一. 什么是Lambda bkSI1m3
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 }~bx==SF6!
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, ln*_mM/Q%
'7ps_pz
;XDGlv%
OGGuV Y
class filler 7.!`c-8
u
{ fEYo<@5c]
public : |K11Woii
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ?E|be
)
} ; =K`]$Og}8
FJC}xEMcN
*D:"I!Ho
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: &`}8Jz=S
T/YvCbo
2`V[Nb
`U6bI`l
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); H vezi>M
PpWn+''M
SJd,l,Gg)
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 i4g99Kvl
XT<{J8
0z
s4kkzTnXE3
y7LT;`A
二. 战前分析 Rct=vDU
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 zjlo3=FQX[
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 R;3T yn+
c)Ep<W<r1
.KX LWH
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ;z3w#fNMv
/* --------------------------------------------- */ tEC`->|
vector < int *> vp( 10 ); Xt%>XP
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); WVkJ=r0Ny
/* --------------------------------------------- */ ;qwNM~
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); >ZjGs8&
/* --------------------------------------------- */ C0#"U f
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); X ^\kI1
/* --------------------------------------------- */ lr-:o@q{
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); /2jw]ekQ'
/* --------------------------------------------- */ Y?b4* me
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 0<4Swj3s7
m!H7;S-(
#>[5NQ;$'
p(`?y:.3
看了之后,我们可以思考一些问题: 2[e^mm&.
1._1, _2是什么? ge@ KopZ&
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。 kE*OjywN
2._1 = 1是在做什么? MET"s.v
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。 "U6:z M
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[?8D7Y
zSM;N^X 8?
Vv<Tjr
三. 动工 hnp-x3
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: =0gfGwD{
hrZ=8SrW
se, 0Rvkt
7$/%c{o
template < typename T > idLCq^jnJ
class assignment HyX:4f|]'
{ rZSX fgfr
T value; -)dS`hM
public : Lr ;PESV
assignment( const T & v) : value(v) {} lMW4SRk1C
template < typename T2 > yw{;Qm2\7
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } C?h`i ^ >2
} ; pQ/
bIuq
#nS[]UbwZ
0*umf.R
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 yG%<LP2p@f
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment W%.ou\GN^t
%@4/W N
A\S1{JrR
MRZ/%OZ.
class holder mok%TK
{ cJQ& #u
public : 1-6[KBQ8
template < typename T > S`v+rQjW
assignment < T > operator = ( const T & t) const FaVeP%v
{ yDn8{uI
return assignment < T > (t); /`"&n1
} I[$SVPe#
} ; ocbNf'W;
N-9qNLSP
@*}?4wU^k
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: zJCm0HLJ
f:6%DT~a&C
static holder _1; Wgr`)D
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 3.vQ~Fvl
(}:n#|,{M
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); A;g{H|
而不用手动写一个函数对象。 3Hg}G#]WS
7x ?2((
cy+EJq I
#ekz>/Im*
四. 问题分析 ^,;AM(E
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。 M(+;AS?;
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。 ZZJXd+Q}
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ;s(uaC3
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 v@KP~kp
下面我们可以对这几个问题进行分析。 5Rc^5Nv
48 | u{
五. 问题1:一致性 e_{!8u.+
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?| 7HkQ|~zGT
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Js("H
;?`l1:C5)
struct holder ?5yj</W
{ gY=Ry=w9
// SFdSA4D"
template < typename T > nL[zXl
T & operator ()( const T & r) const }G50?"^u
{ (K>=!&tlp=
return (T & )r; yxpDQO~x
} vs|_l!n3
} ; N)rf/E0
FJj #
这样的话assignment也必须相应改动: $F,&7{^
mhXSbo9w-
template < typename Left, typename Right > AT6:&5_`
class assignment *wOuw@09
{ :>t^B+
Left l; Q|+g= |%^
Right r; b5v6Y:f&fK
public : q%Fc?d9
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Ad@Odx=o*R
template < typename T2 > y?1<7>L5~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } QxjX:O
} ; _=\=oC
/e0cx:.w
同时,holder的operator=也需要改动: \h&ui]V
:1O1I2L0
template < typename T > 0-9.u`)#yu
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Z;XiA<|
{ AvNU\$B4aG
return assignment < holder, T > ( * this , t); |y*-)t
} ;& PK6G
G L> u3K
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 .;'3Roi
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 3n=`SLj/a
s?2DLXv}!
return l(rhs) = r; m@_m"1_;
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 lv*fK
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: V>2mzc
0B;cQSH!q
template < typename Tp > s, 8a1o
class constant_t G\U'_G>
{ clwJ+kku@
const Tp t; w|uO)/v
public : sMikTwR/^
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} O73 /2=1V
template < typename T > c T!L+zg
const Tp & operator ()( const T & r) const S24wv2Uw i
{ ZPISclSA+
return t; \\WIu?
} i{$h]D_fD
} ; ,z1fiq
DG&[.dR+
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 kZ0|wML8
下面就可以修改holder的operator=了 bxS+ R\
UW%.G
template < typename T > gtBnP~zT\B
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const D =Pv:)*]
{ a V4p0s6ZZ
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); u*<G20~A
} L,XWX8
jb~/>I^1
同时也要修改assignment的operator() h]#wwJF
&!kr&g#]
template < typename T2 > =eXJZPR
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } gDmwJr
现在代码看起来就很一致了。 "^~>aVuXf
7D;g\{>M
六. 问题2:链式操作 j3W)5ZX
现在让我们来看看如何处理链式操作。 "F*'UfOwrZ
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。 @?w8XHEa|
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。 ~x>?1K
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。 ;'B\l@U\
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ~$zodrS9
Uv-xP(X
template < typename T > :V%XEN)
struct result_1 UO&
p2
{ |^ao,3h#
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; .i7bI2^
} ; ^r7-|
!lf:x
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 5 E%dF9q
|Ki\Q3O1
template < typename T > IkU:D"n7
struct ref I#]$H#}Av
{ m,~
@1
typedef T & reference; jZm57{C#*?
} ; }a(x
L'F
template < typename T > Y2DR
oQ
struct ref < T &> NY5?T0/[
{ K,>D%mJ
typedef T & reference; ?5%|YsJP_
} ; {&'u1y R
6[h3pb/m
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 4DL;/Z:
T4\F=iw4
template < typename T > ^XV=(k;~bX
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const *N0R3da
{ 1,p[4k~Ww
return l(t) = r(t); S >P TD@
} Lmy ^/P%
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。 ugM,wT&~Y
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 H-Uy~Ry*T
WH.5vrY Z
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 M~/%V NX
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ?U:LAub
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 kQRkby
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 K#=)]qIk
最后的布局是: HS|X//]
Add N{]|!#
/ \ {e4ILdXM
Divide 5 f!`,!dZgkd
/ \ 4MVa[0Y
_1 3 `hD\u@5Tw
似乎一切都解决了?不。 2VOdI
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。 (9N75uCa
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。 wn'_;0fg
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: }ug|&25D
.TN9N
template < typename Right > hi>sDU<x
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const <}c`jN!z.
Right & rt) const <y(uu(c
{ F<y5zqGy@
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ELp @/c=Wr
} 2WjQ-mM#
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 $I L7c]Gw
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。 eCYgi7?
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。 *pMgjr
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。 9w
-t9X>X
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。 :@TfhQV_=Q
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? 1*eWo~G
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: Tc6H%itV
PrIS L[@
template < class Action > !b"#`O%`
class picker : public Action 6g*B=d(j
{ cH()Ze-B
public : yfS`g-j{~
picker( const Action & act) : Action(act) {} */Oq$3QGsV
// all the operator overloaded vjI>TIy
} ; w0x%7mg@
UW+|1Bj_:
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。 R{~Yh.)~
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: T!uK_
fiSc\C ~
template < typename Right > cvpcadN[
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const E3#}:6m
{ a;eV&~
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Kc= &jCn
} ~y+QL{P4~
%C%~f{4
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > T`{W$4XS
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 uj$b/I>.'
t)74(
template < typename T > struct picker_maker X I\zEXO
{ YCwfrz
typedef picker < constant_t < T > > result; uE~? 2G
} ; j+:q:6 =
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > lm}mXFf#
{ &eQF[8 ,
typedef picker < T > result; B
Mh949;
} ; uhUC m
lHwQ'/r
下面总的结构就有了: d18%zY>
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。 F/[vg
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'Q
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 I\O<XJO)_
至此链式操作完美实现。 NZ/>nNs
/>(e.)f
1}mIzrY
七. 问题3 oc,a
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。 6elmLDMni\
*5iNw_&
template < typename T1, typename T2 > ir<HC 'D[
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]<mXf~zg
{ dm1WC:b
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); tWYKW 3~]
} N5 SK_+
AD4KoT&
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: q9w6 6R
k9`Bi`wp
template < typename T1, typename T2 > '{j.5~4y
struct result_2 z#*w Na&@[
{ xtyzy@)QL
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; MoN;t;
} ; bZk7)b;1o
RS G\3(
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? h>w4{ u0
这个差事就留给了holder自己。 }tT"vCu
QfJ?'*
P?dE\Po7
template < int Order > 0[g8
class holder; /i|T \
template <> R_ojK&%
class holder < 1 > b>AFhj :
{ KwOn<0P
public : dV<|ztv
template < typename T > ;Y#~2eYCz
struct result_1 bNR}Mk]?
{ ~WK>+T,%
typedef T & result; "q4c[dna
} ; ,KF>PoySA
template < typename T1, typename T2 > ? &ew$%
struct result_2 EoqUFa,
{ =h^cfyj
typedef T1 & result; }!b9L]
} ; ]%m0PU#
template < typename T > q
bb:)>
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const w
`6qT3v
{ ZKyK#\v<
return (T & )r; G<,@|6"w
} f_X]2in
template < typename T1, typename T2 > '/kSUvd
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const F MB\$(g
{ oop''6`C%
return (T1 & )r1; IC>OxYg*
} k.>*!l0
} ; `6`NuZ*6g
hHF YAh
template <> j8?z@iG
class holder < 2 > 4lH$BIAW
{ dIe-z7x
public : O.e^?ysp/
template < typename T > =]yJvn"
struct result_1 Q4r)TR ,
{ MCU{@\?Xf
typedef T & result; Fku9hB
} ; 9:CJl6~N)#
template < typename T1, typename T2 > |i5A
F\w
struct result_2 nC^?6il
{ 2>0[^ .;"
typedef T2 & result; j8nG
Gx
} ; g,U~3#
template < typename T > MjNCn&c
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const %>}6>nT#
{ $}r*WZ
return (T & )r; M%+l21&
} >l{<p(
template < typename T1, typename T2 > h|"98PI
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const cAIMt]_
{ ZurQr}
return (T2 & )r2; 4]RGLN
} iPX6r4-
} ; JzMPLmgG/
FqAW><
d9h"Q
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 -8; ,#
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 1tU}}l
首先 assignment::operator(int, int)被调用: *_}|EuY
8;/`uB:zV
return l(i, j) = r(i, j); )h&s.k
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) bvzeUn
x; 89lHy@e
return ( int & )i; o&)O&bNJ
return ( int & )j; {; ]:}nA
最后执行i = j; Q[`J=
可见,参数被正确的选择了。 /~V.qisZ
<@ D`16%&
'm9f:iTr
c%c/mata?
(-DA%
八. 中期总结 (nfra,'
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: \9dSI
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 +J30OT8
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ZvEcExA-
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor P|YBCH
z|[#6X6tT
LS@[O])$'
|\"vHt?@G
_;",7bT80
\]=qGMwFs
九. 简化 ork/:y9*y
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。 G=a.Wff
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 U.~,Bwb
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: o-2FGM`*VB
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 4 F~e3
+-*/&|^等 ]YYjXg}%
2. 返回引用。 (-Rh%ZHH
=,各种复合赋值等 :D6"h[7
3. 返回固定类型。 xiuAW
各种逻辑/比较操作符(返回bool) /-JBzU$
4. 原样返回。 1$oVcDLl
operator, U;o[>{L
5. 返回解引用的类型。 lob{{AB,!
operator*(单目) ).@8+}`
6. 返回地址。 evryk,x
operator&(单目) 1xg^;3m2
7. 下表访问返回类型。 b;K>Q!(|
operator[] 6z@OGExmd#
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 WV_y@H_
operator<<和operator>> de]r9$D
L+2!Sc,>
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。
::Y
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ~Fv&z'R
9.ZhkvR4A
template < typename Left > HubSmbS1
struct value_return C-4NiXa
{ pisjfNT`o
template < typename T > JViglO1\
struct result_1 t]LCe\#
{ Z)Y--`*
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; *F/ uAI^)
} ; B
MU@J
0:UK)t)3I
template < typename T1, typename T2 > =0 W`tx
struct result_2 ?n)r1m
{ Vzf{gr?
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; =ZM #_uW
} ; 8$a4[s
} ; <r]7xsr
2f(5C*~
o8\@R
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait _l,?Y;OF
|1J=wp)#
下面我们来剥离functor中的operator() +RS>#zd/=
首先operator里面的代码全是下面的形式: Q>[*Y/`I
i>6SY83B}
return l(t) op r(t) rks+\e}^Z
return l(t1, t2) op r(t1, t2) T5_z^7d
return op l(t) qR0V\OtgY~
return op l(t1, t2) -C.x;@!k
return l(t) op qp
(ng8%c
return l(t1, t2) op 0/P!rH9
return l(t)[r(t)] iOz<n
z
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] \ &1)k/
[z#C&gDt
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: vr56
f1
单目: return f(l(t), r(t)); JG&`l{c9
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); oZ95 )'L,
双目: return f(l(t)); opTDW)
return f(l(t1, t2)); OQ"%(w>Hb
下面就是f的实现,以operator/为例 Z0T{1YEJ
b3}928!D-@
struct meta_divide Srj%6rgsB
{ s mub> V
template < typename T1, typename T2 > ?6.vd]oNO
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) }T%;G /W
{ 1BQTvUAA
return t1 / t2; |gEA.}
pY
} R_J=x
} ;
3U=q3{%1
'8>h4s4
这个工作可以让宏来做: 6dTq&GZ\
dq~p]h~,H
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ AH`D&V
template < typename T1, typename T2 > \ D3Lu]=G
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 6W$ #`N>
以后可以直接用 `84pql,
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) -'+|r]
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 eCdx(4(\a
(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。。。) ;AKtbS;H
B[7|]"L@
G3&ES3L
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 EB jiSQw
=BJ/ZM
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > )k0e}
class unary_op : public Rettype t ]{qizfOB
{ =Run
Left l; ;SkC[;`J
public : )%%RI_JT
unary_op( const Left & l) : l(l) {} cAC2Xq
eU_|.2
template < typename T > R-]QU`c
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const a%f{mP$m
{ Nk=F.fp|/
return FuncType::execute(l(t)); quk~z};R>\
} ^qqP):0y1V
RGYky3mQK
template < typename T1, typename T2 > HRi~TZ?\
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $+Ke$fq.>
{ 0$l=ME(
return FuncType::execute(l(t1, t2)); `*PVFm>
} 6u/3"A]'
} ; x^_Wfkch]
kH*l83
V[,/Hw~d%
同样还可以申明一个binary_op WpC@nz?
yAtM|:qq
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > "lLt=s2>L
class binary_op : public Rettype zNRoFz.
{ lqAU5K{wQ
Left l; USu/Y29
Right r; (FZL>
public : 8h9t8?
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 7|PpAvMF
#G{}Rd|!
template < typename T > gVCkj!{
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ||hy+f[A
{ D2|-\vJ>
return FuncType::execute(l(t), r(t)); nk9hQRP?
8
} *{tn/ro6a
a{Y:hrd:Z
template < typename T1, typename T2 > DCX4!,ZF
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;+K:^*oJ
{ kac@yQD
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 6}R^L(^M
} vrn IEur
} ; TveCy &
:Oo
"-XL Y_
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 0*VRFd4
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 qhVDC
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 5R4h9D5
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 {>OuxVl??k
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! /MTS>[E
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 i\2MphS
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 U
jVo "K
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) 2N)=fBF%-
下面是修改过的unary_op % Z&[wU~
k<=.1cFh
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > :BCjt@K}
class unary_op ttLChL
{ -Qo`UL.}
Left l; dW;{,Q
X;sl?8HG!<
public : `Q1T-H_
#!h:w
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ^R1
nOo/
\A:m<::
template < typename T > al=Dy60|z
struct result_1 bj(U?$
{ eJE?H]
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; EiI3$y3;
} ; 9cFFQM|o
kJy<vb~
template < typename T1, typename T2 > /YHBhoat
struct result_2 Cst\_j
{ Bcrd}'no
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; =Xm
[
} ; 9g>]m6
xZtA) Bp
template < typename T1, typename T2 > u%a2"G|
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0@,,YZf
{ /#9O{)
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); HoymGU`w
} M]jzbJ3Q
?A(=%c|,g
template < typename T > )HS|pS:
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const W2tIt&{
{ `>rdn*B
return OpClass::execute(lt(t)); 9+@_ZI-
} u%5B_<90V
T#J]%IDd
} ; O-wR48Q
?YXl.yj
?ZdHuuDN~
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 E8jdQS|i
好啦,现在才真正完美了。 KmZUDU%R
现在在picker里面就可以这么添加了: >2Al+m<w
CcgCKT
template < typename Right > ^O#,%>1J
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const y2\, L
{ T9{94Ra
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); gO<>L0,j
} 6aCAz2/
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。 P_hwa1~d
'68{dyFZL
7R<<}dA]
|=l;UqB
hc>hNC:a
十. bind >T.U\,om7
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。 V. 'EP
先来分析一下一段例子 =4
&9!Z
$"J+3mO
/4w&! $M-
int foo( int x, int y) { return x - y;} {qx}f^WV
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 T$GhE
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 r4Pm
i
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。 3?Bq((
我们来写个简单的。 cliP+#
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: n1DD+@
对于函数对象类的版本: j?/T7a^
0u
QqPF t
template < typename Func > FlD
!?
struct functor_trait & @^|=>L
{ DDN#w<#
typedef typename Func::result_type result_type; 5Tb93Q@c
} ; }OI;M^5L
对于无参数函数的版本: Jnb>u*7,
N#C,_ k
template < typename Ret > &Dqg<U
struct functor_trait < Ret ( * )() > H~J#!3
{ AmRppbj/wO
typedef Ret result_type; Th`IpxV
} ; oVb6,Pn
对于单参数函数的版本: ]^VC@$\)+
hn)mNb!
template < typename Ret, typename V1 > a5?Rj~h!<
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Pf]6'?kQ
{ 3VB{Qj
typedef Ret result_type; $eX ;
2
} ; 4tCyd5u a8
对于双参数函数的版本: q,^^c1f
)+N%!(ki
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ^&h|HO-5
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > a)Qx43mOS
{ o9<jj> R;
typedef Ret result_type; r?\hZ* |M
} ; @wYuc{%S
等等。。。 <{9E.6G`n
然后我们就可以仿照value_return写一个policy [US.n+G6
fwf]1@#
template < typename Func > JdfjOlEb
struct func_return 87>\wUJ
{ K
S,X$)9
template < typename T > /(E)|*~6
struct result_1 Hl?\P6
{ _E:]qv
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; n_v|fxF1
} ; 9$)TAI&P
oslrv7EK
template < typename T1, typename T2 > IpB0~`7YI
struct result_2 |mc!v*O
{ x>!#8?-h
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Av_1cvR:
} ; o\g",O4-
} ; Sl
Pp@ P]
w~;1R\?|
最后一个单参数binder就很容易写出来了 %=]~5a9
Cc]t*;nU_
template < typename Func, typename aPicker > 55zimv&DV
class binder_1 4Xe3PdE
{ km}%7|R?
Func fn; J5mMx)t@
aPicker pk; Nf}G
"!
public : ]gQgNn?
qI)
Yzc/
template < typename T > T,!?+#
struct result_1 JyjS#BWi
{ [q?{e1
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; QApil
} ; ]p `#KVW
=eDVgOZ)
template < typename T1, typename T2 > /V2Ih
struct result_2 2Af1-z^^K
{ -$QzbRF5R
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ?r'rvu'/
} ; R}#?A%,*
3(}W=oI
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} `(q+@ #)
z$QYl*F1
template < typename T > TF^Rh4
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]pzf{8%
{ f]qPxRw
return fn(pk(t)); {3i.U028]
} 0AZ Vc
template < typename T1, typename T2 > ido'<;4>
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?N~rms
e
{ ~Ub'5M
return fn(pk(t1, t2)); jRmv~]
} !eMz;GZ
} ;
ry*b"SO
'Wn'BRXq3
\@N8[
一目了然不是么? Y#=0C*FS
最后实现bind !.?2zp~
3T'9_v[Y
JpcG5gX^B
template < typename Func, typename aPicker > p[!&D}&6h
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) VA&_dU]*
{ d!D#:l3;
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); >KNiMW^V
} ]t=m
LS}u6\(
2个以上参数的bind可以同理实现。 5hr$tkkL
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。 L09YA
||;V5iR:
十一. phoenix 2y>~<S
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: `k+ci7;
i/6(~v
for_each(v.begin(), v.end(), bz[U<