一. 什么是Lambda r>fGj\#R =
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 _ 94
W@dW
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, T`!R
ki%~
cuN ]}=D
s A,bR|
bvtpqI QZ
class filler _H]^7`;
{ ]"_c-=
public : }AS/^E
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 5z_d$.CIc
} ; 5VV}w R
0<%$lr
g[G/If
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: ^0.8-RT
7Jlkn=9e:
a%r!55.
BI:Cm/ >
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ~Y x_ 3
_4N.]jr5
mU-2s%X<.^
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 w5 . ^meU
G[mqLI{q
/Q3>w -h
~W21%T+
二. 战前分析 -UkK$wP5
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 c;kU|_
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 m,Y/ke\
ZK]qQrIwy
{J==y;dK
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Bg]VaTm[=
/* --------------------------------------------- */ J|BElBY
vector < int *> vp( 10 ); ^^V3nT2rR3
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 4<-Kd~uL
/* --------------------------------------------- */ R@K\
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 6o^>q&e}%
/* --------------------------------------------- */ -{0Pq.v
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); |E >h*Y
/* --------------------------------------------- */ K+`GVmD
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); NTt4sWP!I
/* --------------------------------------------- */ ipn-HUrE@
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); DDr\Kv)k(
VwI
.~o{i_JH
eaFkDl
看了之后,我们可以思考一些问题: hTDGgSG^
1._1, _2是什么? I:jIChT
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 /f[Ek5/-0
2._1 = 1是在做什么? 3wv@wqx
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 rL-R-;Ca
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 @SD XJJh
Leb
Kzqe
1)=
H2n4)
三. 动工 U(f@zGV
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: iW6O9~
?1ey$SSU]
`NQ
futYMoV
template < typename T > %AO6=
class assignment ,w~3K%B4
{ pX_
T value; Dd1k?
public : :Vxt2@p{
assignment( const T & v) : value(v) {} fDs T@W,K
template < typename T2 > Bb=r?;zjO
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } lf`ULY4{
} ; t5E$u(&+'B
:XY%@n
~Fb@E0 }!
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 |X=p`iz1&
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment %d+Fq=<
QKP
#wR
=wX;OK|U(^
9CS"s_
class holder *B3f ry
{ ?c?@j}=?yY
public : qR.FjQOvn
template < typename T > C?|sQcCE
assignment < T > operator = ( const T & t) const }p?,J8=-
{ l?)>"^
return assignment < T > (t); Wq3PN^
} h^(U:M=A
} ; T)e2IXGN
fc~fjtqwvz
D]E=0+
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 6{5T^^x?<
'yCVB&`b
static holder _1; FC+-|1?C
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Ou1kSG|kM
>c0leT
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); d9JAt-6z2
而不用手动写一个函数对象。 RP2$(%
O.FTToh<
gba1R
rCa]T@=
四. 问题分析 Oey
Ph9^V
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。 >aJmRA-C}
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。 C@*x
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 e r_6PV
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 6|p8_[e`
下面我们可以对这几个问题进行分析。 jlb8<xIC]
_i ztQ78
五. 问题1:一致性 p8 S~`fjV
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?| N_
ODr]L
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Dl.<(/
Vb?wwx7=
struct holder /HUT6B
{ 2(!W
9#]
// fP<==DK
template < typename T > }N9PV/a
T & operator ()( const T & r) const %S^ke`MhF
{ 5:38}p9`
return (T & )r; 7d.H8C2
} U`)
";WN
} ; s>L-0vG
d1#lC*.Sg
这样的话assignment也必须相应改动: cWnEp';.
y3(~8n
template < typename Left, typename Right > rWWpP<
class assignment "zw{m+7f,
{ ]iTP5~8U
Left l; ;LgMi5dN
Right r; T^eD
public : yE
N3/-S+
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} I 8i|tQz
template < typename T2 > V #vkj
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } /QS Nv
} ; <,O|fY%
yUcU-pQ
同时,holder的operator=也需要改动: 4%}iKoT
G-D}J2r=F
template < typename T > Ox
,Rk
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const [.l,#-vp
{ Y|mtQE?c
return assignment < holder, T > ( * this , t); 0;a1 0b
} kK6t|Yn&
e lM<S3
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。 a:P+HU:
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 %d:cC:`
x%)oL:ue
return l(rhs) = r; vZQraY nJ
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。 R,.qQF\*
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: yuq o ^i
lw8t#_P
template < typename Tp > Jm=3%H
class constant_t @=g{4(zR^
{ DCa=o
const Tp t; ;]R5:LbXS
public : KKk<wya&O
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Y A+R!t:F{
template < typename T > "w 4^i!\
const Tp & operator ()( const T & r) const ~Q^.7.-T
{ hH$9GL{H
return t; >8>s
K(S]
} Z!q$d/1
} ; .,VLQbtg
`E;xI v|
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 uYO$gRem
下面就可以修改holder的operator=了 -m,Y6
j7Zv"Vq@
template < typename T > h+_:zWU
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const `}ZtK574
{ 18~jUYMV
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 9h+TO_T@F
} >BJBM |
wg
k[_i
同时也要修改assignment的operator() ',+Zqog92
~mHrgxQ-
template < typename T2 > 0T@axQ[%
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } z2R?GQ5 A
现在代码看起来就很一致了。 +i /4G.=*
Bvj
六. 问题2:链式操作 U$@}!X
现在让我们来看看如何处理链式操作。 4QC_zyTE
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。 1D1kjM^Bo
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。 ?]*"S{Cq v
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。 lt'N{LFvc
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct )C\/ (
)`<&~>qp
template < typename T > `p)U6J
struct result_1 25 U+L
{ =^zGn+@z
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Fv(FRZ)
} ; b5~p:f-&4B
iu0'[
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: I(3YXv
VN
D{6BX-Dw.
template < typename T > ]2&RN@
struct ref tJ7tZ~Ak
{ Z" l].\=
F
typedef T & reference; 0}`
-<(
} ; `Y!8,(5#
template < typename T > =(R3-['QIb
struct ref < T &> i$.! 8AV6
{ ]l=CiG4!M
typedef T & reference; r0OP !u
} ; 4"nYxL"<4
.|P
:n'
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: S%?%06$
?hrz@k|
template < typename T > }YiFiGf,
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const _9=cxwi<w
{ !u:;Ew
return l(t) = r(t); '19?
} Tqs|2at<t
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。 J}bLp
Z
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 i}f" 'KW
O#{`Fj`
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 GAs.?JHd
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: svt3gkR0
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 [tC=P&<
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 2h@&yW2j
最后的布局是: ww+,GnV
Add A&ceuu
/ \ Rb^G~82d?
Divide 5 B<.ZW}#v
/ \ EZp >Cf7
_1 3 mTL`8hv?
似乎一切都解决了?不。 ;eW)&qzK
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。 6#:V3 ;
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。 <jaQ0S{|
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: T`u
,!S
6Xn9$C)
template < typename Right > k5}Qx'/l
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const pFBK'NE
Right & rt) const UsCaO<A
{ 150x$~{/
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 8wkt9:
} yr.sfPnJK
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 y34 <B)Wy
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。 5]kv1nQ
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%MS,zkAE
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。 +T,0,^*
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。 LOwd mj
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? 3<1x>e2nT
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: qjg Z
05jjLM'e
template < class Action > zG%'Cw)8
class picker : public Action bx-:aC)]2
{ #7YJ87<E
public : oe=1[9T"
picker( const Action & act) : Action(act) {} s=K?-O
// all the operator overloaded u{sb^cmy
} ; 8RVRfy,w
#B!M,TWf9s
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。 k2#|^N
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: wT,=C'
(7$BF~s:,
template < typename Right > Nn?$}g
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const xbCQ^W2YU|
{ l?xd3Z@7[
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Bq-}BN?pz
} V8pZr+AJ
MlbcJo3
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Z(LTHAbBk|
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, 1{3F
>$a;+v
template < typename T > struct picker_maker g<$2#c}
{ ?1LRR
;-x
typedef picker < constant_t < T > > result; ^q|W@uG-(
} ; }Q6o#oZ
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > v@J[qpX
{ ?jvuTS 2
typedef picker < T > result; #\K"FE0PGz
} ;
<LJb,l"
mwZ)PySm)
下面总的结构就有了: lPtML<a
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。 Jm 0.\[J
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。 <29K!
[
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 \#N?
至此链式操作完美实现。 r'o378]=
i
If?K%M7
H%}/O;C
七. 问题3 |tse"A5Z
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。
rrphOG
LEX @hkh
template < typename T1, typename T2 > f'M([gn^_
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `UqX`MFz
{ rP!GS
_RG
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 5IF$M2j
} Krl9O]H/[
7 Z?
Hyv
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: uZI7,t -7
H9!q)qlK
template < typename T1, typename T2 > OpK_?XG
struct result_2 (zk/>Ou
{ ovi^bNQ
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; |goK@<
} ; % w
Fw}|c
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? <zAYq=IU
这个差事就留给了holder自己。 ip1gCH/?_+
N8J(RR9O
S a}P
|qI
template < int Order > cz|?j
class holder; @*|T(068&
template <> UG}2q:ST
class holder < 1 > P^<to(|
{ D`KaIqLz
public : =4V SbOlZ
template < typename T > f=S2O_Ee
struct result_1 Imq-5To#
{ T{yJL<
typedef T & result; VC%.u.< F
} ; $3%+N|L
template < typename T1, typename T2 > hMV>5Y[s
struct result_2 OkCAvRg
{ | :id/
typedef T1 & result; )%lPKp4]
} ; {2i8]Sp1d/
template < typename T > 33&\E- Q>
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const _c5*9')-)
{ 4:/^ .:
return (T & )r; - leYR`P
} |f.,fVVV;
template < typename T1, typename T2 > Q7tvpU
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 6GqC]rd*:
{ /{W6]6^
return (T1 & )r1; TNK1E
} 3=*ur( Qy
} ; N0JdU4'
`46.!
template <> GJs~aRiz
class holder < 2 > (vvD<S*
{ h ^s8LE3
public : JO90TP
$
template < typename T > I`i"*z
struct result_1 t*u#4I1
{ }Gy M<!:
typedef T & result; n+i=Ff
} ; GQQp(%T
template < typename T1, typename T2 > 1EWZA
struct result_2 }d;6.~Gw
{ <iGW~COd
typedef T2 & result; jp^Sw|
} ; ^Xu4N"@
template < typename T > ;Zr7NKs
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 1MT,A_L
{ f*9O39&|
return (T & )r; 7q5*grm
} Z&P\}mm
template < typename T1, typename T2 > mVh;=>8K
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const U4yl{?
{ pVrY';[,|
return (T2 & )r2; Uqy/~n-v<
} -|>T?
t'K
} ; EbVva{;#$;
i"
)_Xb_1
nj0]c`6rN@
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> >。 siT`O
z|,
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: G#^0Bh&
首先 assignment::operator(int, int)被调用: kRBO]
%H2ios[UO
return l(i, j) = r(i, j); o
P;6i
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) &g1\0t
a6 0rJ#GD
return ( int & )i; F[`dX
return ( int & )j; E0EK88
最后执行i = j; ?:-:m'jdU
可见,参数被正确的选择了。 K}^#VlY9
{IaDZ/XS6
'3WtpsKA
Pz\K3-
$CX3P)%
`
八. 中期总结 cDE5/!
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: m8e()8lZ3
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Kfr1k
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 kxJ[Bi#
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor j0V/\Ep)T<
Pd(_
FF!PmfF'
ela^L_N hF
mtn^+*
U V*Ruy-
九. 简化 7]ysvSM
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 KB(W'M_D\
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 :Jv5Flxl
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: jlFlhj:/I
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 di0@E<@1:
+-*/&|^等 L$.3,./
2. 返回引用。 0 yq
=,各种复合赋值等 vv{+p(~**O
3. 返回固定类型。 4KnBb_w
各种逻辑/比较操作符(返回bool) zB~< @
4. 原样返回。 Y:t?W
operator, :zLf~W
5. 返回解引用的类型。 |%mZ|,[
operator*(单目) ?+.C@_QZQ
6. 返回地址。 2zW IB[
operator&(单目) nPqpat`E
7. 下表访问返回类型。 .9PT)^2
operator[] ) ba~7A
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 lv'WRS'}
operator<<和operator>> '?L^Fa_H
kLZVTVSJt
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。 ]+W){W=ai
例如针对第一条,我们实现一个policy类: O=(F46 M
q!@!eC[b
template < typename Left > ZH9Fs'c=
struct value_return J{Kw@_ypP
{ b \ln XN
template < typename T > ?4Rd4sIM$u
struct result_1 V|$PO
Qa3
{ p?,<{mAe
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; "wTCO1
} ; /#H P;>!n
=\5WYC
template < typename T1, typename T2 > G[yzi
struct result_2 hr 6j+p:
{ }&e HU
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; C49\'1\6
} ; X.k8w\~
} ; ]rH[+t-
J&,hC%]
H?J:_1
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait _#6Qf
h\w;SDwOk
下面我们来剥离functor中的operator() jqc}mI\#
首先operator里面的代码全是下面的形式: 6&ut r!\7
xd^Pkf
return l(t) op r(t) W/>a 1
return l(t1, t2) op r(t1, t2) K4<"XF1A:
return op l(t) $DIy?kZ
return op l(t1, t2) "g&f:[a/
return l(t) op H~:oW~Ah
return l(t1, t2) op -ZZJk-::
return l(t)[r(t)] ?{J1Uw<
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 3zD#V3=
GyN|beou
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: c]aU}[s1
单目: return f(l(t), r(t)); t~/:St
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ": M]3.
双目: return f(l(t)); pF-_yyQ
return f(l(t1, t2)); w|s2f`!
下面就是f的实现,以operator/为例 n-cI~Ax+4
`hkvxt
struct meta_divide YYYF a
{ `@],J
template < typename T1, typename T2 > v#%rjml[
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) otR7E+*3
{ |<,qnf| -
return t1 / t2; vu\W5M
} 'kt6%d2
} ; D5@=#/?*
_uMG?Sbx
这个工作可以让宏来做: j;]I
-M[
!~~KM?g
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ RdWn =;
template < typename T1, typename T2 > \ KYm8|]'g
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; s0f+AS|}
以后可以直接用 yj4"eDg]
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) )-&@8`
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 [+dCA
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) =JzzrM|V*
E4892B:`
?96r7C|
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 xOj#%;
z@~H{glo
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > _.; PLq~0
class unary_op : public Rettype Yp;Z+!!UZ
{ scH61Y8`
Left l; /g{*px|
public : ="& GU%$
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 5.{=Op!
AYfOETz
template < typename T > e72Fz#<q
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 63=&??4
{ p;}`PW
return FuncType::execute(l(t)); $`3yImv+w
} Z%3CmKdeF
9m$"B*&6G
template < typename T1, typename T2 > V4V`0I
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const P ljPhAce
{ #RR;?`,L}
return FuncType::execute(l(t1, t2)); t"GnmeH
i
} ,W)DQwAg
} ; MSS[-}
?YL JXq
B.5+!z&7
同样还可以申明一个binary_op F,~BhKkbV
JHa1lj
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > L.'61ZU
class binary_op : public Rettype w gS'/
{ zFm`e:td
Left l; uE')<fVX(
Right r; k37?NoT
public : p]RQ-0
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} &SbdX
7wx=#
template < typename T > G|Et'k.F4
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const u.X]K:Yow
{ [E
a{);
return FuncType::execute(l(t), r(t)); V0,JTWc
} TS6xF?
,M3hE/rb/
template < typename T1, typename T2 > O00;0w u
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const i&>^"_4rc
{ }jCO@v;
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); i;^lh]u
} Gb`)d
} ; UV D D)
M@{?#MkS%
Y
bJg{Sb
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 CjpGo}a/
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 #G]IEO$M6
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) #9|&;C5',!
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 d9S/_iCI
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ny13+Q`^
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 .S54:vs
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ]?VVwft
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) hxL?6mhY
下面是修改过的unary_op "ZGP,=?y2
,EEAxmf
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > +S4>}2N33
class unary_op tI{]&dev
{ vmAnBY
Left l; n5d8^c! 2
`YqtI/-w
public : 6o#/[Tz
{OPEW`F
unary_op( const Left & l) : l(l) {} B3ItZojAuw
V>QyiB
template < typename T > 9{;L7`<
struct result_1 #8et91qw
{ `r1}:`.m,
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; _rYW|*cIF
} ; h-ii-c?R@0
r!Dk_|Cd
template < typename T1, typename T2 > Hdew5Xn(:
struct result_2 4aOz=/x2
{ !2!Zhw2u
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 5]dlD #
} ; b69nj
G"FO%3&|
template < typename T1, typename T2 > 7e+C5W*9b
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0}<blU
{ Yt#;
+*d5
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); F0_w9"3E~
} fU|v[
.S|7$_9;b
template < typename T > 0C :8X
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =|i_T%a
{ %htI!b+"@
return OpClass::execute(lt(t)); 3*</vo#`
} C+**!uYIB
t~ {O)tt
} ; ( 5!'42
2JK
'!Ry)
s_y8+BJaV
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 vcu@_N 1Dc
好啦,现在才真正完美了。 KuJ9bn{u!C
现在在picker里面就可以这么添加了: UPGUJ>2Z
@!OXLM
template < typename Right > >rQj1D)@
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const X\;:aRDS
{ Im~DK
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Z4/D38_
} &/UfXKr
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。 L/rf5||@
P{A})t7
:L@;.s
~o_JZ:
L-`V^{R]
十. bind lW|=rq-|
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。 x,mt}>
先来分析一下一段例子 ![B|Nxq}@
rNV3-#kU
5c::U=
int foo( int x, int y) { return x - y;} *90dkJZ.
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 _3 3 b %
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 b_ TI_
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。 F62 uDyY
我们来写个简单的。 RWR{jM]V
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ~b]enG5xS4
对于函数对象类的版本: >gp53\
v)O0i2
template < typename Func > 3/]1m9x
struct functor_trait
E$
\l57
{ [Ep'm
typedef typename Func::result_type result_type; rEWJ3*Hb
} ; "yQBHYP
对于无参数函数的版本: [mv? \HDa~
%@C8EFl%3
template < typename Ret > @LOfqQ$FE
struct functor_trait < Ret ( * )() > /lECgu*#69
{ &fB=&jc*j
typedef Ret result_type; GPLop/6
} ; |j0_^:2r=
对于单参数函数的版本: Q*<KX2O
X:s~w#>R
template < typename Ret, typename V1 > LujLC&S
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > EY"of[p
{ zp8x/,gwF
typedef Ret result_type; P+f}r^4}
} ; \Ki3ls
对于双参数函数的版本: Ac U@H0
AwG0E`SU
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > )dfhy
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > t[2b~peNI
{ `l]Lvk8O
typedef Ret result_type; 0qNk.1pv
} ; H 0+-$s;f
等等。。。 A<|9</9z
然后我们就可以仿照value_return写一个policy X8m-5(uW
\r:*`Z*y
template < typename Func > GkU_01C
struct func_return !$l<'K$
{ ~v(c9I)
template < typename T > 7u;N/@
struct result_1 05H:ZrUV
{ 2+y wy^
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ied1+H
} ; >g !Z|ju
b|AjB: G
template < typename T1, typename T2 > wzy[sB274
struct result_2 J#C4A]A
{ +#wVe
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ?n{m2.H
} ; +/celp
} ; k5K5OpY
$H+X'1
^J> m4`
最后一个单参数binder就很容易写出来了 yL
asoh
:"#
"{P
template < typename Func, typename aPicker > -Wa<}Tz
class binder_1 CP\[9#]:
{ YZfi-35@g
Func fn; \h'7[vkr
aPicker pk; =b*GV6b
public : h'S0XU
;
TP#Ncqh
template < typename T > ZgEV-.>P
struct result_1 =LLpJ+
{ V/xXW=
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ~.x #ic
} ; `scW.Vem
(pCHj'
template < typename T1, typename T2 > pmBN?<
struct result_2 w!<e#Z]3b
{ !x-__[#
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 3M?O(oO
} ; %1p-DX6
%Y0lMNP
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 7Ku&Q<mi
1v:Ql\^cT
template < typename T > Vp; `!+z"
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ">=E p+ix
{ ZFMO;'m&
return fn(pk(t)); mg:kVS
} %?n=In(F
template < typename T1, typename T2 > %|+aI?
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const _YlyS )#@
{ {i=V:$_#
return fn(pk(t1, t2)); \y271}'
} Jq)k5X>&Sj
} ; *J^FV^E``
6, j60`f)
kVZs:
一目了然不是么? 3c#^@Bj(-e
最后实现bind H.iCYD_=
>A@yF?
8Ckd.HKpQ
template < typename Func, typename aPicker > . 0yBI=QI
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) XSof{:V
{ xKBi".wA
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); JtSwbdN
} =LIb0TZ2
IR3SP[K"
2个以上参数的bind可以同理实现。 4_>;|2
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。 ncadVheKt
6?5dGYAX<
十一. phoenix 6H2Bf*i
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: -}4CY\d6'
H[:lQ\
for_each(v.begin(), v.end(), ,#BD/dF
( sKW~+]
do_ {9;-5@b
[ *6<4ECa7C
cout << _1 << " , " =/j!S|P
] /Bgqf,N |
.while_( -- _1), ?IQDk|<