一. 什么是Lambda {yvb$ND|j{
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 *[d~Nk%Y$
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, v!<PDw2'
M1AZ}bc0]
\6`v.B&v
js:C
mnI
class filler M&uzOK+
{ ./ "mn3U
public : hlAR[ ]
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} +(;8@"u
} ; 8w)e/*:j
u^`eKak"l
`t{D7I7
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: La`h$=#`
p>k]C:h
9 '2=
t{_!Z(Rt5)
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 2Ryp@c&r^
n_<mPU
CnabD{uTf
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 mWNR( ()v
$z= 0[%L
B }6Kd
&g*klt'B
二. 战前分析 60`+9(^
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=>B_EO
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 y7CWBTH0>
$ I#7dJ"*
@q,)fBZq
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 0;}Aj8Fle
/* --------------------------------------------- */ O
x{Q.l
vector < int *> vp( 10 ); 0r1g$mKb
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 2*+3RrJ
/* --------------------------------------------- */ BRe{1i 6
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); T}UT7W|
/* --------------------------------------------- */ ]} '^`
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 8|w-XR
/* --------------------------------------------- */ \0D$Mie
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); [u[ U_g*
/* --------------------------------------------- */ [1NaH
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 0[.3Es:_
_HwpPRVP/
iu+3,]7Fm
])C>\@c6Gm
看了之后,我们可以思考一些问题: S0F@#mSQ?
1._1, _2是什么? 5Yl6?
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。 X&s7%]n+
2._1 = 1是在做什么? [ dGO,ndE
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。 ai4PM
b$p
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 8zAg;b[
S9J5(lYv~N
N*f^Z#B]
三. 动工 q?yMa9ZZky
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: KCD5*xH
L7m`HVCt&
lDC}HC
c -w0
template < typename T > }hCaNQ&jH
class assignment 4Hk6b09
{ ^1.7Juvb
T value; y<|)'(
public : dsK/6yu
assignment( const T & v) : value(v) {} AQe!Sqg'
template < typename T2 > b{BaQ>.(`
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } [7RheXO<
} ; QhCY}Q?X
)=Zsv40O
E`tQe5K
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 l&3ki!
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment AVv#\JrRW
-?5$ PH
%@P``
) \4
|
class holder Mb/L~gd"
{ 7 W{~f?Sh
public : 7G"7wYc>R
template < typename T > Y9tV%
assignment < T > operator = ( const T & t) const |Ytg
{ gD6tHg>_
return assignment < T > (t); ~0ooRUWU7
} LEK/mCL
} ; Xem5@
(u
JpmB;aL#%
/W`$yM3
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: zP&q7 t;>
)v1CC..
static holder _1; rrcwtLNbu
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 %[ /<+
~.6|dw\p!
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); .LObOR5J7
而不用手动写一个函数对象。 ,1
P[
&6/%kkv
Qci$YTwl>
k2p'G')H
四. 问题分析 4\6:\
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。 sa9fK Z'q
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。 `hzrfum4
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 8*s7m
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 5m7b\Mak
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ax_YKJ5#P
Hbk&6kS
五. 问题1:一致性 6IP$n($2
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| CZ3].DA|z
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 /C$
xH@bb
:Q-oV8t{
struct holder Go <'
{ etyCrQ
?U
// <GF @L
template < typename T > M4?8xuC
T & operator ()( const T & r) const O!^; mhy"
{ p7C!G1+z
return (T & )r; 3wC
R|ab}
} Tn A?u (R%
} ; hD
q2-X}
+.@c{5J<
这样的话assignment也必须相应改动: #3 bv3m
O
k7zpq
template < typename Left, typename Right > P^[/Qi}j
class assignment O?ktWHUx
{ c!Dc8=nE0m
Left l; z(H?VfJo
Right r; PLdn#S}.
public : l>&sIX
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 7>n"}8i
template < typename T2 > mp\%M
1<
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } PAZ$_eSK6
} ; 0@pu@ DP~
J`oTes,
同时,holder的operator=也需要改动: )a cV-+{
jGD%r~lN
template < typename T > IU!Ht>
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const V1utUGJV
{ _k2w(ew?
return assignment < holder, T > ( * this , t); J%Mnjk^_\S
} ;%zC@a~{
;h~er6&
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 }c|U X
ZW
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 OM:v`<T!z
8Xn!Kpa
return l(rhs) = r; E4HU 'y~
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 uGCp#>+
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: KAc >-c<
it1/3y
=]
template < typename Tp > Eg8i _s~:
class constant_t P5?<_x0v4b
{ ;>ozEh#8w
const Tp t; n29(!10Px
public : 1 Z[f
{T)
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 'M/([|@
template < typename T > <DZcra
const Tp & operator ()( const T & r) const fKkjn4&W
{ 8_Z/ o5s
return t; )`?%]D
} [,g~m9
} ;
%}b8aG+
~V+l_:
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 =+oZtP-+o
下面就可以修改holder的operator=了 97LpY_sU
W`L!N&fB
template < typename T > ,]$A\+m'
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ngyY
{ G]*|H0j
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); .\)A@ua^
} "s_Z&
Q`6i =mB;
同时也要修改assignment的operator() 5
9-!6;T
.
/m hu
template < typename T2 > P))^vUt~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 3-x%wD.
现在代码看起来就很一致了。 `}8&E(<
t9u|iTY
f!
六. 问题2:链式操作 rFu ez$
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ][:rLs
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。 UI?=]"
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。 c`kQvXx
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。 fRHKQ(a#
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct &<1`O
X")|Uw8Kl/
template < typename T > )=_ycf^MC
struct result_1 RKuqx:U
{ \:/Lc{*}MD
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; m*n5zi|O
} ; [1(FgyE
-%m3-xZA
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: >K)2NLW\xA
;l!`C' :'
template < typename T > 7"Mk+'
struct ref # cFr
{ 4 I@p%g&
typedef T & reference; s3
B'>RG}
} ; 3V;gW%>
template < typename T > 8<dOMp;}r
struct ref < T &> .SS<MDcqIt
{ Yl({)qK{
typedef T & reference; z2 hFn&
} ; %SA!p;
YpmYxd^
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 9-lEt l%
r>n"
51*
template < typename T > 1FERmf? ?d
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const +%#8k9Y
{ c:\shAM&
return l(t) = r(t); 1W,(\'^R
} rAukHeH
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。 >k(MUmhX
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 63&^BW
Qc"'8kt
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 uA~slS
Z
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: r<R4
1Fz
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 bS^WhZy'(
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 l-)Bivoi
最后的布局是: Fx#jV\''s
Add $g\&5sstE
/ \ 0b-?q&*_
Divide 5 W!la -n
/ \ \caH pof
_1 3 r o\1]`6
似乎一切都解决了?不。 uzU{z;
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 0^l%j 8/
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 77,oPLSn
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: nzsl@1s
v#oi0-9o[
template < typename Right > lK(Fg
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const H[WQ=){
Right & rt) const vmZ"o9-{#X
{ q31>uF
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); a)s;dp}T%
} t~p
y=\
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ( [E]_Q
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 tw K^I6@
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 SaDA`JmO
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 T3,1m=S
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 PlxIfL
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? ~)X[(T{
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: xyeA2Y
)N!>=
template < class Action > v}(6 <wnnS
class picker : public Action `:|@Zln
{ N$I03m
public : !!,0'c
picker( const Action & act) : Action(act) {} Va<eusl
// all the operator overloaded .zj0Jy8N
} ; ql{_%x?
4[2_,9}
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。 #bnb': 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: Ol@_(U
aMuVqZw
template < typename Right >
6ghx3_%w
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const (/{aJV
{ kuMKX`_
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); |\9TvN^$`
} 0D&> Gyc*0
#%,RJMv
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > eEw.'B
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 msx-O=4g
'-PC7"o
template < typename T > struct picker_maker 3'I^lc
{ qYB~VE03
typedef picker < constant_t < T > > result; t%VDRZo7
} ; GF<[ }
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ?A*Kg;IU
{ RrV>r<Z"Q
typedef picker < T > result; WrGK \Vw[
} ; }d
Ad$^
.T B"eUy
下面总的结构就有了: ODw`E9
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#g"8
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。 x hs#u
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 I[Ic$ta
至此链式操作完美实现。 Ve 3 ;
)]6hy9<
,XKCz ]8V
七. 问题3 oy.[+EI`|
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 epD?K
;/O#4]2*
template < typename T1, typename T2 > ':h
=*v8a
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const R[[ ,q:4
{ ;@mRo`D`
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); .8gl< vX
} },-*
(nSml,gU
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: cWAtju?L;
"9y(
}
template < typename T1, typename T2 > Kyg=$^{>G
struct result_2 &p(0K4:
{ *s4\\Wb=
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; VU.@R,
} ; ^V*-1r1
c@(&[/q!
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? fRZ KEIyk
这个差事就留给了holder自己。 Qt>>$3]!!
77 r(*.O|
R3.*dqo$
template < int Order > ^_+XDO
class holder; "h"NW[R
template <> -1|iz2^N
class holder < 1 > AIijCL
{ U
Z_'><++
public : aG`;OgrH
template < typename T > H U+ I
struct result_1 f2I6!_C!+
{ s 0u{dqP
typedef T & result; _D7 ]-3uC!
} ; px''.8
template < typename T1, typename T2 > _~'+Qe_o$5
struct result_2 -Sv"gLB
{ U/{6%
Qy
typedef T1 & result; nR;D#"p%
} ; U977#MXf
template < typename T > ,,L2(N
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Kn;D?ioY
{ "Dcs])7Q
return (T & )r; O\KQl0*l\\
} ow'Vz
Ay-
template < typename T1, typename T2 > | t QiFC
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const RJeDEYXeg
{ 6vKS".4C
return (T1 & )r1; B@YyQ'
} _6@hTen`
} ; Q _iO(qu
6
%^.%OCX:
template <> 07g':QU@
class holder < 2 > yF._*9Q3hK
{ =:,xxqy
public : =DbY? Q<Q
template < typename T > RkEN
,xWE
struct result_1 {:nQl}
{ >ydRSr^
typedef T & result; Z#l%r0(o
} ; MTGiAFE
template < typename T1, typename T2 > b,TiMf9},h
struct result_2 }ArpPU
:]
{ -5l6&Y
typedef T2 & result; #zUXyT#X
} ; NG&_?|OmV
template < typename T > M6r^L6$N
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const -D^A:}$
{ j9+I0>#X
return (T & )r; S{Hx]\
} M]v=-
template < typename T1, typename T2 > s pLZ2]A
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const |%a4`w
{ RPnRVJ&"Z
return (T2 & )r2; IxR?'
} hG~reVNf
} ; q@5K6yE
\'CN
J/!cGr(B~
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> >。 :1q4"tv|
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: B\*@krI@
首先 assignment::operator(int, int)被调用: RE$`YCs5
;!<
Znw
return l(i, j) = r(i, j);
}}<Z,/O
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) )QagS.L{z
Syp"L;H8Em
return ( int & )i; }{ 9&:!uA
return ( int & )j; dUznxZB
最后执行i = j; `cQo0{xK
可见,参数被正确的选择了。 gk BdR +
IL/Yc1
D0(xNhmKz
x.0p%O=`
f~OU*P>V@
八. 中期总结 am_gH
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: L\{IljA
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 )? M9|u
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 '1fNBH2
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor $GQ`clj<
[+*$\
\k`n[{
H`8``#-|@S
$P7iRM]
'$As<LOEd/
九. 简化 ^ 5VK>
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。 v1k)hFjPK
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 @UBjq%z
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: 6<,dRn
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 uV-'~8
+-*/&|^等 XS0xLt=
2. 返回引用。 2-zT$`[]J
=,各种复合赋值等 \7MHaQvS
3. 返回固定类型。 =@u 5|:
各种逻辑/比较操作符(返回bool) `s '#
4. 原样返回。 5WqXo{S
operator, Glq85S
5. 返回解引用的类型。 JxLf?ad.
operator*(单目) b5m=7;u*h
6. 返回地址。 ]`g<w#
operator&(单目) p_ Fy>j
7. 下表访问返回类型。 @ DZD
operator[] =Cv/Y%DN
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Uw-p758dD
operator<<和operator>> bsxTqJ
7:]Pl=:X
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。 q'oMAM f}
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Sx*oo{Kk%
2eeQ@]Wj[Z
template < typename Left > ;o/>JHGj
struct value_return 2M)]!lYy
{ Y
$g$x<7
template < typename T > +6smsL~<#v
struct result_1 ky>wOaTmN6
{ ~9F ,%
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Y=Z1Tdxa|
} ; ;)Kh;;e
C=uZ1xg*,
template < typename T1, typename T2 > krq/7|
struct result_2 (F7_S*
{ Ae^X35
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; /$n ~lf
} ; EzW)'Zzw~
} ; #{r#;+
VhT=
l
q0%
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Mcw4!{l`
KPSh#x&I
下面我们来剥离functor中的operator() $@\mpwANl
首先operator里面的代码全是下面的形式: M:Er_,E
rQ4*k'lA:
return l(t) op r(t) nfb]VN~(
return l(t1, t2) op r(t1, t2) !>x|7
return op l(t) s#h8%['
return op l(t1, t2) _a_xzv'
return l(t) op @L84>3O
return l(t1, t2) op U(&oj e
return l(t)[r(t)] UX`]k{Mz
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 0U66y6
)oo~m\`
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: /Y[~-Y+!,
单目: return f(l(t), r(t)); e]ig!G]
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Zn:R
PMk*
双目: return f(l(t)); P ]N
[y
return f(l(t1, t2)); A]`El8_t"
下面就是f的实现,以operator/为例 ;vhyhP.oM
u^I(Ny
struct meta_divide tC8(XMVx
{ 3<|`0pt}
template < typename T1, typename T2 > +c:3o*
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) nM=e]qH
{ B bhfG64
return t1 / t2; U]qav,^[
} v8>v.}y
} ; |1Dc!V'?"
SEQ%'E5-'
这个工作可以让宏来做: #LcrI
[\)oo
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ K*K1(_x=
template < typename T1, typename T2 > \ LCXO>MXN
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; <Y 4:'L6
以后可以直接用 di9!lS$
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) f<i7@%
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 sK$wN4k
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) fnzy5+9"
)j6eE+gF
rgIrr5
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 `T ^G^7&
Zr$d20M2A;
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > BOlAm*tFt
class unary_op : public Rettype lw8"'0
{ x9>\(-uU
Left l; Q+|{Bs)6i1
public : |YJCWFbs8
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ^jdL@#k00
*E>.)B i
template < typename T > iY[+Ywh
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const c"YXxAJ
{ !Gs} tiMH
return FuncType::execute(l(t)); }pNX@C#De
} KcGsMPJ
xIbMs4'iEx
template < typename T1, typename T2 > *a}(6Cx
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const wWW~_zP0
{ KV!<Oq
return FuncType::execute(l(t1, t2)); l'4AF|
p
} `&7RMa4=
} ; ux2013C_
=?@Q-(bp
2f, B$-#
同样还可以申明一个binary_op Lrz3
-Q
e~)7
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > .,2V5D-${
class binary_op : public Rettype
{E9v`u\
{ j28 _HhT
Left l; i`U:gw
Right r; a^nAZ
public : V%L/8Q~
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} V*n==Nb5L
dZ2%S''\
template < typename T > 4z4v\IpB
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const }F1s
tDx
{ H>7dND2;
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 54p tP
} 0`hwmDiB"
g#^|oYuH6
template < typename T1, typename T2 > 7|YrdK<
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const vS;'}N
{ iv%w!3#
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); {XY3Xo
} 60B-ay0e$b
} ; _+QwREP
LVtu*k
R"xp%:li
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 q=c/B(II!
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Ub)I66
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ?T*";_o,B
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。 $3
8gs{+
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Agy
<j
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 hb^!LtF#Y
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 q(]f]Vl|0
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) -WR}m6yMr
下面是修改过的unary_op QXQ
qc8Ta"
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > n.$(}A
class unary_op X-Ycz 5?
{ ia{kab|_5
Left l; xfHyC'?
V/y=6wUiSl
public : !oMt_k X
[%8@DC'
unary_op( const Left & l) : l(l) {} }B)jq`a?|\
1bRL"{m^)-
template < typename T > j7/(sf
struct result_1 f'{>AKi=C
{ pCt}66k}
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; K5flit4-
} ;
f!g<3X{=
pMN<p[MB
template < typename T1, typename T2 > ~775soN
struct result_2 hZuYdV{'h
{ a-PGW2G
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; "{F;M{h$},
} ;
KOSyh<&
4
X`^{~
template < typename T1, typename T2 > -CU,z|g+
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const oh&Y<d0
{ Y><(?
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); tA qs2
} h)o]TV
ryEvmWYu
template < typename T > c!D> {N
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 7Po/_%
{ AQ}l%
return OpClass::execute(lt(t)); M[,^KJ!
} iEhDaC[e(b
cEi<}9r
} ; M(S{1|,V
lIl9ypikg
r,nn~
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug LW?2}`+
好啦,现在才真正完美了。 CjZ6NAHc
现在在picker里面就可以这么添加了: jr1Se9u D
IMR$x(g=
F
template < typename Right > a}D&$yz2
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const r %xB8e9
{ 6SAQDE
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); }2xb&6g~o
} )`RZkCe
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 gT7I9 (x!W
!L$oAqW
j)@oRWL<
|ZuDX87
"b;k.Fx
十. bind B#4S/d{/
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。 Px#4pmz
先来分析一下一段例子 73#9NZR
GD/nR4$
Q
}8C
int foo( int x, int y) { return x - y;} -CZ-l;5
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 7x:F!0:
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 v_.j/2U
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。 "lb\c
我们来写个简单的。 y7
<(,uT
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: LQ|<3]
对于函数对象类的版本: ,DQ
>&_DK
-*5yY#fw}
template < typename Func > (BhL/A 4
struct functor_trait th;]Vo
{ a\|X^%2g
typedef typename Func::result_type result_type; w7[0
} ; .y(@Y6hO
对于无参数函数的版本: !-@SS>
C(ZcR_+r$,
template < typename Ret > s
UvKA0
struct functor_trait < Ret ( * )() > $M%}Oz3*
{ ;+!xZOmm
typedef Ret result_type; [kQ"6wh8
} ; |c
BHBd
对于单参数函数的版本: ec,z6v^9
!vi4*
@:
template < typename Ret, typename V1 > Y-?51g [u
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > e1Dj0s?i~K
{ NdaM9a#TZ
typedef Ret result_type; ook' u}h
} ; $::51#^Wg
对于双参数函数的版本: 1Z=;Uy\
:
,|=Q}
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 3<yCe%I:
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > !G@V<'F
{ _y.mpX&
typedef Ret result_type; :^C#-O
} ; vQE` c@^{
等等。。。 /<Gyg7o0
然后我们就可以仿照value_return写一个policy k{!iDZr&f,
7UY('Q[
template < typename Func > NO%|c|B|
struct func_return }"!6Xm
{ 4"rb&$E
template < typename T > }C9VTJs|
struct result_1 z0FR33-
{ \r)_-
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; bUpmU/RW
} ; BIwgl@t!>
:cIu?7A
template < typename T1, typename T2 > b*9m2=6
struct result_2 w;g)Iy6x
{ <[*h_gE5
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; _S[Rvb1e
} ; _%C_uBLi
} ; `"-`D!U?$
mCZF5r
P W0q71
最后一个单参数binder就很容易写出来了 C"V?yDy2~
w%!k?t,*]
template < typename Func, typename aPicker > [U_Q 2<H
class binder_1 aH~x7N6!
{ !IQfeoT
Func fn; y'i:%n}I
aPicker pk; !]UU;8h~
public : 6=aBD_2@
&eLQ;<qO*|
template < typename T > >*ha#PE
struct result_1 !rN#PF>
{ Xv<;[vq}F
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; j.G.Mx"
} ; ^+Y-=2u:
+)''l
template < typename T1, typename T2 > -X6\[I:+A
struct result_2 ?3KR(6D
{ UlLM<33_)
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; >V ]*mS%K
} ; 519:yt
fTi{oY,zTg
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} C$]%1<-Iv]
{R6Zwjs
template < typename T > e-duZ o
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const i32_ZB Z?y
{ R)DNFc:
return fn(pk(t)); )b:~kuHi
} 5;i!PuL
template < typename T1, typename T2 > u3v6$CD?
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !xx>
lX5
{ DRFuvU+e
return fn(pk(t1, t2)); dp%pbn6w
} j@_) F^12
} ; [?K\%]
e8ig[:B>+
r&l*.C*
一目了然不是么? (fI&("; t
最后实现bind $'mB 8 S
(^s_w03
#Ot*jb1
template < typename Func, typename aPicker > ^5'/ }iR2N
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) G:6$P%.
{ g cK"
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); tX`[6`
} i2%m}S;D9
?M{6U[?
2个以上参数的bind可以同理实现。 [E
:`jY
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。 RNrYT|
;
K
6Fe)
十一. phoenix hhgz=7Y
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: bCx1g/
Hpo?|;3D5
for_each(v.begin(), v.end(), :,z3:PL
( E{]|jPdr
do_ #* /W!UOu
[ I3rnCd(
cout << _1 << " , " He_(JXTP
] ?e|:6a+[f
.while_( -- _1), _>)"+z^r
cout << var( " \n " ) ZT6X4 Z
) AqKx3p6
); en#g<on
`6/Yf@b
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: ,m'#>d&zO
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 zam0(^=
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 *Wo$$T
那么我们就照着这个思路来实现吧: /$.vHt5nt
\t(r@qq
_x|8U'|Ce
template < typename Cond, typename Actor > jl0Eg
class do_while hz|z&vyP
{ <Ibr.L]
Cond cd; &*:)5F5
Actor act; e]B<