一. 什么是Lambda y))) {X
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ?-HLP%C('
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, m+7/ebj{A
(aQNe{D#
},W<1*|
<RFT W}f!
class filler SJXA
{ w$2Z7S
public : ET[vJnReC
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 8:=EA3
} ; hfBZ:es+
XX:?7:j}[8
f'>270pH
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 8M DX()Bm
~s[St0
/l)|B
pm 4"Q!K
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); c%bGVRhE
(*CGZDg
w.2[Xx~
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 x%WL!Lo
\j$q';9p
p!wx10b
C72!::o
二. 战前分析 EG|fGkv"
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。
d77->FX2
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 '. '}
6_.K9;Gd
eInx\/
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); k m(Mv
/* --------------------------------------------- */ Fz 6&.f
vector < int *> vp( 10 ); W_sAk~uK/
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); |~y>R#u8pm
/* --------------------------------------------- */ 9AGf4tuy
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); *co=<g]4KY
/* --------------------------------------------- */ ktu{I
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); L,<5l?u
/* --------------------------------------------- */ a0]n>C`~
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); a1 I"Sh
/* --------------------------------------------- */ wACx}'+M
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); av.L%l&d
c@]_V
sr*3uI-)L
m/`"~@}&
看了之后,我们可以思考一些问题: Y9K$6lz
1._1, _2是什么? j=C o
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。 < SIe5"{
2._1 = 1是在做什么? !|1GraiS
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。 k^vsQ'TD
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。
@o g&l;
JQp::,g
,vnHEY&
三. 动工 4%]wd}'#Un
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ]0+5@c
x<S?"
5dPPm%U{
uzA_Zjx
template < typename T > )l|/lj
class assignment Ca?:x tt
{ Pl>S1
T value; t5qNfiKC
public : VEuT!^0Z
assignment( const T & v) : value(v) {} Jbmi[`O
template < typename T2 > \"X<\3z2
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } EzXGb
} ; )225ee>
bi^Xdu
k!^Au8Up?
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 BM@:=>ypQ
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment NFEF{|}BM
-S ASn
SS/9fT"[
2GHmA_7P
class holder <yxEGjm
{ Q|O! cEW/
public : |Zn|?#F
template < typename T > $eI=5
assignment < T > operator = ( const T & t) const Fk(+S:{yQ
{ &6yh4-(7
return assignment < T > (t); \}:&Hl+
} f*{~N!g
} ; C`uZr k/
z&3in
78iu<L+If
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 5$(qnOi
ncGg@$E
static holder _1; EqN_VT@
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 RP"YSnF3
CPw=?<db
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); sI@y)z
而不用手动写一个函数对象。 3Pj 6(cf
A`Nk gVq5:
:z^VI M
sn4wd:b7%
四. 问题分析 d^0vaX6e}
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 &<s[(w!%%
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 x/UmpJD+
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ?D6?W6@
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 c%5G3j
下面我们可以对这几个问题进行分析。 &Ow[
z/B[quSio
五. 问题1:一致性 aQMUC6cPM@
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| E% ?X-$a
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 @Qlh
rYp]RX>
struct holder XtJ_po
{ x9,X0JO
// x8#bd{
template < typename T > wNHvYulI
T & operator ()( const T & r) const epcBr_}
{ wVSk.OOB
return (T & )r; DRo?7_
} "M)kV5v%
} ; HI`
q!LPv
3rF=u:r7c
这样的话assignment也必须相应改动: ifA)Ppt<`
th$?#4SbR
template < typename Left, typename Right > (iwZs:k-
class assignment baD`k?](
{ l(o#N'!j4
Left l; u~WE}VC
Right r; Ik4FVL8~
public : hzT,0<nw
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 1Q&\y)@bT
template < typename T2 > ku@sQn
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } doIcO,Q
} ; oj|\NlR
.4jU G=
同时,holder的operator=也需要改动: z
qM:'x*
Au-_6dT
template < typename T > @Kx@ 2#~b
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Nq$Xe~,*
{ jp~C''Sj
return assignment < holder, T > ( * this , t); M<4tjVQ6
} $jpAnZR- /
{0&'XA=j
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 S? -6hGA
j
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 )L)jvCw,e
W^es"\
return l(rhs) = r; 5uVSbo.
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 7K 8tz}
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: "sM
3NY
R-L*N$@!
template < typename Tp > CJ@G8>
class constant_t %^5|3l3y
{ nB;yS<
const Tp t; j4!g&F _y
public : &!kD81?Mm
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} N"tEXb/,
template < typename T > 3gUGfedi
const Tp & operator ()( const T & r) const BIBBp=+
{ mbij& 0
return t; O|5Z-r0<
} )IFzal}o
} ; 8Pkw'.r
$KmhG1*s
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 #RJFJb/
下面就可以修改holder的operator=了 4axc05
ceW,A`J
template < typename T > F2B9Q_>P
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const g RX`61
{ bv%A;
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ~{8X$xs
} ,%bG]5
Yv!r>\#0S
同时也要修改assignment的operator() ._ 6|epJ#
>+9f{FP
9
template < typename T2 > Tlz $LI
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } T6P9Icv?@7
现在代码看起来就很一致了。 ;Q1/53Y<
w9Eb\An
六. 问题2:链式操作 MPexc5_
现在让我们来看看如何处理链式操作。 62}rZVJq
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 6 4fB$
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。 hC nqe
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。 QSaJb?I
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct NoR=:Q 9e
~h:/9q
template < typename T > 2I8RO\zR
struct result_1 I3#h
{ JUf{;nt
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; nVO|*Bnf)
} ; @CxXkR
lT<4c5%
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: ^Hdru]A$2
&fIx2ZM[
template < typename T > Ah_Ttj
struct ref ",qcqG(
{ na%DF@Rt#
typedef T & reference; zvDg1p
} ; ?HsQ417.H
template < typename T > _olhCLIR-
struct ref < T &> 3BTXX0yx
{ |X'Pa9u
typedef T & reference;
Uu<Tn#nb
} ; "EE=j$8u+
wG,"ZN
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: S~Z`?qHWh
pE^j Uxk6
template < typename T > ZeL v!
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const h=1cD\^|qw
{ NIzxSGk|
return l(t) = r(t); 3RW3<n
} HxH.=M8S_
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。 m9&MTRD\
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 #VLO6
RfZZqeU
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 G;'=#c
^
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: _(TYR*
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 SviGLv;oR
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 #nzVgV]
最后的布局是: .Lvg
$d
Add bsn.HT"5
/ \ qMA K"%x
Divide 5 ,rO>5$ w.
/ \ +RuPfw{z
_1 3 ?)60JWOJ1
似乎一切都解决了?不。 #wvmVB. 5~
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。 :'t+*{ff
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。 W{{{c2 .
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: VkD8h+)
C4`u3S
template < typename Right > ,^>WCG
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 'u%;5;%2
Right & rt) const <f')]
{ >o#^)LN
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ~kkwPs2V
} !alO,P%>r
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 6pKb!JJ
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。 !R`)S7!
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。 w|;kL{(W
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。 7wm9S4+|
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。 e@GR[0~
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? C Q(;L{}
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: xIrRFK9[Q
8%Wg;:DZx
template < class Action > pFUW7jE
class picker : public Action hZudVBn
{ +(*;F4>
public : itp$c|{
picker( const Action & act) : Action(act) {} :Hn*|+'
// all the operator overloaded ^LO`6,
} ; \k8| 3Y~g
,%L>TD'48s
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 <gdKuoY
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: ZgXn8O[a
YTtuR`
template < typename Right > Je5UVf3>2&
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const `!K!+`Z9
{ #4iiY6
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); #]BpTpRAe<
} c
T[.T#I
yD0,q%B`}
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 8" x+^
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 HifU65"8
=36e&z-#
template < typename T > struct picker_maker upJ|`,G{
{ :N3'$M"
typedef picker < constant_t < T > > result; /!u#S9_B
} ; 5:=ECtKi
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > <MPoDf?h
{ D>YbL0K>X~
typedef picker < T > result; \mBH6GS
} ; <IX)D `mf
\[-z4Fxg|'
下面总的结构就有了: P@u&~RN9f+
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。 49BLJ|:P?
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。 ~4{E0om@
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 _>/T<Db
至此链式操作完美实现。 2WA =U]
7\q_^
dwQ*OxFl
七. 问题3 (f5v{S6b(
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。 Vs)%*1><
'm;M+:l
6
template < typename T1, typename T2 > }x[d]fcC
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const n(mS
{ +UK".
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); %7_c|G1
} )6S;w7
!`BK%m\8
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: "!yKX(aTX
'.@'^80iQ
template < typename T1, typename T2 > /f_c?|
struct result_2 =,aWO7Pz
{ !f(aWrw7e6
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; h=q%h8
} ; s$ONht
Y:nF.An3
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? W~1/vJ.*l
这个差事就留给了holder自己。 b&$ ?.z
nP9@yI*7
}OeEv@^
template < int Order > Tl#Jf3XY}
class holder; AUloP?24
template <> 8F$b/Z
class holder < 1 > Dm@wTt8N(
{ fwy-M:
public : 7]_lSYwrb
template < typename T > 1}E`K#
struct result_1 W|U!kqU
{ :!a9|Fh~
typedef T & result; +uF!.!}
} ; 9o.WJ
template < typename T1, typename T2 > Lw=.LN
struct result_2 mT.p-C
{ ^n@.
typedef T1 & result; XpzdvR1
} ; U.oxLbJ`
template < typename T > 8wz4KG3SK
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const H|='|k5Y.
{ eNlE]W,=
return (T & )r; H_'i.t 'SS
} BoB2q(
template < typename T1, typename T2 > "C$z)
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const \s2hep
{ N\<RQtDg
return (T1 & )r1; 0s = h*"[
} lrjlkgSN
} ; @18"o"c7j
ND\
template <> p\o=fcH%E
class holder < 2 > 9?r|Y@xh ]
{ 7?K?-Oj
public : pb`F_->uq
template < typename T > yhe$A<Rl=
struct result_1 m?-3j65z
{ Q>nq~#3?
typedef T & result; . m_y5J
} ; >Fm}s,
template < typename T1, typename T2 > >_U)=q
struct result_2 GzK{.xf
{ PY:
l
typedef T2 & result; "U34D1I)#
} ; }N5>^y
template < typename T > @.fuR#
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const e*uaxh+7
{ OiX>^_iDt
return (T & )r; 1)u
3
} PIo/|1
template < typename T1, typename T2 > QBa1c-Y
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Vg/{;uLAe
{
S\GC^
FK
return (T2 & )r2; ?eT^gWX
} ]#N2:ych
} ; QthHQA
y3$i?}?A
SF 61rm
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> >。 )J8dm'wH92
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: < vU<:S
首先 assignment::operator(int, int)被调用: cu|gM[
$rDeI-)S
return l(i, j) = r(i, j); @D8c-`LC"*
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) :(?joLA
zF%CFqQ
return ( int & )i; x^}kG[s
return ( int & )j; i]*Wt8~!
最后执行i = j; -UkP{x)S
可见,参数被正确的选择了。 >z6(fM`i
`h12
{zBf *x
r00waw>C\
`CW8Wj
八. 中期总结 !<]%V]5[_
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: W-@A
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 !!_K|}QOE
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 e0"R7a
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor tfj6#{M5
i$)bZr\
=,KRZqz
~%_$e/T
h@FDP#H
xh[Mmq/R
九. 简化 HDYr?t~V
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。 zcD&xoL\H
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 9H?er_6Yf
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: ?hvPPEJf
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 %(Sy XZ
+-*/&|^等 F{ J>=TC
2. 返回引用。 Ae:(_UJz
=,各种复合赋值等 oC>e'_6_b
3. 返回固定类型。 $"C]y$}
各种逻辑/比较操作符(返回bool) $6h:j#{JE
4. 原样返回。 =C8 t5BZ"
operator, M*BDrM
5. 返回解引用的类型。 lDO9GNz$
operator*(单目) #_y#sDfzh
6. 返回地址。 d/Xbk%`p
operator&(单目) M~w
=ZJ@
7. 下表访问返回类型。 fM?HZKo
operator[] Bv
\ihUg/
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 I\PhgFt@O
operator<<和operator>> =2pGbD;*
lz@fXaZM
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~lM5n$8
例如针对第一条,我们实现一个policy类: E~ _2Jf\U
)6iY9[@tN
template < typename Left > n;Tpf<*U
struct value_return x)l}d3
{ g}0}$WgH:
template < typename T > 1Vt7[L*
struct result_1 _ 0%sYkUc
{ +4f>njARIb
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Bvzl*
&?
} ; *qYcb}
]
%)8`(9J*
template < typename T1, typename T2 > ,i#]&f`c;5
struct result_2 w-};\]I
{ YvE$fX=
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 2Ch!LS:+
} ; g
!w7Yv
} ; ~T>_}Q[M2p
r^-3( 77n
q.FgX
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 0e9W>J9
n|IdEgD$
下面我们来剥离functor中的operator() ~"!F&
首先operator里面的代码全是下面的形式: 9+U%k(9
0[TZ$<v"
return l(t) op r(t) U|6 ME%xm
return l(t1, t2) op r(t1, t2) BbUZ,X*Y
return op l(t) :XcU @m
return op l(t1, t2) 5:E7nqsNhq
return l(t) op 23@e?A=C
return l(t1, t2) op KB <n-'
return l(t)[r(t)] Bx0^?>
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] qyGVyi3
=\`g<0
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: 0*YLFqN
单目: return f(l(t), r(t)); YUJlQ2e(
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); bVSa}&*kM
双目: return f(l(t)); x0@J~
_0
return f(l(t1, t2)); ZdeRLX
下面就是f的实现,以operator/为例 j':Ybr>BR
.5|AX6p+^
struct meta_divide A>(m}P
{ ]H0BUg
template < typename T1, typename T2 > d$8rzd
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) yZ)GP!cM4c
{ `YAqR?Xj_<
return t1 / t2; %5 0}oD@
} P}N%**>`
} ; }legh:/*?O
%YG ~ql
这个工作可以让宏来做: GJai!$v
PF*<_p" j
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Q]Q i
template < typename T1, typename T2 > \ >|WNsjkU%
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ^-cj=on=Q
以后可以直接用 hNmC(saMGm
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) A
U9Y0<
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 GLQ1rT
(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。。。) n(l!T
7
G<OC99;8
1VL!0H
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 $r *7)/
87c7p=/0`
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ?Q[uIQ?dV
class unary_op : public Rettype b>=MG8
{ ^'!]|^
Left l; db$Th=s[
public : zvYkWaa_Qz
unary_op( const Left & l) : l(l) {} xCFk1%qf
)Q9m,/F
template < typename T > _Sy-&}c+
+
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \k / N/&;
{ oh:q:St
return FuncType::execute(l(t)); XWV)
} 'Dv
`Gj
wv<D%nF2|
template < typename T1, typename T2 > j*nZ
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const _'0HkT{I
{ T^g2N`w2
return FuncType::execute(l(t1, t2)); rM#jxAb
} K@Q_q/(%;
} ; n o`c[XY
ty[bIaQi
?r0#{x~
同样还可以申明一个binary_op -;&aU;k
$D
+6=m[
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 34k<7X`I
class binary_op : public Rettype v]\io#
{ eyf\j,xP&
Left l; iM+K&\{_h
Right r; >Lp^QP1gU
public : 2ikY.Xi6
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} vJVL%,7
@y3w_;P
template < typename T > =fG c?PQ
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =k6zUw;5 U
{ }Iz'#I
Xx
return FuncType::execute(l(t), r(t)); S%<RV6{aiM
} \.y|=Ql_u
IJ2 ]2FI
template < typename T1, typename T2 > *`OgwMr)M
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $r)+7i
{ azR<Y_tw
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); hX?L/yf
} !cPiH6eO
} ; ac"Pn?
q
VXXo\LQUU
l|z
'Lwwm5
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 ?9xaBWf
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 sE@t$'=
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) /=I&-gxC
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。 90L,.
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! QEK,mc3
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。。。 0KO_bF#EB=
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 *c4uCI:0t
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) gQ4Q
h;
下面是修改过的unary_op /1
lIV_Z
s `fIeP
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > u,e'5,`N
class unary_op Yn4c6K
{ <
.&t'W
Left l; }ozlED`E
;> **+ezF
public :
/B)ZB})z
3-#|6khqt
unary_op( const Left & l) : l(l) {} O9*cV3}H
ss63/
template < typename T > s''?:
+
struct result_1 h1@|UxaE#
{ }[XzM/t
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; P.Pw.[:3
} ; R2WEPMH%
T.O^40y
template < typename T1, typename T2 > ',j'Hf
struct result_2 >FED*C4
{ ?#?[6t
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ks|[`FH
} ; BqC, -gC
<ABN/nH
template < typename T1, typename T2 > RB<LZHZI
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `l,=iy$
{ 6}^0/76^,
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); d2lOx|jt
} 4<._)_m
b:3n)-V{ u
template < typename T > 08AC9
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Gc2sY 0
{
S!Ue+jW
return OpClass::execute(lt(t)); {|?OKCG{
} 3|zqEGT*
Su`LB z"
} ; U">J$M@
a7'.*H]
_"n1"%Ns
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug fTiqY72h
好啦,现在才真正完美了。 2GOQ| Z
现在在picker里面就可以这么添加了: &09z`*,
V_f}Y8>e
template < typename Right > #PUvrA2Zl
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Uf)?sz
{ TP'
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 9n{tbabJ
} hZ2!UW4'
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 f1MKYM%^x
y~'F9E!i
q !\Ht2$b
d%_v
eVIe
N),bhYS]
十. bind hR,VE'A
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。 }Kc[pp|9<
先来分析一下一段例子 H&jK|]UXoO
Sx)b~ *
$3>k/*=
int foo( int x, int y) { return x - y;} ,JIjAm*2
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 jn vJ`7zFP
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 #(&!^X3
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 WNSf$D{p
我们来写个简单的。 ETvn$ Jdp
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: <>/0;J1<
对于函数对象类的版本: PD$XLZ
z=1 J{]
template < typename Func > Kp?):6
struct functor_trait ?dMyhU}
{ z{:T~s
typedef typename Func::result_type result_type; P#-9{T
} ; ZN>oz@jY
对于无参数函数的版本: GJz d4kj
7=C$*)x
template < typename Ret > *izPLM}+
struct functor_trait < Ret ( * )() > *sK")Q4N
{ kKr|PFz
typedef Ret result_type; K{)N:|y%!$
} ; 1}+lL)-!
对于单参数函数的版本: 1A\Jh3;Q
i zJa`K
template < typename Ret, typename V1 > ipU,.@~#
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > oC0K!{R*
{ <#AS[Q[N
typedef Ret result_type; ,E,oz {,i(
} ; Ut:>'TwG
对于双参数函数的版本: pN# \
3vRRL
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > )]x/MC:9r
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > gN#&Ag<?
{ #\9sCnb
typedef Ret result_type; R3+y*<<e
} ; ,)%al76E
等等。。。 xo{3r\u?}
然后我们就可以仿照value_return写一个policy +Hx$ABH
tlhYk=yq
template < typename Func > 9x;CJhX
struct func_return 1F?`.~q
{ N-*
^V^V
template < typename T > ,i KEIxA!
struct result_1 o&45y&
{ Q/[|/uNw?
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ;/gH6Z?
} ; s}Y_og_c
MZp`
template < typename T1, typename T2 > qK}4r5U
struct result_2 Brw-"tmx
{ bvdAOvxChW
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Hkq""'Mx+w
} ; 951"0S`Lo
} ; #$q~ZKB
r&F(VF0
6
vY|{CBGbd
最后一个单参数binder就很容易写出来了 . ]
=$((
+EI+@hS
template < typename Func, typename aPicker > (`S32,=TS
class binder_1 GilaON*pK.
{ MExP'9
Func fn; !uaV6K
aPicker pk; $`7cs}#
public : ,S"a ,}8
-$Y@]uf^
template < typename T > #i$/qk=N
struct result_1 IIC1T{D}v
{ &Xr@nt0H
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ;r(hZ%pD
} ; 29:1crzx~
l| 1O9I0Gd
template < typename T1, typename T2 > ?.E ixGzI^
struct result_2 z}I4m
{ X\X*-.]{
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; jKFypIZ4
} ; !Jh/M^
\
;.W;!*
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} fiDwa
;,
hh\\api
template < typename T > \0&7^
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const qU!*QZ^y&
{ Az+}[t
return fn(pk(t)); 3#)I 7FG
} 4]c.mDo[T
template < typename T1, typename T2 > ,TrrqCw>
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ')pXQ
{ D ff0$06Nq
return fn(pk(t1, t2)); @ 2r9JqR[=
} |eD$eZ=m
} ; >Mml+4<5
F,2)Udim
anwMG0
一目了然不是么? q,k/@@Qd9
最后实现bind j{)_&|^{
I@dS/
!acm@"Ea
template < typename Func, typename aPicker > )6?(K"T
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) J7q]|9Hus|
{ g'G"`)~ 2
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); HX1RA5O
} Nh7Dz
Kk?P89=*
2个以上参数的bind可以同理实现。 EsA)o
5
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。 Gc= #
g~FA:R
十一. phoenix 8BUPvaP<[
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: _jmkA meu
5a
moK7
for_each(v.begin(), v.end(), _tE`W96J
( V+7x_>!&)
do_ 3nVdws
[ }eA2y($N
cout << _1 << " , " c`]_Q1'30w
] L\L/+yNv:G
.while_( -- _1), DgOO\
cout << var( " \n " ) H f}->
) >"qnuv G
); 1`1U'ibhe
=5bef8 O
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: >5Vv6_CI0?
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor Gni<@;}
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 D$|@:
mW
那么我们就照着这个思路来实现吧: 8^26g3
Bny3j~*U
(UWV#AR
template < typename Cond, typename Actor >
^J,Zl`N
class do_while -LAYj:4
{ feOX]g#
Cond cd; \XaKq8uE
Actor act; if6/ +7
public : ;c1ar )G7
template < typename T > <=;#I_E#E
struct result_1 4L(/Z}(
{ s!*m^zx
typedef int result_type; |l)z^V!
} ; o+e:HjZZ
};5d>#NK,Y
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} dTN[E6#R
wO6
D\#
template < typename T > @BbqYX
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8PQKB*<dB"
{ APydZ
do +C4UM9
{ 2H7b2%
act(t); pSM\(kVKa
} XJ &