一. 什么是Lambda 2~yj
=D27Z
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 CFu^i|7o
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, 1%";|
)E^Pn|H
wVF
qkJ
LMLrH.
class filler 1c*;Lr.K
{ u Vo"_c w
public : Q&w"!N
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} l.BiE<&
} ; Ieh<|O,-C
/^WOrMR
A~<cp)E
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: z0|-OCmL
]VS:5kOj`
{f;DhB-jj
D&OskM60
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Zlrbd
DbYnd%k*4
5+qdn|9%T
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 TQQh:y
_SMi`ie#
^-"tK:{
r,:acK
二. 战前分析 hG272s 2
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。 \:2z!\iP`
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 tY#Zl 54~{
`w)yR>lqh
<s$Jj><
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); j_z@VT}y
/* --------------------------------------------- */ E,Xl8rC
vector < int *> vp( 10 ); jrX`_Y
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); XR$i:kL,,
/* --------------------------------------------- */ =o'g5Be<F
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); b)r;a5"<5
/* --------------------------------------------- */ lWBewnLKE
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); LyG`q3@
/* --------------------------------------------- */ lcVG<*gf-
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); $v5 >6+-n
/* --------------------------------------------- */ ~JP3C5q
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); *]!rT&E
.fS{j$
{YwdhwJP
a;\a>N4
看了之后,我们可以思考一些问题: gJ>#HEkMB
1._1, _2是什么? 59~mr:*sF
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。 ;Nd'GA+1;(
2._1 = 1是在做什么? JkKbw&65
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。 sj6LrE=1
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。 Oc5f8uv
U
U#tm
5tEkQ(Ei8
三. 动工 ;s8\F]K
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: v@{VQVx
e7plL^^`
B;2#Sa.
=,X*40=
template < typename T > Mo oxT7
class assignment D$E#:[
{ R83PHM
T value; ";DozPU
public : p$` ^A
assignment( const T & v) : value(v) {} t. DnF[
template < typename T2 > -z%->OUu
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } KEf1GU6s
} ; ;j+*}|!
xc7Rrh]}
'}-QZ$|*
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 9WV8ZP
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment PH'n`D#
XV,ce~ro[
IYa(B+nB)
e*d lGK3l
class holder A+FQmLS
{ U8@P/Z9
public : N2lz{
template < typename T > +fq\K]
assignment < T > operator = ( const T & t) const f*T}Ov4
{ PfGiJ]:V-u
return assignment < T > (t); ]Rxrt~ ZB
} `YO&
} ; 6o*'Q8h
U/xzl4m6
L@f&71
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: ]v:"
fA=Lb^,M
static holder _1; 6X$nZM|g,
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 lA`-"
n#B}p*G
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); w4zp%`?D'
而不用手动写一个函数对象。 L=P8; Gj)
'R99m?"
%/ :&L+q
Ds{bYK_y
四. 问题分析 ,wy;7T>ODd
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。 Y@qugQM>
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。 ^N`KT
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 yN06` =
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 w7 \vrS>&
下面我们可以对这几个问题进行分析。 e)3Mg^
J?tnS6V
五. 问题1:一致性 6="o&!
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?| \x5>H:\Y
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 &3)6WD?:U
*z_`$Y
struct holder =5:kV/p
{ 6j|~oMYP
// b{X.lz0
template < typename T > z]=Ks_7
T & operator ()( const T & r) const UF@.
{ , 10+Sh
return (T & )r; iTF%}(
} yA7O<p+
} ; \Rha7O
= \K/ulZo
这样的话assignment也必须相应改动: |:u5R%
G=C2l#
Ae!
template < typename Left, typename Right > R@`xS<`L/
class assignment % 3fpIzm
{ c;=St1eoz
Left l; Ki%)LQAg
Right r; D%=&euB
public : ;6?,Yhk$h
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} @Y+kg
template < typename T2 > [FBc&HN
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 9_Z_5w;h
} ; #W8c)gkG9
ucbtPTFYvr
同时,holder的operator=也需要改动: 8
-w|~y';
*Tmqs@L
template < typename T > gLx?0eBBA
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const T>&dPVmG,
{ u!fZ>kS
return assignment < holder, T > ( * this , t); 6.a>7-K}%
} - 8jlh
VRHS 4
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。 x_l8&RIB*
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 nppSrj?
Svs&?B\}{6
return l(rhs) = r; A}3E)Qo=G
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\y\]AmF
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ZY;g)`E1
")NQwT}
template < typename Tp > BL%&n*&
class constant_t Qb;]4[3
{ |@?='E?h
const Tp t; kpk ^Uw%f
public : FE#|5;q.
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ONc#d'-L
template < typename T > O_5;?$[m
const Tp & operator ()( const T & r) const s,D GFK
{ 'SIc2H
return t; U)3?&9H
} ;zWiPnX}
} ; 2"o<>d
[u-=<hnoa
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Q1H.2JXr
下面就可以修改holder的operator=了 TETfRnm
U)z1RHP|z
template < typename T > dp3TJZ+U
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ADMeOdgca
{ Q0Gfwl
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); c{T)31ldW
} F-$NoEL
48!F!v,j)x
同时也要修改assignment的operator() ]!@!qp@
J.0&gP V
template < typename T2 > TJ,?C$3
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } F[fs^Q6S$
现在代码看起来就很一致了。 Kke
_?/fT
U/7jK40
六. 问题2:链式操作 ^q<EnsY
现在让我们来看看如何处理链式操作。 'qeUI}[
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。 BpF}H^V-
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。 m^^#3*qa
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。 ![Vrbe P
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 2J`LZS
2[KHmdgtB
template < typename T > UZgrSX {
struct result_1 V{rQ@7SE
{ kioIyV\=
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; yT(86#st
} ; nH[>Sff$
HaOSFltf#
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: Qk^}
ork{a.1-_w
template < typename T > >Q)S-4iR
struct ref g
G|4+' t
{ 4&~*;an7
typedef T & reference; I*(7(>zgyv
} ; gER(&L 4[
template < typename T > >rFM8P(
struct ref < T &> rE\&FVx
{ *`tQX$F
typedef T & reference; U.|0y =
} ; ^9|&w.:@Q
C Y)[{r
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: EhN@;D+
L_IvR 4:j~
template < typename T > >lugHF$G
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const X`I=Z ysB
{ |@)jS.Bn
return l(t) = r(t); {_4zm&
}
o7AI
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。 `1R[J4e
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 +ZRm1q
o:Tpd 0F
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 _^^5
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: iyMoLZ5
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ;i 3C
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 1oG'm
最后的布局是: *(VwD)*
Add k6_OP]
/ \ j*_#{niy:
Divide 5
5)M#hx%]#
/ \ o^BX:\}
_1 3 yLt>OA<X
似乎一切都解决了?不。 l+O\oD?-
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。 b28C(
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。 AE%zqvp>
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: ' PmBNT
~hU^5R-%
template < typename Right > 'W[Nr
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const CWnRRZ}r
Right & rt) const JZD&u6tB
{ c$)!02
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); zM'2opiUY
} T{ /\q 5
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Zg >!5{T
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。 g^:7mG6C
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。 Zor Q2>
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。 6Kd,(DI
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。 "o<&3c4
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? &s&Ha{(!w
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: SS-7y:6y>
iP?=5j=4
template < class Action > p2m`pT
class picker : public Action 6^nxw>-
{ o31pF
public : wpm $?X
picker( const Action & act) : Action(act) {} <U""CAE
// all the operator overloaded pKk{Q0Rt
} ; Dn;$4Dak(
y Xi$w.gr
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。 97VS
xhr
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: U9q6m3#$
Za1VJ5-
template < typename Right > -O[9{`i]
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const W;
?'
{ kL%o9=R1
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); w Yr M2X@
} P Z+Rz1x
G~Fjla\?Q
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > @X#e
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。 OlYCw.Zu
z%L\EP;o}
template < typename T > struct picker_maker s|C4Jy_
{ EA!I&
mBq
typedef picker < constant_t < T > > result; \H.1I=<
} ; c(!{_+q"
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 5E\&O%W"
{ ixo?o]Xb`
typedef picker < T > result; Qx[
nR/
} ; C.{z+
<ApzcyC
下面总的结构就有了: o!|TCwt
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。 ,"4
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。 QgW4jIbx
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 iYzm<3n?
至此链式操作完美实现。 7j\jOklV
N>+L?C
\-)augq([
七. 问题3 [+4--#&{
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。 &V7{J9
/ 9soUt
template < typename T1, typename T2 > _cXLQ)-
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const lnRbvulH
{ MIWI0bnf
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); cvQMZ,p
} >t}0o$\?E
[ncOtDE
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: Q
,)}t
Nn|~:9#
template < typename T1, typename T2 > a`uHkRX
)U
struct result_2 {t<U:*n2
{ `$N AK
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; L\H,cimN
} ; [|\BuUT'
\^rAH@
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? M\ {W &o1!
这个差事就留给了holder自己。 c{s%kVOzg
H-1y2AQ
A{b?ZT~2]
template < int Order > Dz>v;%$S-
class holder; [1 gWc`#
template <> S,TK;g
class holder < 1 > .jC-&(R
+
{ ^ G(GjW8
public : WD,iY_'7u^
template < typename T > J^BC
struct result_1 Jri"Toz0
{ )mMHwLDwH
typedef T & result; _Tj`
} ; jB!Q8#&Q
template < typename T1, typename T2 > Z&R{jQ,
struct result_2 1]vrpJw
{ uyITUvPg[
typedef T1 & result; m;d#*}n\p
} ; 7'9~Kx&+
template < typename T > C~dD'Tq]
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const i@}/KT
{ nWAx!0G
return (T & )r; 2,O;<9au<
} I`e|[k2
template < typename T1, typename T2 > J 4E G
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const RwC1C(ZP
{ PI0[
return (T1 & )r1; +TnRuehtk
} %XieKL
} ; 71ctjU`U2
?`%)3gx|
template <> jP9)utEm6
class holder < 2 > [EETx-
{ A12 #v,
public : /HmD/E\
template < typename T > Vg)]F+E
struct result_1 kK[m=rTx1$
{ 8UyYN$7V
typedef T & result; LL1HDG>l
} ; T>ds<MaLP
template < typename T1, typename T2 > >1=sw
qa
struct result_2 .?YLD+\A
{ [9E<z2H
typedef T2 & result; {$ghf"
} ; C4 &1M
template < typename T > 7VdG6`TDR
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const P+Ta|-
{ > ^b6\
return (T & )r; x;cjl6Acm
} $(ugnnJ*
template < typename T1, typename T2 > Jn_; cN
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const *hp3w
{ <-:gaA`KM
return (T2 & )r2; d?)C} 2
} =sk]/64h``
} ; }. x&}FqXE
hi I`ot
?-P]m&nh|
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 4epE!`z_&
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: i(XcNnn6
首先 assignment::operator(int, int)被调用: *LbRLwt
Ih]'OaE
return l(i, j) = r(i, j); I-Ya#s#m
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) A7!=`yA$
}l/!thzC
return ( int & )i; h4 s!VK1X
return ( int & )j; ZCZY gf@
最后执行i = j; mRT`'fxK
可见,参数被正确的选择了。 R30{/KK
m
4VhR_
(q!tI*}
|7V:~MTkk&
Xx~XW^lsh
八. 中期总结 NX^%a1D!
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: e{~s\G8g
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ZlHN-!OZp
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 =8?gx$r2
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor LB|FVNW/S
Htseu`>_$
0i2ZgOJ
g_\U-pzr
QQ4
&,d
]e?cKC\"e
九. 简化 MX-(;H
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。 OQ>r;)/
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 }];8v+M
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: y5L%_
{n
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ?3wEO>u
+-*/&|^等 URq{#,~CT
2. 返回引用。 HY.??
5MH
=,各种复合赋值等 L=u>}?!,Fj
3. 返回固定类型。 UC)-Fd
各种逻辑/比较操作符(返回bool) `Trpv$
4. 原样返回。 7tgn"wK
operator, cNzn2-qv
5. 返回解引用的类型。 R&13P&:g
operator*(单目) v*+.;60_
6. 返回地址。 _e<3 g9bj
operator&(单目)
5gV%jQgkC
7. 下表访问返回类型。 |0vV?f$
operator[] UwuDs2
t
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 _VFxzM9f
operator<<和operator>> -z]v"gF?Px
o7N3:)
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。 2 w2JFdm
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Dz4fP;n
~l~ai>/
template < typename Left > L3^WI(
8m
struct value_return DW^E46k)A
{ SrPZ^NF
template < typename T > -MrEJ
struct result_1 0#~e KFy
{ H]5%"(h
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; >}`q4U6$
} ; 9S
~!!7oj
1=x4m=wV
template < typename T1, typename T2 > >1[ Hk0 <x
struct result_2 ^zPa^lo-
{ 85U')LY
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; `wt*7~'=
} ; {O-,JCq/
} ; aZGX`;3
w,(e,8#:
)K2,h5zU
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait F0O"rN{
2)DrZI
下面我们来剥离functor中的operator() q| p6UL9
首先operator里面的代码全是下面的形式: [bd fp
a
X p4x:N
return l(t) op r(t) tL68
u[
return l(t1, t2) op r(t1, t2) U$R+&@;
return op l(t) './j<2|;U
return op l(t1, t2) xy>~1 5
return l(t) op Zvd^<SP<?
return l(t1, t2) op ;0Yeo"-
return l(t)[r(t)] Pa PQ|Pwz
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ]+O];*T
e;:~@cB,c
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ", b}-B
单目: return f(l(t), r(t)); ,/n<Qg"`
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); N5u.V\F!z\
双目: return f(l(t)); l?:!G7ie
return f(l(t1, t2)); #wH<W5gSZ
下面就是f的实现,以operator/为例 KlbL<9P>
h$)},% e
struct meta_divide uc@f# (-
{ >'3J. FY
template < typename T1, typename T2 > 1?\ #hemL
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) gz6BfHQG
{ G*_$[| H
return t1 / t2; ; ]GSVv:
} SsiKuoxk
} ; =}txcA+
juPW!u
这个工作可以让宏来做: iJ
HOLz"!
eIjn~2^
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ -g'[1
template < typename T1, typename T2 > \ pj. }VF!d
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} };
Bd$i%.r
以后可以直接用 @RW=(&<1
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) e*w2u<HP
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 au'Zjj/Ai5
(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。。。) ?9#}p
1*aw~nY0
FVOR~z
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 2
F3U,}
T0xU}
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > *C*n (the
class unary_op : public Rettype 5/-{.g
{ Td%[ -
Left l; @Y":DHF5q
public : Y>*{(QD
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ?5d7J,"<h
aW-'Jg=@H^
template < typename T > Bi?+e~R
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Id3i qAL
{ CO!K[q#
return FuncType::execute(l(t)); k^-HY[Q9
} %lsk>V
a=3?hVpB
template < typename T1, typename T2 > /*DC`,q
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const rJ)O(
{ )N!-g47o%#
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ]Z?$ 5Ks
} ?k)(~Y&@p
} ; {Rb|";
2aiZ
yD6lzuk{X
同样还可以申明一个binary_op -}nTwx:|5u
A<esMDX
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > FV|/o%XqK
class binary_op : public Rettype ]i\C4*
{ bgs2~50
Left l; Ym~*5|
Right r; KF&1Y>t=
public : .iFd
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} |7XV!D!\g
b=<xzvy
template < typename T >
V_*TY6
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .\1{>A
{ XKqUbi
return FuncType::execute(l(t), r(t)); o<T_Pjp
} 4OLq
^M60#gJ
template < typename T1, typename T2 > \Q[u ?/TF
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const n DLr17
{ zx
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); wIT0A-Por4
} NYbeIfL
} ; 4#H~g
@
m:@-]U@6
T^9k,J(rM
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 @m14x}H
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 G&FA~c
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) _\M:h+^
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。 OEc$ro=m*
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! :n36}VG|
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 >% a^;gk(
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Wx&gI4~
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) L$*sv.
下面是修改过的unary_op S0+nQM%
$7%e|0jC
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > }$-;P=k
class unary_op F.:B_t
{ {L 7O{:J
Left l; qF!oP
kqJ\kd
public : kae&,'@JF
{MK.jw9/
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 9Tbi_6[
F)x^AJie
template < typename T > <0!/7*;#ZT
struct result_1 Ic_>[E?k
{ (h;4irfX
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; /$v0Rq9
} ; Ik_u34U
8RC7Ei
template < typename T1, typename T2 > rOC2 S(m
struct result_2 +[$d9
{ 5e^t;
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 0zR4Kj7EE
} ; EN^C'n
A*)G. o:
template < typename T1, typename T2 > A8bDg:G1i
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;E? Z<3{
{ V>
K
sbPqR
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); sBozz #
} /Q
Xq<NG
vvEr}G
template < typename T > w-9FF%@<
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,[6N64fy
{ no_(J>p^&
return OpClass::execute(lt(t)); 5c*kgj:x
} 8Io--Ew3
[wS~.
} ; 6 Fz?'Xf
A1{ 7g<k6
\bJ,8J1C
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 4,D$% .
好啦,现在才真正完美了。 W10=SM}
现在在picker里面就可以这么添加了: 24u;'i-y5
v[efM8
template < typename Right > 0"q ^`@sZ
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const yEm[C(gZ
{ ^_dYE]t
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); d ;GF<bz
} iY
@MnnX
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 nqX)+{wAXe
nSWW^ ;
3\J-=U
@k_xA-a
pa1.+ ~)
十. bind px!lJtvgo
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 &gdtI
先来分析一下一段例子 U&W{;myt
y_bb//IAG
o#wDA0T
int foo( int x, int y) { return x - y;} 6ybpPls
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 >_9w4g_<
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 [d+f#\ut
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 -*;-T9
我们来写个简单的。 Oy>u/g~
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: DQ'yFPE
对于函数对象类的版本: y%* hHnGd
YKF5|;}
template < typename Func > H=2sT +Sp
struct functor_trait gJYB)LjH"
{ ;9w:%c1
typedef typename Func::result_type result_type; UA@(D
} ; 3<:(Eda}
对于无参数函数的版本: 7g'jg7
KjK.Sv{N
template < typename Ret > ~";GH20
struct functor_trait < Ret ( * )() > DIx!Sw7EC
{ i"eUacBz/-
typedef Ret result_type; +:@lde]/p
} ; Gj Ds,9@f
对于单参数函数的版本: sC
,[CN:b
=7&2-'(@
template < typename Ret, typename V1 > w}*2Hz&Q!
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Hggp*(AQK
{ yht|0mZV
typedef Ret result_type; ')ZM#
:G
} ; D[d+lq#p
对于双参数函数的版本: *;(wtMg
r`? bYoz
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > U/v }4b
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > tbbZGyg5b
{ v(uYso_
typedef Ret result_type; N7/eF9
} ; 1A>>#M=A
等等。。。 Y",
:u@R
然后我们就可以仿照value_return写一个policy E+>$@STv#
|3tq.JU
template < typename Func > UPs7{We W
struct func_return mJjd2a"vi
{ !U}dYB:O
template < typename T > .c#G0t<i[
struct result_1 }bwH(OOS
{ Bismd21F6=
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; .Y;ljQ
} ; 3ya_47D
ZbS*zKEW
template < typename T1, typename T2 > `/WX!4eR,
struct result_2 UZsn14xSA
{ E038p]M!
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; &YAw~1A
} ; JA .J~3
} ; sj@B0R=Qo
ZM:!LkK
u19d!#g
最后一个单参数binder就很容易写出来了 7#\\Ava$T
9NX/OctFa'
template < typename Func, typename aPicker > Dwvd
class binder_1 pq<302uBQ
{ gEFs4;
CN
Func fn; K0681_bp
aPicker pk; K,pQ11J
public : Q?e]N I^
lIs<&-0
template < typename T > y]dA<d?u
struct result_1 lRIS&9vA3
{ HzdtR
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; #;l~Y}7'
} ; 9d4Agj
M
0~.OMG:=
template < typename T1, typename T2 > :?LUv:G
struct result_2 Ne6]?\Z
{ ^Q)&lxlxpx
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ryk(Am<
} ; 6xLLIby,
%hEhZW{:
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Rh%c<</`0s
F=/@D)hND
template < typename T > }3{ x G+,
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .?C-J
{ cjTV~(i'4A
return fn(pk(t)); JYE[
1M
} L.5 /wg
template < typename T1, typename T2 > 8SJi~gV
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const az5 $.
{ b+Ly%&
return fn(pk(t1, t2)); +:JyXFu
} g\Ck!KJ/y
} ; wOhiC$E46
s<}d)L(
@vy{Q7aM
一目了然不是么? z?9vbx
最后实现bind BKiyog
F_Pv\?35z
H<hFA(M
template < typename Func, typename aPicker > U{^~X_?
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) G)vq+L5%
{ 9Z KB,
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); yXuc<m
} `V(zz
1Wz -Z
2个以上参数的bind可以同理实现。 Rn"Raq7Cn*
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。 #n9:8BKf
.BaU}-5
十一. phoenix )Ha`>
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 9_~[
Xup"gYTZQ
for_each(v.begin(), v.end(), "r:i
( 9GH11B_A
do_ u{Z
4M3U
[
+lK?)77f
cout << _1 << " , " )#NT* @j`
] @Ido6Z7
.while_( -- _1), |H!kU.f]
cout << var( " \n " ) mBp3_E.t
) PNjZbOmzS
); @W{VT7w
&}YJ"o[I
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: ?1+JBl~/d
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 J\WUBt-M
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 @|N'V"*MT
那么我们就照着这个思路来实现吧: (W=J3?hn
\]@XY_21
Sr9)i8x{
template < typename Cond, typename Actor > (JgW")M`cY
class do_while |zJxR_)
{ \wyn
Cond cd; 1;e"3x"
Actor act; .<0s?Q
public : %syFHUBw
template < typename T > M9_G
struct result_1 ,KM-DCwcG
{ {iz,iv/U
typedef int result_type; AK7IPftlH
} ; H(MCY3t
iyj,0T
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} ?Re6oLm<B
J ejDF*Q
template < typename T > nBVR)|+M
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const l'~~hQ{h/
{ U}6FB =
do `|t X[':
{ a!_vd B
act(t); b1("(,r/`
} |=dmxfj@
while (cd(t)); d]kP@flOV
return 0 ; p1-bq:
} Q|!}&=
} ; #/UlW
APfDy
\Mi] !b|8
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). +PCsp'D
d
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 Usa
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 IQ&