%
Left l; 7`/qL "
Right r; rrWk&;?
public : L8zqLDi&
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} a7|&Tbv
template < typename T2 > ;40m goN
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } <f6PULm
} ; "6dbRo5%
Zz-;jkX)
同时,holder的operator=也需要改动: \k=Qq(=
wUeOD.;#F
template < typename T > |BkY"F7m9
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Qzhnob#C9
{ -X[[
OR9+
return assignment < holder, T > ( * this , t); \?^wu
} PQ]9xzOg[
AL7O -D
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。 O-5U|wA
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 hyKg=Foq
Zsogx}i-
return l(rhs) = r; w2+]C&B*
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。 ?<?C*W_
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: LwPM7S~ *
cv4M[]U~
template < typename Tp > 2S6EDXc
class constant_t ;8T=uCi
{ I0vnd7
const Tp t; HdUW(FZ
public : RM1uYFs<
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} &] 6T^.
template < typename T > _0["J:s9
const Tp & operator ()( const T & r) const /A.i5=k
{ /&:9VMMj
return t; .K1E1Z_
} BDRVT Y(s
} ; Vk_&W.~
t)Q@sKT6
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ('-}"3
下面就可以修改holder的operator=了 X9A[
|a$w;s>\
template < typename T > ]~Vu-@
/}
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const #ljg2:I+
{ !s*''v*
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 8ysK VF
} eJGos!>*
jgKL88J*\
同时也要修改assignment的operator() ].P(/~FS9
X&?lDL7?
template < typename T2 > T\!SA
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } T;r];Y(b*
现在代码看起来就很一致了。 (OcNC/9
)v{41sM+
六. 问题2:链式操作 -xu.=n@,
现在让我们来看看如何处理链式操作。 by]|O
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。 <1+6O[>{
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。 Pd "mb~
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&3o~!
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct -,A5^>}%,Y
m'(;uR`
template < typename T > >X,Ag
struct result_1 KBRg95E~]l
{ ;3}EBcw)
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; H
L|spl(c
} ; ? < O
T5jG IIa
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: *t M7>
{&EZ>r-
template < typename T > ^=Ct Aa2
struct ref $:E}Nj]{&
{ 4_762Gu%
typedef T & reference; EY&C[=
} ; tP
Efz+1N
template < typename T > hJo^Wo
struct ref < T &> VUC <0WV
{ ^GrkIh0nL
typedef T & reference; E'^]zW=9
} ; #O9*$eMw
k\c &2T]W
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: EcU'*
)*K<;WIWH
template < typename T > *Iwk47J ;a
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const |] !o*7"4
{ mOgOHb2
return l(t) = r(t); q$?7
~*M;x
} uz#PBV8Q
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 q _]
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 )ehB)X
y+";
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 Qyv'nx0=
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: n;kciTD%wK
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ('**nP
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 !P~ PF:W~|
最后的布局是: *pTO|x{
Add KM5DYy2 A6
/ \ : \:~y9X0
Divide 5 Wz-3?EQ
/ \ s"=F^#
_1 3 B221}t
似乎一切都解决了?不。 |)?aH2IL
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 KZ!N{.Jk
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 wyrI8UY
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: hD$p;LF
rO(TG
template < typename Right > T018)WrhL
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const c
BHL,
Right & rt) const P~\a)Szy
{ ].-J.
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); up&N CX
} d{2y/
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Im?= e
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。 tt7PEEf
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。 gVa+.x]
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。 3|K=%jr[
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。 Q"_T2fl]vP
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? QtnM(m
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: M9Nk=s! 3
}$Hs;4|
template < class Action > \[[TlB>
class picker : public Action d=t}T6.|
{ sb}K%-
public : (ET ;LH3
picker( const Action & act) : Action(act) {} T/GgF&i3
// all the operator overloaded \)^,PA3
} ; 0q[p{_t`
< QDr,Hj
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。 AaVI%$
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: rnn2u+OG
{d 1N&
template < typename Right > QiTR-M2C!
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const abROFI5.L
{ $u; >hk
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); R3B5-^s
} `26V`%bPkr
0'yG1qG
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > r6d0x
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 wr$cK'5ZL
k^H0b\hYY
template < typename T > struct picker_maker ydwK!j0y
{ FOOQ'o[}
typedef picker < constant_t < T > > result; FX
HAZ2/\
} ; 4Qa@`
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > E4sn[DO
{ "/ tUA\=j
typedef picker < T > result; +1otn~(E
} ; K\RWC4
&`9j)3^J.
下面总的结构就有了: L;/9L[s,
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。 q';&SR#"`K
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。 Sm$p\ORa
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 h5L=M^z!>
至此链式操作完美实现。 !]$V9F{K
WGH%92
U7^7/s/.
七. 问题3 .:w#&yM [U
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。 f ,tW_g
\hs/D+MCk
template < typename T1, typename T2 > YV5Yx-+3w$
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const l6iw=b[?
{ JB&G~7Q85
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 'e}uvbK
} <RhOjZgyZ
F(#ha J$>
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: x&at^Fp
4bP13f
template < typename T1, typename T2 > 2 ]L=s3
struct result_2 R<"2%oY
{ ,"~WkLI~\t
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; -glugVq
} ; Rw{$L~\
IikG/8lP
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? V?OuIg%=:
这个差事就留给了holder自己。 :1:3Svb<Y
8]S,u:E:N
3^{8_^I
template < int Order > }1 $h xfb
class holder; + c`AE
template <> M2}np
class holder < 1 > Vwjk[ DOL
{ ov8
ByJc
public : ?Phk~ jE
template < typename T > kW#S]fsfU
struct result_1 q[-|ZA bbr
{ ]JH64~a
typedef T & result; +wipfL~&S
} ; 538fK9[
template < typename T1, typename T2 > %B@!
struct result_2 k!T|)\nc+
{ M)L/d_4ka
typedef T1 & result; 5?Bc
Y;
} ; 2z4<N2!M
template < typename T > '!p=aF9L
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Rq) 0i}F
{ d^PD#&"g
return (T & )r; T'E]
i!$
} Q8p=!K
template < typename T1, typename T2 > =-_)$GOI'
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const g6WPPpqus
{ <j;]!qFR
return (T1 & )r1; g+/0DO_F3
} o7.e'1@
} ; $*k)|4
^o YPyk`9
template <> N#4N?BBP"
class holder < 2 > ]nQ+nH
{ I"-dTa
public : #<4--$Xo
template < typename T > mb&lCd^-
struct result_1 wq UQ"d
{ >)Ioo$B
typedef T & result; +]c/&Xo!
} ; Y(_KizBY
template < typename T1, typename T2 > P|N2R5(>T
struct result_2 G8eD7%{b:)
{ zCt\o
typedef T2 & result; ygN>"eP
} ; um7o !yg,
template < typename T > Ry&q1j
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const )>\4ULR83
{ !DPF7x(-{
return (T & )r; 61} i5o
} /t*YDWLg
template < typename T1, typename T2 > WfZF~$li`
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const C ZJV_0
{ .oEbEs
return (T2 & )r2; Ql8bt77eI-
} b._m 8z ~
} ; ;FU|7L$H
}k7_'p&yk
YGp)Oy}:
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 /;Yy@oc
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: `N}d}O8
首先 assignment::operator(int, int)被调用: S/.^7R7{f
\:Za[6
return l(i, j) = r(i, j); ; DDe.f"
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Q8q@Y R#
Zsj`F9*e
return ( int & )i; x0A7O
return ( int & )j; /_)l|<k+V
最后执行i = j; IxOc':/jY
可见,参数被正确的选择了。 )1lu=gc
]!Oue_-;
Lu=O+{*8
je%l dY]/@
UX2lPgKdLz
八. 中期总结 :HRT 2I
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: y(5:}x&E
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 dY!u)M;~~
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 'N\&<dT>
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor E)W@{?.o#
NLyXBV[hV
9 |{%i$
d]SYP
KxIyc7.
Y.sz|u 1
九. 简化 ~}'F887 f
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。 m|O1QM;T
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 $i#?v
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: (RE2I
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 &^!h}D%T/
+-*/&|^等 8AL\ST51x"
2. 返回引用。 FJ54S
=,各种复合赋值等 MzkkcQLK
3. 返回固定类型。 bcH_V|5}
各种逻辑/比较操作符(返回bool) U]R~ gy}#
4. 原样返回。 Zgamd1DJ[l
operator, })Yv9],6
5. 返回解引用的类型。 P`(Mk6gE
operator*(单目) lr~0pL
6. 返回地址。 !l 6dg&
operator&(单目) N|K4{Frm
7. 下表访问返回类型。 @MbVWiv
operator[] fThgK;Qy'U
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 n?xTkkr0
operator<<和operator>> |^a;77nE_^
_mJG5(|
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 o6a0'vU><
例如针对第一条,我们实现一个policy类: e,gyQjJR
QJGKQ2^ n
template < typename Left > |(%zb\#9
struct value_return 5l{Ts04k%
{ Kct@87z
template < typename T > 28I^$> [
struct result_1 KpHw-6"
{ BPv>$
m+.
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; cn`iX(ZgR
} ; {ci.V*:"
`@Oa lg
template < typename T1, typename T2 > + ulagE|7
struct result_2 r!GW=u'
{ 2C=Q8ayvX
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; @'6"7g
} ; ZDt?j
} ; k N7Bd}
r^fe4b
%, P>%'0
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait *ZrSiIPP
!t#F/C
下面我们来剥离functor中的operator() WFTvOFj
首先operator里面的代码全是下面的形式: l'[A?%L%{
pG3k
return l(t) op r(t) Cu;5RSr2Z
return l(t1, t2) op r(t1, t2) v,@F|c?_S
return op l(t) ";SiL{Z
return op l(t1, t2) ]?+{aS-]?k
return l(t) op jgv`>o%<W
return l(t1, t2) op HD>q(cK_|8
return l(t)[r(t)] bulS&dAX
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] YJeyIYCs<
O`[aU%4b
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: W?woNt'n
单目: return f(l(t), r(t)); 4rg2y]
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); zp}eLm:=d
双目: return f(l(t)); }H> ^o9
return f(l(t1, t2));
\M<3}t
下面就是f的实现,以operator/为例 4T6 {Y
I:98 $ r$
struct meta_divide 64>krmVIe
{ Z<?OwAWz
template < typename T1, typename T2 > @(g_<@Jz
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) b aV>N[F&
{ W/$Zvl
return t1 / t2; q*7<)VwI
} PNs~[
} ; =FP0\cQ.
Pe73g%
这个工作可以让宏来做: >$WQxbwM(
NoE*/!Sr
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 4<dcB@v
template < typename T1, typename T2 > \ *cuuzi&
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; E
H:T
以后可以直接用 FzQTDu9
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 9;.(u'y|
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 D\dWt1n
(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。。。) b;sVls
'xY@ x-o
!E8X~DJ
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 Yb3mP!3q8Z
GzXUU@p
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ^!<dgBNj
class unary_op : public Rettype *g}Yw
{ YHkcWz
Left l;
%ts^Z*3u
public : Ysq'2
unary_op( const Left & l) : l(l) {} }o4N<%/+
v{zMO:3
template < typename T > }/tf>?c
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #'D"
'B
{ eV:9y
return FuncType::execute(l(t)); C?v[Z]t
} !G^L/?z3
c#-U%qZ
template < typename T1, typename T2 > M>9-=$7
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const hI%bjuq
{ R'EUV0KX>Y
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 7w,FX.=;cv
} DI+]D~N
} ; d@`M
CchCB
JWvjWY2+P
x3jb%`o#!
同样还可以申明一个binary_op 3vhnwDcK
j`^$#
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > !tfb*@{;'
class binary_op : public Rettype wO ?+Nh
{ |(5W86C,ju
Left l; kpL@P oQ/r
Right r; FuI73
public : *f&EoUk}F
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} {!6/x9>
|8mhp.7
template < typename T > +zXEYc
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]8q3>
{ JlMT<;7\
return FuncType::execute(l(t), r(t)); #e'
}.4cr
} -F'b8:m
8Ac)'2t;U
template < typename T1, typename T2 > Bm&kkx.9P
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const H
0+dV3
{ O+g3X5f+
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); *
#jsgj[
} |
N0Z-|
} ; q0f3="
^O^l(e!3
lY|Jr{+Ln
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 "Rn3lj0
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 |D, +P
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) eF[63zx5*
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。 TIp:FW[
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! -@T/b$]'n
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 zSo)k~&[3
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Q+4Xs.#
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) G}&Sle]
下面是修改过的unary_op i4^o59}8
#fT*]NN
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 311LC cRp
class unary_op :Ad&$eg+
{ t#q<n:WeYU
Left l; pZ/>[TP(%F
': N51kC
public : W6On93sa
9Xx's%U
unary_op( const Left & l) : l(l) {} m(pE5B(
EwOV;>@T?
template < typename T > V(Ub!n:j
struct result_1 K|dso]b/
{ w@N
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; m0v:\?S:
} ; &f&z_WU
J_s>N
template < typename T1, typename T2 > <.Nx[!'~&d
struct result_2 G:zua`u[
{ Me
5_4H&Sg
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; |SyMngIY
} ; r*Yi1j/
}Ho Qwy|&
template < typename T1, typename T2 > >JiltF7H0
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const sQMFpIrr
{ DGzw8|/(
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 6/rFHY2q
} X7s
`U5'l
^tXJj:wtS
template < typename T > ]c! ;L5
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .A6(D$O k
{ :=J,z,H_U
return OpClass::execute(lt(t)); D1__n6g[
} AhZ8 0!
Dk?\)lD`
} ; } \ZaE~
\Ym5<];E
aG^4BpIP
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 gG/!,Q.Qh
好啦,现在才真正完美了。 |+T1XYG5
现在在picker里面就可以这么添加了: fl\ly`_
u9N 1pZ~
template < typename Right > g1jTy7g?
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const v8y1b%
{ 1Z9qjV%^
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); #5f-`~^C{
} V3"=w&2]K
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。 rb|U;)C
eM+!Y>8Y
Dc_yM
E2m8UBS
78/Zk}I]
十. bind JfR%L q~
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。 bFW =ylF9
先来分析一下一段例子 2RX!V@z.G
yxH ( c
;72T|e
int foo( int x, int y) { return x - y;} NgY=&W,
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 E160A5BTx
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 UXdUO@
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@[R6G|
我们来写个简单的。 R00eisd
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: )BwjZMJ.N
对于函数对象类的版本: +t?3T-@Ks
Xwhui4'w
template < typename Func > ( vca&wI!
struct functor_trait 9T1ZL5
{ u,UmrR
typedef typename Func::result_type result_type; |]c8jG\h
} ; DK$s&zf
对于无参数函数的版本: $fzaPD4.
f\jLqZY
template < typename Ret > G%s2P.cd
struct functor_trait < Ret ( * )() > Iu <?&9t
{ F F|FU<
typedef Ret result_type; !7kG!)40
} ; O)jWZOVp >
对于单参数函数的版本: ,]d,-)KX8
f`;j:O
template < typename Ret, typename V1 > uB]b}"+l
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > VSSu&Q
{ }yz (xH
typedef Ret result_type; Jl&-,Vjb
} ; Dp':oJC
对于双参数函数的版本: 7:2WgLo
F~P%AjAx'
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > w$Rro)?}7
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > sNLs\4v
{ aXoVy&x=
typedef Ret result_type; jJ5W>Q1mK$
} ; K|Di1)7=/
等等。。。 v+X)Qmzf~
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 6#HK'7ClL
m_)FC-/pSl
template < typename Func > xjVS
struct func_return <UQe.K"
{ 1#ft#-g}
template < typename T > XR;eY:89
struct result_1 P9vA7[
{ /%;mqrdk
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; nuw70*ell
} ; fIsp;ca[k
#n#@fAY
template < typename T1, typename T2 > /|D*w^>
struct result_2 Ym =FgM\
{ 3 yB!M
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; J%,*isEL
} ; |563D#?cR
} ; o*o/q],C9-
5.MGaU^Z$
; ShJi
最后一个单参数binder就很容易写出来了 28UU60
2u5|8
template < typename Func, typename aPicker > i*@<y/&'
class binder_1 iT%} $Lu~
{ yc?a=6q'm
Func fn; }#n;C{z2e
aPicker pk; ~1>.A(,=z
public : PEc=\?
ZR(x%ews
template < typename T > PEW=@xj2y
struct result_1 FW21 U<
{ G1o3l~x
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; lLF-{
} ; (aH'h1,G
9R7A8
template < typename T1, typename T2 > z}MP)|aH:
struct result_2 /,g ,Ch<d
{ r(RKwr:m
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 6I4oi@hZz
} ; ;{U@qQD7
]3X@_NYj
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} oyYR-4m\
R5X.^u
template < typename T > hMykf4
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _N{RVeO
{ @n{JM7ctJ
return fn(pk(t)); [E/\#4b
} V;,{}
template < typename T1, typename T2 > qLB)XnQ
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Ht&:-F+dm
{ CnG+Mc^
return fn(pk(t1, t2)); 3_MS.iM
} i? K|TC`
} ; =5(>q5Z*
$w);5o
{M^3m5.^
一目了然不是么? RT.D"WvT
最后实现bind -UOj>{-
d~JKH&x<
i;_t I#:A
template < typename Func, typename aPicker > MMx9(`t*.
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) PqiB\~o@Z
{ T^Ze3L]
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 9Ru8~R/\
} B4i!/@0s
g.zEn/SM
2个以上参数的bind可以同理实现。 yL2o}ZbS
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。 J
/f
JNJ=e,O,
十一. phoenix e-"nB]n^/
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: H?)w!QX
Na?!;1]_
for_each(v.begin(), v.end(), RM!<8fXYD
( |4uWh
do_ )C(?bR
[ &