一. 什么是Lambda %IS'R`;3
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 =*q|568
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, 7w7mE
gf!hO$sQ3
uN`{; Av
`{g8A P3
class filler o0- 7# 2
{ aqvt$u8
public : 0dKI+zgr
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 6qA48:/F=
} ; _=c>>X
$9znRTFEj
G"CV
S@
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: Sd;/yC 8
0G/VbS
_(J 7^rN
{mPaloA
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); nZ>bOP+,
(7RxCo=X
Cc:4n1|]>
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 fP`g#t)4Tu
/^~3Ib8Fw+
qC9$xIWq
'3Ir(]Wfd
二. 战前分析 9Vx2VjK2'
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。 (~/VP3.S
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 !g /&ws&
z`-?5-a]I
a^qLyF&F
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Sf>R7.lpP
/* --------------------------------------------- */ 1xM'5C?~7
vector < int *> vp( 10 ); &x{CC@g/
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); @;}bBHQz{p
/* --------------------------------------------- */ hd~X c
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); YmM+x=G:
/* --------------------------------------------- */ ~U&,hFSPY
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); q/xMM`{
/* --------------------------------------------- */ jR@j+p^e
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); :.['e`
/* --------------------------------------------- */ 2=X 2M
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); \^iPU 27H
^4^1)' %
8~?3: IZ
u-Pa:wm0-
看了之后,我们可以思考一些问题: THirh6
1._1, _2是什么? <,d .`0:y
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。 Ktg{-Xl
2._1 = 1是在做什么? E"5
zT1d
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。 SU;PmG4
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。 u2
a
U0k:
$X_JUzb
*)k}@tY
三. 动工 c6sGjZdR
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: zyTP|SXk
>*H>'O4
2't<Hl1qN
cZKK\hf<
template < typename T > !=@Lyt)_b
class assignment S!qJqZ<Bv
{ `k65&]&d
T value; *@fR36
public : FX7=81**4
assignment( const T & v) : value(v) {} z]ZhvH7-
template < typename T2 > vlth\[
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } x\r7q
} ; 2?ac\c6"
mD-qJ6AM
iph>"b$D
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 _f$8{&`k
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 5Jq~EB{"
i rMZLc6
w#eD5y~'oo
Y3r m')c
class holder IlsXj`!e
{ {.$5:<8aC
public : (&0%![j&
template < typename T > A_1cM#4
assignment < T > operator = ( const T & t) const d_=@1JM>
{ ?-0k3
return assignment < T > (t); %)T>Wn%b]v
} ')t
:!#
} ; +[*VU2f t
}\}pSqW
|n=m{JX \m
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: L<!}!v5ja
:#58m0YLA:
static holder _1; V{;! vt~
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 \y^ Od7F
F+Rtoq|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 8*3o9$Pj
而不用手动写一个函数对象。 HXhz |s0
'Ca6cm3Tg
\bqIe}3V7
,<F =\G_f
四. 问题分析 m8eyAvi6
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。 %"PG/avo
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。 OiX:h#
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ^pZ1uN!b
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 D'Tb=
下面我们可以对这几个问题进行分析。 $9<q'hf<w
J]/TxUE
五. 问题1:一致性 %`%oupqm+
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?| !"/]<OQ
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 3^
~M7=k
By {zX,6'
struct holder A<l8CWv[
{ qPZ'n=+
// v.:aICB5
template < typename T > N&7=
hni
T & operator ()( const T & r) const )z-)S
{ zvV<0 Z
return (T & )r; CI"7* z_
} )orVI5ti
} ; lP& 7U
:8aa #bA
这样的话assignment也必须相应改动: Vy0s%k
M*FUtu
template < typename Left, typename Right > GZ0?
C2\
class assignment 5ckL=q"+/
{ p3ox%4
Left l; n 1MZHa,
Right r; 1S9(Zn[2,
public : "a))TV%N
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 1oD,E!+^d
template < typename T2 > E8g Xa-hv
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } B*7Y5_N
} ; xgHR;USH
c7Sa|9*dR
同时,holder的operator=也需要改动: j78WPG
&v|Uy}h&%1
template < typename T > uc!j`G*]
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const S9R(;
{ fe
PH=C
return assignment < holder, T > ( * this , t); X.hU23w
} :)VO,b~r
$Llv6<B
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 e5G)83[=
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 yG\^PD
wqB{cr}!
return l(rhs) = r; 6yk=4l\
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 51j5AbFQ"
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: )QYg[<e6
4k/B=%l
template < typename Tp > [xzgk[>5
class constant_t \J[m4tw^
{ r/zuo6"5
const Tp t; ^Pl(V@
public : c} )U:?6
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} #\s*>Z
template < typename T > .[&0FHnJ5
const Tp & operator ()( const T & r) const ap=m5h27
{ 2Ya)I k{
return t; MuXp*s3[
} O O?e8OU
} ; TI4#A E
,5oe8\uz
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。
"1O!Ck_n
下面就可以修改holder的operator=了 %@tKcQ
O
]o7
template < typename T > 68Po`_/s
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const O b'B?
{ ]-[M&i=+&
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); :5Vk+s]8
} n^aSio6
U-Ia$b-5!
同时也要修改assignment的operator() \7rAQ[\#V
X`i'U7%I
template < typename T2 > vD<6BQR
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } iUSP+iC,
现在代码看起来就很一致了。 *69{#qN
-e<d//>
六. 问题2:链式操作 S_; 5mb+b
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Fp'qn'){:#
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。 ^X-3YhJ4U
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。 <xpOi&l
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。 rR`'l=,t
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct \kSoDY`l&
Zoe>Ow8mE`
template < typename T > y/=:F=H@w
struct result_1 :})(@.H
{ yg({g
"
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; N(i%Oxp1
} ; .Zo%6[X
\:]
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: ^u'hl$`^
"XPBNv\>_
template < typename T > ,b[}22
struct ref _|<kKfd?
{ l-s%3E3
typedef T & reference; PPoQNW
} ; EWOS6Yg7
template < typename T > p7 s#j
struct ref < T &> kc*zP=
{ 'Cv,:Q
typedef T & reference; ]0N'Wtbn
} ; \8j5b+
!ieMhJ5r
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: o95)-Wb
i%BrnjX
template < typename T > +c)"p4m
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const `=m[(CLb
{ u#(&
R"6
return l(t) = r(t); 6cR}Mm9Hx3
} 0IZaf%zYc
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 A:|dY^,:?*
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 c:#<g/-{wM
b#ga
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 bVfFhfh*
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: yx5F]Z<M2
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 b-*3]gB
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 6P,vGmR
最后的布局是: &UzeNL"]
Add :`u?pc27Sm
/ \ WFWQ;U{|
Divide 5 s
P=$>@3
/ \ Y~I$goT
_1 3 GMk\
l
似乎一切都解决了?不。 _#[~?g`
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。 SCwAAE9s]
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。 RF3?q6j ,
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: pypW
gut[q
template < typename Right > i4<&zj})
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const -,xCUG<g
Right & rt) const :Y? L*
{ "ijpqI
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); EY~b,MIL4
} 4%! #=JCl
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 #h,7dz.d
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。 *"cK_MH/o
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。 Q6>7{\8l
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。 X;2I'
Kg
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。 Za,MzKd=
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? @8keLrp
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: !LGnh
2Y~UeJ_\Lq
template < class Action > |W't-}yf
class picker : public Action }iGpuoXT`
{ $qz(9M(m#
public : -dRnozs6W
picker( const Action & act) : Action(act) {} "n<rP 3y
// all the operator overloaded Ufx^@%v
} ; 48}L!m @
cb36 ~{
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 ZD$W>'m{F
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: K&L9Ue
NxOiT#YH
template < typename Right > euxkw]`h6
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const hbZ]DRg
{ Qu 7#^%=
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); )gX7qQ
} z@70{*
4}i2j
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > SW94(4qo
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。 Z>897>
Drn{ucIs
template < typename T > struct picker_maker 7!-3jU@m
{ kzky{0yKk=
typedef picker < constant_t < T > > result; Fe: M'.
} ; Cx
N]fo
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 2/*F}w/
{ #9R[%R7Nz
typedef picker < T > result; I
JPpF`
} ; o0yyP,?yh
sObH#/l`
下面总的结构就有了: 7z.(pg=
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。 O~p@87aq
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。 Z.Otci> J
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 {c
82bFiv
至此链式操作完美实现。 ,]:vk|a#;
]'L#'"@
.,-,@ZK
七. 问题3 .2K4<UOAbm
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。 a'NxsByG]s
$q"/q*ys
template < typename T1, typename T2 > B #[URZ9S
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~ RdD6V
{ |3Fo4K%+
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Mz?xvP?z
} fG *1A\t]
P4\{be>e
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: 7g* "AEk
;8|D4+
template < typename T1, typename T2 > sl5y1W/]]
struct result_2 -K"" 4SC2
{ "7]YvZYu0
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; [RAzKzC\M
} ; 4t C-msTf
\(4"kY_=
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? i8h(b2odQ
这个差事就留给了holder自己。 r>>4)<C7J
U~;Rzoe)q*
@ij8AGE:
template < int Order > oVD)Fb%[i9
class holder; sIVVF#0}]
template <> Q140b;Z
class holder < 1 > z~O#0Q!
{ v?s]up @@h
public : tK
$r_*
template < typename T > N5ph70#y3
struct result_1 U-U^N7
{ "7> o"FQ
typedef T & result; .5S< G)Ja
} ; g6s&nH`Z2
template < typename T1, typename T2 > )2nx5"
struct result_2 {OH
@z!+d
{ !Q/%N#
typedef T1 & result; pBZf=!+E
} ; nV[0O8p2Md
template < typename T > : ~RY
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Czl4^STiC
{ @;6I94Bp
return (T & )r; #5Q?Q~E@
} 9_$i.@L1
template < typename T1, typename T2 > T%[&[8{8
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const yLC5S3^1\"
{ bOB<m4
return (T1 & )r1; 1WTDF
} eX{:&Do
} ; B4&K2;fg_
xr;:gz!h
template <> ""Ub^:ucD
class holder < 2 > 8C[W;&Y=
{ >}uDQwX8
public : ?k|}\l[X1
template < typename T > D2,2Yy5y
struct result_1 NcuZw?
{ H'2J! /V
typedef T & result; ,qj1"e
} ; n#US4&uT4A
template < typename T1, typename T2 > 3 L:s5
struct result_2 #Epx'$9
{ 5qe6/E@
typedef T2 & result; k@[P\(a3b
} ; +zl2|'
template < typename T > ^(Y}j8sj
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const \68x]q[
{ Dc1tND$X3g
return (T & )r; 2cB){.E
} <n+]\a97*
template < typename T1, typename T2 > x5X;^.1Fr
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const >qqI6@h]c
{ Juhi#&`T
return (T2 & )r2; #1-2)ZO.
} _EusY3q
} ; |}FK;@'I 6
rnkq.
.uoQ@3
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> >。 7A@iu*t
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: b|rMmx8vA
首先 assignment::operator(int, int)被调用: dj;Zzt3
ZH1W#dt`[
return l(i, j) = r(i, j); eG@0:
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Ala~4_" WL
+,g"8&>
return ( int & )i; ^xNs^wC.
return ( int & )j; ,A{'lu
最后执行i = j; : xBG~D
可见,参数被正确的选择了。 I,nW~;OV0
?*nFz0cs^
21LJ3rW_
W1$<,4j@M
HCCEIgCT
八. 中期总结 h1A/:/_M6
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: pBb fU2p
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 >RTmfV
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 7GFE5>H
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Jc3Z1 Tt
hoDE*>i
+H4H$H
N Dqvt$
C4].egVg
2!Gb4V
九. 简化 O^2@9
w
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。 hoOT]Bsn
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 W5f|#{&L:
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: ~vGX(8N
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 T'K6Q cu
+-*/&|^等 $;V?xZm[
2. 返回引用。 6^Q/D7U;s
=,各种复合赋值等 rgK:ujzW!
3. 返回固定类型。 `"-ln'nw
各种逻辑/比较操作符(返回bool) h(>eHP
4. 原样返回。 p$:ERI
operator, SKUri
5. 返回解引用的类型。 Il8,g+W]
operator*(单目) $Ith8p~
6. 返回地址。 Mx]![O.ye
operator&(单目) G9|w o)N
7. 下表访问返回类型。 .^F(&c*['
operator[] ?RMOy$L
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 l$\OSG
operator<<和operator>> P{gGvC,
B(zcoWQ*B
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。 GdlzpBl
例如针对第一条,我们实现一个policy类: T`7HQf ;
oRALhaI
template < typename Left > Z=|NoDZ
struct value_return yPmo@aw]1
{ ~CRd0T[^
template < typename T > PL}c1Ud
struct result_1 W74Y.zQ
{ M];?W
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; P\nz;}nv
} ; h;lg^zlTb
"{@Q..hxC
template < typename T1, typename T2 > W[R^5{k`
struct result_2 [d3i_^\
{ nl\l7/}6
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; je[1>\3W
} ; e*Gt%'
} ; GI
;
xis],.N
AY
B~{
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait /E32^o|,>
,P.yl~'Al
下面我们来剥离functor中的operator() $-Yq?:
首先operator里面的代码全是下面的形式: q-lejVS(g
|Q\O%
cb
return l(t) op r(t) H[M(t^GM
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Z6S?xfhr'{
return op l(t) 4]P5k6nV
return op l(t1, t2) c*~/`lG
return l(t) op 1v
M'yr$
return l(t1, t2) op 5X1z^(
return l(t)[r(t)] u &qFE=5:
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Al0ls
V0O6\)/.
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: @}oY6cW;B*
单目: return f(l(t), r(t)); .G~Y`0
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 9()d7Y#d/`
双目: return f(l(t)); GLpl
return f(l(t1, t2)); x[dR5
下面就是f的实现,以operator/为例 YKV?I
^fq^s T.$
struct meta_divide Gp.XTz#=
{ x,rK4L7U
template < typename T1, typename T2 > t)__J\xF
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Ui43 &B
{ {S6:LsFfm
return t1 / t2; D_D76
} !*1Kjg3
} ; >DSD1i+N
d&x #9ka
这个工作可以让宏来做: 5?=haGn
a^xt9o`
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ y~Ts9AE
template < typename T1, typename T2 > \ "R5! VV
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; >K@Y8J+e#
以后可以直接用 .gP}/dj
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ;+3XDz
v
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 7+2DsZ^6MW
(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。。。) KM:k<pvi
8TH fFL
>oHgs
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 Q?xCb
q,%lG$0v
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > g-8D1.U
class unary_op : public Rettype $uj3W<iw3E
{ >&Ios<67g
Left l; AC}[Qp!
public : N, SbJ Z
unary_op( const Left & l) : l(l) {} M8y:FDX
7ZR0cJw;
template < typename T > P~^VLnw
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const DPg\y".4Y&
{ WV?3DzeR
return FuncType::execute(l(t)); 0vjlSHS;`.
} .kf FaK
~C31=\$
template < typename T1, typename T2 > S"Z.M _
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 5oTj^W8M(
{ ;_dOYG1
return FuncType::execute(l(t1, t2)); TO5#iiM)
} (`cXS5R
} ; PO@b9O
'L5ih|$>
*I<L1g%9d
同样还可以申明一个binary_op BTAt9Z8qK
3vC"Q!J&
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 4 >`2vb
class binary_op : public Rettype /73ANQ"
{ {4^NZTjd@
Left l; j#rj_ uP
Right r; ~zO>Q4-k
public : sBq6,Iu
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} K*sav?c
ZFFKv
template < typename T > O =gv2e
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]*v[6 +
{ o$rA;^2X
return FuncType::execute(l(t), r(t)); Y=$PsDh!
} DOB#PI[/
O-,0c1ts
template < typename T1, typename T2 > !eP)"YWI3
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $_Kcm"oj
{ Yj{-|2YzL
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); t#N@0kIX.
} UpFm3gKF
} ; w,!IvDCAw
Y2d(HD@
m4_ZGjmJM
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 sg9
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 z~($
"
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) g/(3D
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。 q445$ndCT
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Z!foD^&R
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 aESlbH
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 2kkqPBc_
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) %/}46z9\
下面是修改过的unary_op ]rS:#LK
WvN{f*
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > R|'ftFebB.
class unary_op &\m=|S
{ ,p)Qu%'
Left l; 12o6KVV^x
?8-ho0f0
public : T?k!%5,Kj
,JqCxb9
unary_op( const Left & l) : l(l) {} B6-1q&
E /
SSn{,H8/j
template < typename T > )N3XbbV
struct result_1 t b>At*tO
{ FI8vABq
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 5#U=x ,7e
} ; k{C03=xk
zFm:=,9
template < typename T1, typename T2 > yN{TcX
struct result_2 Csf!I@}Z
{ wO&+Bb\=
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; F S!D
} ; *n x$r[Mqj
21sXCmYR,t
template < typename T1, typename T2 > 5*\]F}
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const t|?eNKVV9'
{ V:
n\skM
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); d=eIsP'h
} :x3"Cj
^^T
xx
template < typename T > [9d4 0>e
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const `Rx\wfr}
{ %V|n2/O
Y
return OpClass::execute(lt(t)); /2>.*H_2
} cq"#[y$r
~s2la~gu
} ; &cZl2ynPi
S1a6uE
-8Q}*Z
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug ~v6]6+
好啦,现在才真正完美了。 i9eE/
.
现在在picker里面就可以这么添加了: ]{ir^[A6
Cs'<;|r(
template < typename Right > 821;; ]H
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const !,9;AMO
-
{ ST1c`0e
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); #<DS-^W!
} W|(U}PrC
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 jidRh}>a=
![&9\aH
KnC:hus
F$@(0c
_c>8y
十. bind 6PT"9vR`)
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。 I~Q
G
先来分析一下一段例子
<.=-9O6
bKt4
I9L7,~s
int foo( int x, int y) { return x - y;} ~oz??SX
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 x7!gmbMfK'
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Ejj+%)n.
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。 QxT\_Nej*n
我们来写个简单的。 LnPG+<
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: #|/+znJm
对于函数对象类的版本: }=p+X:k=
X16vvsjw5
template < typename Func > l#TE$d^ym
struct functor_trait "t%Jj89a\
{ !3)WW)"!r
typedef typename Func::result_type result_type; g\1|<jb3
} ; ?N=`}}Ky-
对于无参数函数的版本: ;r}yeISf
sBa&]9>m
template < typename Ret > |4rqj1*U
struct functor_trait < Ret ( * )() > .l$U:d
{ zy`T!
$
typedef Ret result_type; r3dGXiu
} ; ) uTFId
对于单参数函数的版本: O=}d:yZb!
Sq]QRI/
template < typename Ret, typename V1 > -tA_"q'^
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Mc{-2
{ z) x.6
typedef Ret result_type; XD Q<28^
} ; dP?QPky{9
对于双参数函数的版本: ]]P@*4!
dOVu D(
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > .'b|pd
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > PR7B
Cxm
{ sh*/wM
typedef Ret result_type; kS4YxtvB
} ; r@EHn[w
等等。。。 x/ix%!8J
然后我们就可以仿照value_return写一个policy .Nk5W%7]=
1Gy
[^
template < typename Func > B Q2N_*v
struct func_return
N@X(YlO
{ K[S)e!\.
template < typename T > &WZ&Tt/)/
struct result_1 z"-oD*ICw
{ PYTwyqS
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ;;+h4O )
} ; og&-P=4O
zUq(bD
template < typename T1, typename T2 > Qna*K7kv
struct result_2 x@3cZd0j#
{ EiVVVmm!
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; _&r19pY
} ; AdRp{^w
} ; xnHB
<xrE}
5\}E4y
O8~RfB
最后一个单参数binder就很容易写出来了 L{oG'aK4
"^)GnK +-
template < typename Func, typename aPicker > b[J0+l\!"
class binder_1 /=g/{&3[a>
{ Yl=-j
Func fn; >[;L.
aPicker pk; 8erG](
public : r7FJqd
TfHL'u9B
template < typename T > 4s@Tn>%SP
struct result_1 'Fql;&U
>
{ *c
9S.
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; /vC!__K9:
} ; }X. Fm'`
@^/aS;B$>
template < typename T1, typename T2 > ^7yaMB!
struct result_2 hkdF
{ - ,?LS w
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; $%4<q0-
} ; Cbpz Yv32
Qq'e#nI@
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} GWLdz0`2_
o]]sm}3N
template < typename T > tu(^D23
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const jib pZ)
{ m&s>Sn+
return fn(pk(t)); AD+OQLG]`
} 7 IJn9 b
template < typename T1, typename T2 > +d7Arg!m
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const aKE`nA0\B
{ p:W{c/tV
return fn(pk(t1, t2)); 5nTcd@lX
} !a25cm5ys
} ; \XwC |[%P
!2>@:CKX
B&_Z&H=
一目了然不是么? I0qJr2[X~
最后实现bind I1rB,%p
;&'r yYrex
.FV^hrJxI;
template < typename Func, typename aPicker > 4LW~
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 9tb-;|
{ bZr,jLEf
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ?1zGs2Qs
} ^;F5ymb3U
+25=u|#4r
2个以上参数的bind可以同理实现。 e-OKv#]
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。 1z0|uc
kKjcW` [
十一. phoenix iSUu3Yv,_m
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: X8ZO
} X
'sNiJ >
for_each(v.begin(), v.end(), ~ch%mI~
( ,fqM>Q
do_ L62%s[
[ K|OPtYeb
cout << _1 << " , " z 2jC48~
] f/s" 2r
.while_( -- _1), UR9\g(
cout << var( " \n " ) ,7k-LAA
) y?P`vHf
); pw5{=bD
k2tSgJW
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: a2ho+TwT
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 Dv
L8}dz
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 8Lgm50bs
那么我们就照着这个思路来实现吧: cD=IFOB*GD
Pf<yLT]
|i#06jIq
template < typename Cond, typename Actor > =FI[/"476
class do_while bC~I}^i\
{ :YOo"3.]
Cond cd; %K.r rn M
Actor act; N3*1,/,l.
public : F_m'
9KX4E
template < typename T > TIt\
struct result_1 HTz`$9
{ m(d|TwG{
typedef int result_type; tK/.9qP
} ; L &hw-.Q
>fth
iA
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} s$?LMfT
&CSy>7&q