一. 什么是Lambda 9X!OQxmg
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 P,,@&*
:
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, k+_pj k
uHy^ Bq
:g][99
0Tq6\:
class filler 3Y>!e#
{ lx%<oC+M
public : d
kPfdK}G
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} qF>}"m
} ; ).xQ~A\.
v\Q${6kEtx
SC'fT!
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: 1;SWfKU?.
c\n\gQ:LQ
S_C+1e
<
=sO@0(<
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); K4y4!zz
q4Q1Ib-<2
{gzL}KL
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 EWbFy"=
xaejG/'iK
7QzUw
SeKU?\
二. 战前分析 !5pnl0D K*
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。 j:rGFd
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 $
-;,O8yR
{5:y,=Y
~fEgrF d
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 5v8_ji#l[
/* --------------------------------------------- */ |_Z(}%
<o
vector < int *> vp( 10 ); MH1??vW
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); uTngDk
/* --------------------------------------------- */ .#P'NF(5#
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); *uNa(yd
/* --------------------------------------------- */ S$ dFz
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); W$
M4#
/* --------------------------------------------- */ #\Lt0
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); sFMSH:5z
/* --------------------------------------------- */ Wcw$
Zv
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); /qEoiL###
A@+pvC&
.XTBy/(0
~gmj/PQ0
看了之后,我们可以思考一些问题: :,% vAI
1._1, _2是什么? BG/M3
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。 Beqzw0
2._1 = 1是在做什么? eNpGa0 eG
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。 b<NI6z8\
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。 P;{f+I|`
*ax$R6a#X
V~ %!-7?
三. 动工 c&J,O1){\
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 44b;]htv
Z-.`JkKd8
m onqaSF
0DV
.1
template < typename T > wHvX|GwMv
class assignment V`m'r+ Y
{ =Z2Cg{z
T value; C0Z
mv
public : ~A(fn:d
assignment( const T & v) : value(v) {} >S,yqKp37~
template < typename T2 > n3-5`Jti
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } V*"-@
} ; :'|%~&J
F$F,I,$ "
Cj#$WZga%
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 |gg6|,Bt4
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment tI ~.3+F
3o5aB1
sEm-Td+A5
mfc\w'
class holder 1/:WA:]1,
{ ozy~`$;c
public : 0[/>>
!ws
template < typename T > Y/?V%X
assignment < T > operator = ( const T & t) const }4b
4<Sm_h
{ \]1qAFB5
return assignment < T > (t); T%B&HsH
} _o`+c wc
} ; ?A+-k4l
YzNSZJPD
Btp 9v<"
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: Qyx%:PE
=dSH8C"
static holder _1; '@i0~
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 T{<riJ`O
rozp
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); m-Z<zEQ
而不用手动写一个函数对象。 4i|yEf
f~
kz=R=
4+"2K-]
7u73v+9qn:
四. 问题分析 |WwC@3)
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">FH>8K}
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。 lA>^k;+>
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ia6%>^
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 P|*c7+q
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ?5-Y'(r
K%iWUl;
五. 问题1:一致性 -j9Wf=
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?| wyJ+~
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ^h\& l{e
WR,MqM20
struct holder Is57)(^.-
{ /enlkZx=8
// !Lkk1zo
template < typename T > &y_Ya%Z3*e
T & operator ()( const T & r) const = Lt)15
{ RC?gozBFJ
return (T & )r; 0P i+ (X
} [}:;B$,
} ; Sy()r 6n
!1(*D*31
这样的话assignment也必须相应改动: L8R{W0Zr>!
?TTtGbvU
template < typename Left, typename Right > d^h`gu~3
class assignment y``[CBj
{ c@f?0|66M
Left l; I8};t b#
Right r; uIh68UM
public : b$FK}D5
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 7W[+e&
template < typename T2 > )<YfLDgTs
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Hw29V //
} ; v
*icoj
FJ-X~^
同时,holder的operator=也需要改动: +;,65j+n
hNU$a?eVpR
template < typename T > D]tI's1
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Z:eB9R#2y
{ |xYr0C[Pq
return assignment < holder, T > ( * this , t); k4T`{s}e
} HE!"3S2S&+
Uzh#zeZ`<
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 6sjd:~J:
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 y[`>,?ns5
N$ oQK(
return l(rhs) = r; BN7]u5\7
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。 <8)cr0~zy>
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Rp^fY_
^5E:hW[*
template < typename Tp > ~t+T5`K
class constant_t aFw \w>*^
{ kB[l6`
const Tp t; pYN.tD FO
public : h4ozwVA
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} m3#rU%Wj
template < typename T > l6_dVK;s
const Tp & operator ()( const T & r) const t]gZ^5
{ ?i{/iH~Sf
return t; !(gMr1}w
} R1C}S
} ; _w}l,
WU$l@:Yo
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 gUr#3#
下面就可以修改holder的operator=了 h;[<4zw
1u8 k}
template < typename T > G22{',#r8
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 1R.|j_HYy
{ )&6ZgRq
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t));
o'EJ,8
} i2P:I A|@
TI/5'Oke$
同时也要修改assignment的operator() ]Z IreI
+7\"^D
template < typename T2 > w%1-_;.aU6
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } z{H=;"+rh
现在代码看起来就很一致了。 gCV+amP
+lplQh@RB
六. 问题2:链式操作 sEymwpm9
现在让我们来看看如何处理链式操作。 c/lT S
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。 T{So2@_&
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。 *$]50 \W
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 2WK c;?
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct +R8G*2
oNhCa>)/
template < typename T > v\lKY*@f
struct result_1 I:6H65(&
{ 70<{tjyc
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ,Dab(
} ; t
i&!_
"T@9#7Obu
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 9^+E$V1@
K+\2cf?bU
template < typename T > dL]wu!wE
struct ref eC3 ~| G_O
{ LzTdi%u$0|
typedef T & reference; Hp>_:2O8s
} ; -K (>uV!?
template < typename T > w2SN=X~#
struct ref < T &> }U'VVPh_
{ OF} ."a
typedef T & reference; %At.nlss
} ; RkZyqt
@+
BgT(~8'
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: d`UK mj
o<gK"P
template < typename T > fHODS9HQ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const `mthzc3W
{ wQ^RXbJI9
return l(t) = r(t); oFb~|>d
} Te%V+l
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。 k4PXH
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 a>Wr2gPko
|%oI,d=ycv
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 :6:,s#av
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: d#HlO}
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 x1h&`QUP
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 pAws{3(Q
最后的布局是: 2w}l!'ue
Add 2>[xe
/ \ "l{{H&d
Divide 5 e3mFO+
/ \ i}e/!IVR3
_1 3 ix hF,F
似乎一切都解决了?不。 4T]A!
y{
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。 ]!]B7|JFJ
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。 )Ma/]eZ^I
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: Eunmc
lc 3N i<3v
template < typename Right > h1H$3TpP
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const &hUEOif
Right & rt) const U[? f@.&
{ 1Va=.#<
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); naM~>N
} D\Y,2!I
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 n[B[hAT
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 <#wVQ\0C
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 |c>.xt~
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 DheQcM
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 6RG63+G
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? ,^7]F"5
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: VsJKxa4
AhkDLm+
template < class Action > yD Jy'Z_F{
class picker : public Action Gr>CdB>~+
{ S['cX ~
public : ol K+|nR
picker( const Action & act) : Action(act) {} I$ R1#s
// all the operator overloaded xs&xcRR"
} ; m[z$y
(I`lv=R"j
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。 `v-O 4Pk
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: PCHKH
5$$#d_Gj
template < typename Right > CG95ScrX
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const J$PlI
{ +f%"O?
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); lMH~J8U3
} l,~`o$_
/+*N.D'`t,
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > r\cY R}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。 1]9w9!j
eY-h<K)y
template < typename T > struct picker_maker R={#V8D~
{ f5p/cUzX
typedef picker < constant_t < T > > result; w5^k84vye
} ; cU-A1W
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > NMQG[py!f
{ Y9gw
('\w
typedef picker < T > result; jABFdNjri
} ; SME9hS$4
=j{tFxJ
下面总的结构就有了: 4l{$dtKbI
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。 )&O6d .
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。 Mna
yiJl
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 c%WO#}r|
至此链式操作完美实现。 <W>A }}q
~ g-(
g*(z.
七. 问题3 LuHRB}W
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。 &2U%/JqY
WzoI0E`
template < typename T1, typename T2 > a#{"3Z2|
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :b*7TJ\grN
{ G"m?2$^-A
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); `N&*+!O%
} ^{{a
v?h
LR{bNV[i
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: &AOGg\
:8]8[
template < typename T1, typename T2 > mE5{)<N:C
struct result_2 iE}] E
{ L N
Fe7<y
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; i]N<xcF9N*
} ; w@&z0ODJ
Ep;i],}
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? gL-kI*Ra
这个差事就留给了holder自己。 ]8fn1Hx\
?wv^X`Q*~
)bR0>3/
template < int Order > BWvM~no
class holder; x.Egl4b3
template <> %)r:!R~R
class holder < 1 > y/ Bo4fM
{ 4H(8BNgzV
public : 2m]4
template < typename T > P3]K'*Dyd
struct result_1 c|JQ0] K
{ NmXRA(m
typedef T & result; s9a`2Wm
} ; }^0'IAXi
template < typename T1, typename T2 > %#rtNDi
struct result_2 8'L:D
{ |!9xL*A
typedef T1 & result; p^*a>d:d]
} ; H8I)D& cw
template < typename T > RRPPojKZ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const &6C]|13;
{ V8):!
return (T & )r; 2J{vfF
}
Igmg&
template < typename T1, typename T2 > (oR~%2K
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 1/m$#sz
{ !L8q]]'XM
return (T1 & )r1; #*/nUbsg
} =1dczJHV
} ; wn?oHz*
}nX0h6+1
template <> dQ7iieT
class holder < 2 > ]Q ]y*
{ Tx~w(A4:
public : $kxP5q%9
template < typename T >
$u.rO7)
struct result_1 (*P`
{ ;akW i]
typedef T & result; B*mZxY1
} ; Ahl&2f\
template < typename T1, typename T2 > OblHN*
struct result_2 O|+ZEBP
{ :e=7=|@7
typedef T2 & result; =oIt.`rf
} ; ?g{[U0)
template < typename T > T)sIV5bk
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const k kAg17 ^
{ y>x"/jzF#
return (T & )r; iAQ[;M3p
} y705
template < typename T1, typename T2 > p\6}<b"p
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const b9vudr
{ C5-u86F
return (T2 & )r2; >oWPwXA
} S+~;PmN9qL
} ; K=o {
XJPIAN~l
& ;.rPU
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 lY"l6.c
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: U`=r.>
首先 assignment::operator(int, int)被调用: j@(S7=^C6%
%;ED}X
return l(i, j) = r(i, j); HBR/" m
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Z2m^yRQ(
U5N |2
return ( int & )i; :AFW= e@<
return ( int & )j; k^8;3#xG
最后执行i = j; 8v2Wi.4T
可见,参数被正确的选择了。 d;p3cW"
H @k}
]:D&kTc
t2{(ETV
-e(<Jd_=
八. 中期总结 -s2)!Iko&
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: *Vq'%b9
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Qc-W2%
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 l<uI-RX"
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Uz,P^\8^$
Jj[3rt?8
Mn/
! PGCoI
{CR`~)v&
,"`3N2!Y}
九. 简化 \mGb|aF8
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。 *\xRNgEQ
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ]Xnar:5
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: 2= ;ZJ
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 @H$am
+-*/&|^等 GY-4w@Wl
2. 返回引用。 8aVQW_m}
=,各种复合赋值等 #aC&!Rei{
3. 返回固定类型。 iUh7eR9
各种逻辑/比较操作符(返回bool) uKXU.u*C
4. 原样返回。 V.u^;gr3
operator, vb0Ca+}}
5. 返回解引用的类型。 lshSRir
operator*(单目) ym6Emf]
6. 返回地址。 sq#C|v/
operator&(单目) U:$zlfV
7. 下表访问返回类型。 U&B(uk(2
operator[] )E=B;.FH
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ,/Gp>Yqx
operator<<和operator>> {@7UfJh>
UdkNb}L
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。 p%>!1_'(
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ~l'[P=R+8
/ zNVJhC
template < typename Left > :/=P6b;
struct value_return 4IfkYM
{ `_Iyr3HAf
template < typename T > 9m>L\&\_e
struct result_1 Th%w-19,8
{ lmoYQFkYP
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; `O3#/1+
} ; l>`S<rGe
oSMIWwg7G
template < typename T1, typename T2 > 5?>Q[a.Ne
struct result_2 "N%W5[C{
{ j^ 8Hjg
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 7SkW!5
} ; ,:}VbQ:3I
} ; md{1Jn"
cqh1,h$sG
=u9e5n
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait U/q"F<?.c
$?kTS1I(
下面我们来剥离functor中的operator() P!9-!+F"
首先operator里面的代码全是下面的形式:
2i6P<&@
{yf,:5
return l(t) op r(t) <]S
M$)=D
return l(t1, t2) op r(t1, t2) T` v
return op l(t) hZ<FCY,/?
return op l(t1, t2) %:l\Vhhz
return l(t) op C&d,|e "\
return l(t1, t2) op ,bzgjw+R5
return l(t)[r(t)] 2-g 5Gb2|
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] d<\X)-"
+BI%.A`2
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: 5 YIk
单目: return f(l(t), r(t)); <Vyl*a{%
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); /*S6 /#
双目: return f(l(t)); }F V_jJ
return f(l(t1, t2)); P1TTaYu
下面就是f的实现,以operator/为例 'zt}\ Dt
,0Udz0
struct meta_divide REJBm
{ f]Z9=
template < typename T1, typename T2 > J{uqbrJICr
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) "el3mloR8
{ %kBrxf
return t1 / t2; K^AIqL8
} 8.`5"9Vh
} ; p_g8d&]V
\@6w;tyi
这个工作可以让宏来做: B$97"$#u
i"!j:YEo
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ LGRhCOP:
template < typename T1, typename T2 > \ g fv?#mp
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; :NwFJc
以后可以直接用 XHuHbriI
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) z*^vdi0
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 viS7+E|O
(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。。。) Y-DHW/Z~
$*0XWrE
kafj?F
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 tN;~.\TKg
>?X(,c
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > F JxH{N6a
class unary_op : public Rettype .ddf'$6h
{ ,}OQzK/"mP
Left l; '! ;Xxe5
public : 5Obv/C
unary_op( const Left & l) : l(l) {} \xZ6+xZd1
R/c-sV
template < typename T > Wzh#dO?7
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const MIAC'_<-e
{ gAGcbepX
return FuncType::execute(l(t)); 60p*4>^v
} zZCssn;[
*zPz)3;
template < typename T1, typename T2 > W2,Uw1\:1
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Bd13p_V"6
{ @F5QgO J&r
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ?0+J"FH# W
} {1wjIo"ptg
} ; g>f_'7F&
7bam`)n
%Zu+=IZ
同样还可以申明一个binary_op !Ie={BpzbZ
SC0_ h(zb,
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 1,G f;mcQ
class binary_op : public Rettype FVHR
{ DVyxe}
Left l; )d?L*X~y'
Right r; 5fhe{d"si
public : z6Yx
)qBE<
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ];}7
%3
{D 8[pG%z
template < typename T > V0$:t^^
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const -+|{#cz
{ ATU] KL!{
return FuncType::execute(l(t), r(t)); |f&=9%
} bcprhb
AqP7UL
template < typename T1, typename T2 > XbAoW\D(
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const _"";SqVB
{ IY9##&c3>
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ZNbb8v
} ulnlRx
} ; PEAo'63$
T
.L>PL?=
yB^_dE
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 c3aF lxW
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 [mI;>q
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Jyu*{
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。 {[.<BU-
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! pSJc.j
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。。。 a<`s'N1G
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 k39;7J
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) &!FWo@
下面是修改过的unary_op Bso3Z ^X.
8(A+"H(
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > gkDlh{
class unary_op _"%-=^_
{ a)Ca:p
Left l; B mxBbg
APu cA
public : yY42+%P
|nj,]pA
unary_op( const Left & l) : l(l) {} b6UD!tXp
jPNm $Y1
template < typename T > 4 '6HX#J
struct result_1 U
ORoj )$I
{ [P23.`G~J
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; <O?UC/$)7
} ; C_DXg-a2lu
ep2#a#&'
template < typename T1, typename T2 > t<2B3&o1
struct result_2 eE-@dU?
{ $]yHk
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 'hi.$G_R
} ; =m?x|Zc_v
${F]N }
template < typename T1, typename T2 > /!Ng"^.e
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2aUy1*aM
{ YAf`Fnmw
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); r/vRaOg>X
} iv/!c Mb
noa=wy
template < typename T > sC.aT(meJ
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const L.@o
{ .-g++f(_i
return OpClass::execute(lt(t)); #{kwl|c
} |H'4];>R?
Zxwcj(d
} ; IaLCWvHX
@ukIt
!h0#es\
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug tb-:9*2j-
好啦,现在才真正完美了。 24
i00s|#
现在在picker里面就可以这么添加了: A<VNttgG
amn\#_(
template < typename Right > *g<D p2`
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const n_/_Y>{M0
{
hVB^:
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); RMx$]wn_
} C&vUZa[p
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。 (0T6kD
q^_PR|
v}$KlT
p=65L
!Z'x h +
十. bind .*s1d)\:
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 dt(#|8i%
先来分析一下一段例子 Rx22W:S=C.
,wN>,(
CN$wlhs
int foo( int x, int y) { return x - y;} {\Eqo4A5}
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 bI,gNVN=
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Wa{>R2h\
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。 ;U=RV&
我们来写个简单的。 .'y]Ea
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: !Rzw[~
对于函数对象类的版本: Tc DkKa
f@%H"8w!
template < typename Func > L/,W
struct functor_trait C]tHk)<|42
{ p<2A4="&
typedef typename Func::result_type result_type; xi.L?"^/!
} ; D,rF?t>=S
对于无参数函数的版本: rVx%"_'*-
#mNM5(o
template < typename Ret > i%8I (F
struct functor_trait < Ret ( * )() > =W6AUN/%p
{ RY(\/W#$
typedef Ret result_type; MHv2r
} ; S'NZb!1+
对于单参数函数的版本: X/_e#H0
yk4Huq&2
template < typename Ret, typename V1 > q#$4Kt;
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 3:f<cy
{ 3JiJ,<,7
typedef Ret result_type; YI=03}I
} ; <(YmkOS+
对于双参数函数的版本: J1^6p*]GX
R)AFaP |
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > Ub%al
D
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > p#9.lFSX
{ w
a!g/\
typedef Ret result_type; |-Z9-rl
} ; I-E}D"F;p[
等等。。。 "(6]K}k@
然后我们就可以仿照value_return写一个policy #-ioLt%
/hPgOaB
template < typename Func > ?-
5{XrNm
struct func_return T>l=0a #
{ W2VH? -Gw
template < typename T > xr uQ=Q
struct result_1 (%huWW
j
{ D6trqB
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; {%(_Z`vI
} ; M+X>!Os
\dAh^B K1(
template < typename T1, typename T2 > )&"l3*x
struct result_2 K<O1PrC
{ U5;
D'G
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; OTA @4~{C
} ; ]VifDFL}
} ; }|rnyYA
28u)q2s^W|
A7*<,]qT
最后一个单参数binder就很容易写出来了 }[P1Va[!
Ux~rBv''
template < typename Func, typename aPicker > f?wn;;z`
class binder_1 j$ h.V#1z
{ X6jW mo8]
Func fn; .]+oE$,!
aPicker pk; Y%v?ROql
public : z116i?7EnV
zkXG%I4h
template < typename T > opQ%!["N
struct result_1 =,q,W$-
{ :yN;_bC!b%
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; .0l0*~[
} ; ^u zJu(
4^T@n$2N
template < typename T1, typename T2 > Xqt3p6
struct result_2 uXiAN#1
{ <StyO[
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; G992{B
} ; !/W[6'M#p
{AbQaw
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} @EZ@X/8{&
5Z]zul@+*
template < typename T > eRkvNI
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const fD3}s#M*G
{ Zgt:ZO
return fn(pk(t)); gTE/g'3
} kB-%T66\
template < typename T1, typename T2 > [A?Dx-R;(
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @^8tk3$Y
{ bmT_tNz
return fn(pk(t1, t2)); X}.y-X#v5J
} ~y.{WuUD
} ; VP
H
8<UD#i@:C
JivkY"= F
一目了然不是么? 7e\g
最后实现bind z1t
YD
Tbl~6P
aqq7u5O1r
template < typename Func, typename aPicker > w=.w*?>
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ~1&%,$fZ
{ P?GHcq$\
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); {&,9Zy]"S
} L&O!"[++
T
`x:80
2个以上参数的bind可以同理实现。 X{A|{ u=
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。 zr~hGhfq
E/mp.f2!
十一. phoenix .LDK+c
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: tbHU(#~
~1xln?Q
for_each(v.begin(), v.end(), Wk$ 7<