一. 什么是Lambda N'pYz0_H
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 |fgh
ryI,
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, #hXvGon$?
+u&3pK>f
t/3qD7L
$}us+hGZ
class filler -<" ;|v4
{ {/48n83n
public : #|=lU4Bf
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} g{2~G6%;0
} ; G6JP3dOT
~Ra8(KocD
:wUi&xw
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: rD !GEU
2{oQ
oMoco tQ;$
l2Rnyb<;;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); it-2]Nw
-q?,
]kO|kIs
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 VAqZ`y
~K(mt0T)
BV}sN{
$Ny: At
二. 战前分析 WfTl\Dxw
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 `9\^.g)
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 Z4gn7
'V
m )r,
&!wtH
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ]U}B~Y
/* --------------------------------------------- */ KUHkjA_
vector < int *> vp( 10 ); Dg}EI^ d
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); |nqN95'u+]
/* --------------------------------------------- */ 4.~ <|T8
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 3'SN0VL
/* --------------------------------------------- */ ph%t
#R
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); M.EL^;r
/* --------------------------------------------- */ nD!t*P
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); [b~+VeP+p4
/* --------------------------------------------- */ 8cURYg6v
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ]A1'+!1$
~I~lb/
F9A5}/\
J(P'!#z^
看了之后,我们可以思考一些问题: /2tPd
1._1, _2是什么? J?hs\nA
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。 -q&,7'V
2._1 = 1是在做什么? $)6M@S
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 Wo,93]
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 o/=61K8D
Qx_N,1>S
ogJ';i/o
三. 动工 ([7XtG/?
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ,8!'jE[d
Oa M~rze
!lM.1gTTC
]a[2QQ+g
template < typename T > P=s3&NDD
class assignment u0qTP]
{ ] 8<`&~a
T value; ZQ-6n1O
public : x<.(fRv
assignment( const T & v) : value(v) {} ^}J,;Zhu5
template < typename T2 > )d|s$l$?7
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } #6pJw?[
} ; J2Qt! -
h*3{IHAQ
5Z=GFKf|
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Il#ST
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment _c(h{dn
iI &z5Q2
XdnpL$0
3/]~#y%2
class holder _p^Wc.[~M
{ f6PYB&<1
public : J.O{+{&cd
template < typename T > 6:?mz;oP
assignment < T > operator = ( const T & t) const j*d+WZm8-g
{ bHXoZix
return assignment < T > (t); w U1[/
} XK;Vu#E*^
} ; r- Y7wM`TZ
+k/=L9#e
{]dvzoE]
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: "EE(O9q
t oM+Bd:Y
static holder _1; [lu+"V,<LJ
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 :u)Qs#'29
YHxQb$v)
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); uh>"TeOi
而不用手动写一个函数对象。 ,4;'s
B$S@xD $
.LbAR
u
abS3hf
四. 问题分析 Q:'r
p
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。 BH}M]<5
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。 tGSXTF}G
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 KUUZN
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ][XCpJ)8
下面我们可以对这几个问题进行分析。 }j!C+i
/)?qD
五. 问题1:一致性 p1T0FBV
L
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?| %MCS_'N
J
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ,F+,A].wG
>\3N#S"PF
struct holder R0|4KT-i
{ ;hh.w??
// -M4VC^_
template < typename T > IIF <Zkpb
T & operator ()( const T & r) const $if(n||
{ rX)_!mR
return (T & )r; y'z9Ya
} _94R8?\_V7
} ; Jid_&\
o"kL,&
这样的话assignment也必须相应改动: kv2 H3O
2Zg%4/u,Zp
template < typename Left, typename Right > `(6cRT`Wp
class assignment h8;H<Y;yQ
{ 7|o}m}yVx
Left l; `BaJ >%|
Right r; BJ5^-|
public : ofs Lx6Po
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} b'vIX<
g
template < typename T2 > _ D"S
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Vl'rO_?t
} ; s{42_O?,c
?u0qYep:
同时,holder的operator=也需要改动: i@ 86Ez
Dr"PS
>.
template < typename T > H29vuGQjq
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const k7(lwEgNG
{ w{4#Q[
return assignment < holder, T > ( * this , t); iRM ?_|
} Digx#'#jf
%/S HB
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 G+\&8fi0
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 i?|u$[^=+
pIKfTkSqH
return l(rhs) = r; E
`V?Io
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。 >4Qj+ou
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: #eF
k
#T8PgmR
template < typename Tp > \3hFb,/4k
class constant_t y(Em+YTD
{ 6=*n$l#}
const Tp t; xhB-gG=
public : _,f7D/dq
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} /03?(n= 3
template < typename T > NL'(/|)
const Tp & operator ()( const T & r) const {s=c!08=
{ ~3|)[R=+p1
return t; mApl;D X
} ']Z%6_WF
} ; kPO+M~+n
w8#ji 1gX
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 i8#:y`ai
下面就可以修改holder的operator=了 n1b^o~agwC
&G?w*w_n
template < typename T > ~
cI`$kJ
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const j9BcoEl:;
{ [}}q/7Lp
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); R_vK^Da
} &4*f28 s
z+^9)wg9
同时也要修改assignment的operator() `9A`pC
<X?xr f
template < typename T2 > CX;
m8
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } H;+98AIy`
现在代码看起来就很一致了。 6p.y/LMO
5fLp?`T
六. 问题2:链式操作 29&F_
现在让我们来看看如何处理链式操作。 1k{H,p7
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。 ?/(*cA
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。 Fw^^sB
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。 di<g"8
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct s~c cx"HH
KbH|'/w
template < typename T >
6B}V{2
struct result_1 G}aM~, v
{ Dw,LB>Eq,
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; n>)h9q S
} ; v7f[$s$m
hb>uHUb&
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: m]}EVa_I`/
Bm6tf}8
template < typename T > .g.glQ_~=
struct ref 3.rl^Cq1
{ Rk{vz|
typedef T & reference; %2^V.`0T
} ; K1o&(;l8G
template < typename T > "5<YN#
struct ref < T &> :zpT Gk8Z
{ M"$g*j
typedef T & reference; IU"8.(;o
} ; ly@%1
x6vkd%fCj
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: R?J8#JPXD
{@PZlQg
template < typename T > Ij9=J1c4
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const v7D0E[)~
{ VS65SxHA
return l(t) = r(t); BU|m{YZ$
} /)4Q%Zp
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。 {&FOa'bP
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 r>rL[`p(2
<t"fL
RX
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 ?DY6V;&F@f
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: |{rhks~
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 |_a^+!P
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 _Ecs{'k
最后的布局是: ~W3t(\B'
Add u=0161g
/ \ `u8(qGg7GF
Divide 5 r'@7aT&_
/ \ bKh}Y`
_1 3 ft!D2M
似乎一切都解决了?不。 x@|10GC#:
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。 _J,*0~O$
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。 oMNBK/X_
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: {<cgeH
KSUhB
template < typename Right >
af/0e}-
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const A>*#Nw5L
Right & rt) const u_*y~1^0
{ JQW7y!Z
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); D"{%[;J
} zJOyr"B'8
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 \8k4v#wH
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。 4UN|`'c
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。 p.,`3"C1
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。 .{(gku>g(
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。
:1~4X
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? D8b9T.[(
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: -)DxF<8B
}xgs]\^,73
template < class Action > V! .I>
class picker : public Action j3[kG#
{ G420o}q
public : Q=epUHFs
picker( const Action & act) : Action(act) {} lEw!H^O4
// all the operator overloaded |w>d]eA5
} ; '1Ex{$Yk
yEVnG`
1
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。 _gpf9ad
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: $6d5W=u$H
K)eyFc
template < typename Right > .AF\[IQ
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const k~JTQh*,w
{ .8wF>
8
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); On,z#A
} QO4eDSW
NkAu<>
G _
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > LfvRH?<W
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。 `U>]*D68
-8SZ}J
template < typename T > struct picker_maker l?HC-_Pbh
{ u!McPM8Yk
typedef picker < constant_t < T > > result; c2PBYFCyC
} ; r6nWrO>y
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > V@`%k]k
{ V} h)e3X
typedef picker < T > result; iS`ok
} ; 6s$h _$[X
?~oc4J*>(
下面总的结构就有了: :S+Bu*OyH
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。 0.B'Bvn=s2
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。 m4R:KjN*
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 $-39O3
至此链式操作完美实现。 ^+Vf*YY
8
/^`do3a}
LXRIo2ynuw
七. 问题3 o3le[6C/8=
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 A=np?wc
8(H!iKHe
template < typename T1, typename T2 > o\nFSGkn
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -I~\
{ C0&ZQvvy1:
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Z|d+1i
} #_: %Yd
A!a.,{fZ
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: (,RL\1zJ
MO|8A18B
template < typename T1, typename T2 > )Zfb M|
struct result_2 l^__oam
{ QL-E4]
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; >{"E~U
} ; = @lM*
Uf|@h
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? rW*[sLl3
这个差事就留给了holder自己。 2Xv$
6<YAoo
t]ID
template < int Order > 0 l+Jq
class holder; !"
@<!
template <> S]gV! Q4%
class holder < 1 > <
WQ
~X<1D
{ ?p>m;Aq
public : "l B%"}
template < typename T > uFfk!
struct result_1 N \woFrG
{ zo1fUsK?
typedef T & result; >ni0:^vp
} ; w`F'loUEt
template < typename T1, typename T2 > OK
\9 `
struct result_2 0
.ck!"h}
{ \ns}
M3
typedef T1 & result; dfXBgsc6i
} ; :\%ZTBLL
template < typename T > (b7',:_U7
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const c+
aTO"
{ $IJ"fs
return (T & )r; v
`;Hd8
} yxi* 4R
template < typename T1, typename T2 > { ^R>H|~
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Dt'bbX'edw
{ eo&G@zwN
return (T1 & )r1; @/='BVb'T
} tSVS ogGd
} ; RvyCc!d
HgTBON(
template <>
zw0u|q;#
class holder < 2 > Y,-!QFS#
{ X: QRy9]
public : pwA~?$B1
template < typename T > =TA8]7S~U
struct result_1 7LiyA<
{ a._>?rVy
typedef T & result; vJ>o9:(6
} ; ((6?b5[
template < typename T1, typename T2 > {v2[x W
struct result_2 Ys<z%
{ q<cxmo0S
typedef T2 & result; >oapw5~5
} ; <Kk?BRxi
template < typename T > Xc<Hm
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const !^Q4ZL,-
{ ;Ao`yC2(v
return (T & )r; sRC?l_n;
} S) `@)sr
template < typename T1, typename T2 > qCm8R@
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const VwT&A9&{8
{ .RWq!Z=)3
return (T2 & )r2; aX*7tRn_%
} $]4o!Z
} ; }D!o=Mg^
LKg9{0Y:
tYx>?~
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> >。 )Dyyb1\)
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: UryHte
首先 assignment::operator(int, int)被调用: f;bVzti+w
`_OB_F
return l(i, j) = r(i, j); 4XSq\.@G
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Q'aVdJN,
ov1#BeQ
return ( int & )i; ob9=/ R?i
return ( int & )j; Xvxrz{
最后执行i = j; ,v#3A7"yW
可见,参数被正确的选择了。 0hq\{pw_y*
8TYoa:pZ
:#=BwdC
m[hHaX
Q}1qt4xy*
八. 中期总结 -#r=
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: 'K|F{K
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 4Dasj8GsV
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 pJ/{X=y
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor +ux`}L(
1/A|$t[
5qkyi]/U8
xiF}{25a
v3cLU7bi?2
/Y[ b8f
九. 简化 $I9U.~*
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 nQG<OVRClS
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 fbkAu
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: +#6f)H(P]
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ,t39~w
+-*/&|^等 Sb`SJ):x
2. 返回引用。 fdgjTX
=,各种复合赋值等 BipD8`a
3. 返回固定类型。 eH%i8a
各种逻辑/比较操作符(返回bool) y_T%xWK5
4. 原样返回。 h@Ix9!?+
operator, jgBJs^JgYG
5. 返回解引用的类型。 n%6=w9.%c
operator*(单目) a4",BDx
6. 返回地址。 G'Uq595'-
operator&(单目) wYh]3
7. 下表访问返回类型。 o)H|
#9h5
operator[] w}
r mYQ
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 J,k.*t:
operator<<和operator>> #,OiZQJC
i"n1E@
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 F /"lJ/I
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 2]H?q!l!O
hAD gi^
template < typename Left > %4w#EbkSS
struct value_return `8;\}6:"1
{ Ee=!bv(%70
template < typename T > iGNZC{
struct result_1 1:4u]$@E
{ E/_n}$Z
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 8*eVP*g
} ; `-5gsJ
35YDP|XZb
template < typename T1, typename T2 > *\^(-p~M
struct result_2 pK)!o
{ q[c^`5
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; }1NNXxQ
} ; ;s5JYR
} ; I3 YSW
3
op{h6
th+LScOX
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ~2QD.(
hjp,v)#
下面我们来剥离functor中的operator() -c%'f&P
首先operator里面的代码全是下面的形式: 8>DX
:`
BuS[(
return l(t) op r(t) 3*eS<n[uG
return l(t1, t2) op r(t1, t2) E-#C#B
return op l(t) b3q&CJ4|
return op l(t1, t2) /=KEM gI?
return l(t) op K%;=i2:
return l(t1, t2) op AdRK )L
return l(t)[r(t)] B8zc#0!1
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] `bZgw
^C;ULUn3
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: |43Oc:Ah+
单目: return f(l(t), r(t)); YH&0Vy#c$
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); VRUA<x
双目: return f(l(t)); 3u9}z+q
return f(l(t1, t2)); l)Mi?B~N
下面就是f的实现,以operator/为例 Oo9'
C%"aj^u
struct meta_divide 3/8<dc
{ Y5<W"[B!
template < typename T1, typename T2 > :%IB34e
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ^-(DokdBn
{ 8#RL2)7Uy`
return t1 / t2; @[]#[7
} %4Yq
(e
} ; \Z-Fu=8J8^
^[b DE0
这个工作可以让宏来做: M/YS%1
(.kzJ\x
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ HaQox.v%
template < typename T1, typename T2 > \ ccy q~
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; @E=77Jn[px
以后可以直接用 Jl ?_GX}ZY
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1)
g hW
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 eqqnR.0
(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。。。) ME*A6/h
S4
s#EDs
</_.+c [
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 0Q[;{}W}
}`]Et99Q5
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > lDZ~
class unary_op : public Rettype l_zTpyOZ
{ Cw~fP[5XMF
Left l; 2Vxx
public : >*$Xbj*
unary_op( const Left & l) : l(l) {} RJdijj
vHb^@z=
template < typename T > [iC]Wh%
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )oZ2,]us!
{ iK8jX?
return FuncType::execute(l(t)); [ic%ZoZ_
} 5JS*6|IbD{
DDZnNSo<JQ
template < typename T1, typename T2 > }+K=>.
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const k{cPiY^
{ dyB@qh~H
return FuncType::execute(l(t1, t2)); i$CF*%+t
} ;dTxQ_:
} ; bl#6B.*=
%Hu.FS5'
#j"GS/y"
同样还可以申明一个binary_op 5i%\m
.d+zF,02Z
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > xxOhGA)
class binary_op : public Rettype .>Fpk7
{ 877Kv);
Left l; pMoza8
Right r; ;&MnPFmq
public : `k(m2k?
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} kv<(N
Asj<u!L
template < typename T > X#o;`QM
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _.SpU`>/f
{ [<nd+3E
return FuncType::execute(l(t), r(t)); )-25?B
} `tl -] ^Y2
fP
llN8n
template < typename T1, typename T2 > {"db1Gbfg
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const kA9 k^uR/
{ SZvC4lOn#
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); GZm=>!T
} DH:9iX '
} ; Ti>}To}B5
+R"n_6N
IH.EvierJ
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 !wKiMgLS
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 N:,V{Pw
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 3A\Z]L
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。 UI*&@!%bzp
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! {a(<E8-^
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。。。 GK#D R/OM
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 D[{"]=-
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) VREDVLQT
下面是修改过的unary_op iDYm4sY
!(y(6u#
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Bf" ZmG9
class unary_op SBY0L.
{ ^!x qOp!
Left l; n%!50E6*:
%1)J Rc
public : zbfe=J4c
m3XT8F*&
unary_op( const Left & l) : l(l) {} (Z8wMy&:
ed#>q;jX
template < typename T > }6*JX\'q
struct result_1 ri4:w_/{,Y
{ qJR8fQ
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ] ~}~d(
} ; >]2 ^5C;
[~?6jnp
template < typename T1, typename T2 > bG+Gg*0p
struct result_2 -?Cu-'
{ P@Vs\wAT
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; C#RueDa.
} ; Pd~z%VoO
IG~Zxn1o
template < typename T1, typename T2 > ]PbwG
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const v+CW([zAx#
{
PmT<S,}L
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); s:I 8~Cc
} JC}T*h>Ee
6mjD@
template < typename T > `0-i>>
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {'#7b# DB>
{ ;|f]e/El
return OpClass::execute(lt(t)); |RDE/
} c$_}
4x.I"eW~&
} ; lE3&8~2
7r pTk&`
sR| /s3;
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug biVsbxYurq
好啦,现在才真正完美了。 Gi&/`vm
现在在picker里面就可以这么添加了: (V"7H
@9\E
template < typename Right > EdZNmL3cB
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const xFyBF[c
{ eGo$F2C6E
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); B9'2$s+Z;
} Kc+9n%sp
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 2t7=GA+j
[ *
!0DW`
<<H'Z
H-8_&E?6m
Htep3Ol3
十. bind 1h`# H:
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 fm Fs
先来分析一下一段例子 F0'8n6zj
lT'V=,Y
t
uC2 5pH"
int foo( int x, int y) { return x - y;} Apkb!"}>
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ~-~iCIaTb
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 (AHTv8
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 #c-Jo[%G
我们来写个简单的。 q\Z9.T+Qo
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: %@%~<U)W
对于函数对象类的版本: YW"nPZNPy~
nDNK}O~'
template < typename Func > 'f6!a5qC
struct functor_trait O\ w-hk
{ 4n%|h-!8
typedef typename Func::result_type result_type; KCn#*[
} ; ,_: 6qn{
对于无参数函数的版本: +@<@x4yt
l
Ng)k1
template < typename Ret > iF1zLI<A
struct functor_trait < Ret ( * )() > IOl0=+p
{ f1t?<=3Ek<
typedef Ret result_type; !KHbsOT?9
} ; 3GZrVhU?m
对于单参数函数的版本: b+$-f:mj
Ljk0K3Q6>
template < typename Ret, typename V1 > GA.cp*2~
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 5=;'LWXCJ
{ 2F:X:f
typedef Ret result_type; z{qn|#}
} ; GGFrV8
对于双参数函数的版本: Z
FIgKWZ'
7Ur'@wr
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > {tnhP^C3>
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > -i4hJC!3
{ pFEU^]V3*
typedef Ret result_type; wT:mfS09N
} ; ]kH8T'
等等。。。 (-{.T
然后我们就可以仿照value_return写一个policy :Z]\2(x
),0Ea~LB4
template < typename Func > p0HcuB)Y
struct func_return #twl
{ 3UJSK+d\
template < typename T > ak(P<OC-
struct result_1 #}8gHI-9%
{ mMad1qCi7
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 5
Praj
} ; weIlWxy
)lVplAhZD
template < typename T1, typename T2 > smX&B,&@
struct result_2 "9;Ay@'B
{ vFK(Dx
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; SuA`F|7?P
} ; 1(4IcIR5T;
} ; N'8}5Kx5
))uki*UNK
1@`mpm#Y
最后一个单参数binder就很容易写出来了 $PTl{
0f,Ii_k bT
template < typename Func, typename aPicker > <:~'s]`zf
class binder_1 *)i+ c{~
{ HE3x0H}o>
Func fn; T2k# "zD
aPicker pk; w5mSoKb
public : ( z.\,M
Yd<q4VJR
template < typename T > SY+$8^
struct result_1 :UDe\zcd"
{ *l'5z)]
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; pg4jPuCM
} ; 1Gk'f?dw
lLuAg ds`
template < typename T1, typename T2 > n}q/:|c
struct result_2 N#vV;
{ ;3N>m|?D=
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; m H&WoL<K
} ; h?&S*)1
],Y+|uX->
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} uh~,>~a|
@ {8xL
template < typename T > *AI?md
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const x5!lnN,#
{ 4:qM'z
return fn(pk(t)); P\.1w>X
} O%busM$P)/
template < typename T1, typename T2 > 'U4@Sax,
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const G+jcR; s
{ yA-UXKT
return fn(pk(t1, t2)); i>AKXJ+
} \oAxmvt
} ; =/qj vY
> 0NDlS%Q:
tfq; KR
一目了然不是么? \ dZD2e4
最后实现bind )R"deb=s
!8OUH6{2
8J+:5b_?
template < typename Func, typename aPicker > 9rQw~B<S
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ^+Stvj:N
{ t+O7dZt%r
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); sqk$q pV6
} ,2^zX]dgM
(ysDs[?\
2个以上参数的bind可以同理实现。 NFlrr*=t>
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。 8nHFNOv6
9y5nG
十一. phoenix ;p2a .P
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 4Awl
j{;IiVHnR
for_each(v.begin(), v.end(), /?
HLEX
( ryoD 1OE
do_ .g95E<bd
[ FR 1se
cout << _1 << " , " %%Z|6V74
] )l*6zn`z
.while_( -- _1), he1W22
cout << var( " \n " ) )w!*6<