一. 什么是Lambda gt~u/Z%
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ~[BGKqh
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, INCD5dihJ
G_ ~qk/7mF
E4.A$/s8[
pY%KI
class filler "W9z>ezp
{ ^![7X'!;pt
public : ~~t>;
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ]xJ.OUJy
} ; /,$V/q+
%* gg6Q
|'x"+x
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: :RBeq,QaO
>Af0S;S
OKu~Nb*
Z\n^m^Z
=
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); EF9Y=(0|
|;p.!FO
4gmlK,a
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 g2u\gR5
yKm6
8n^
I58$N+#
IfI:|w}:"r
二. 战前分析 8&qtF.i-6
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 *Z2Ko5&Y2
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 `ooHABC
rx<P#y]3)
z|(<Co8#.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); :vaVghN\
/* --------------------------------------------- */ Wu8zK=Ve(
vector < int *> vp( 10 ); fZnq5rTk"
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 0[7"Lhpd
/* --------------------------------------------- */ XCXX(8To0=
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); "zqa:D26
/* --------------------------------------------- */ !g#y$
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); KhL%ov
/* --------------------------------------------- */ }"kF<gG1
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); D& &71X '
/* --------------------------------------------- */
q$K}Fm1C
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); VT#`l0I}
|S:erYE,G
@,W5K$Ka=
p&HO~J<w
看了之后,我们可以思考一些问题: EV|W:;Sg
1._1, _2是什么? _[wG-W/9R
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。 hVd_1|/X
2._1 = 1是在做什么? 8;f5;7Mn
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。 l%2 gM7WMY
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。 )?6%d
={o)82LV
lB#7j
三. 动工 5as5{"l
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 'cc{sjG
Np$ue
}yr
l2Rnyb<;;
it-2]Nw
template < typename T > E!L_"GW
class assignment J5xZLv
{ VAqZ`y
T value; ::cI4D
public : L{&Yh|}
assignment( const T & v) : value(v) {} >>8{N)c5E
template < typename T2 > Tv~Ho&LS
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ^D ;EbR
} ; 9}a&:QTHR
M+lr [,c
j;-2)ZLm
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ]U}B~Y
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment KUHkjA_
Dg}EI^ d
$IdU
eIhfhz?Q;#
class holder "/3YV%to-#
{ {)Shc;Qh
public : um2}XI
template < typename T > Wq}W )E
assignment < T > operator = ( const T & t) const U% ?+N
{ 7m:TY>{
return assignment < T > (t); rQ&XHG>Q*
} \#F>R,
} ; s; sr(34
TS=U%)Ik
##Qy6Dc
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: nAX/u[
(''w$qq"D
static holder _1; ? YluX
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 u
Qg$hS
6#a82_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 3bQq
Nk
而不用手动写一个函数对象。 5FsfJpw
AWAJ*6Z
g?cxqC<
)a%E $`
四. 问题分析 <KE%|6oER
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 K;>9K'n
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 #6pJw?[
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ,)VAKrSg
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 {j4&'=C:
下面我们可以对这几个问题进行分析。 JcfGe4
ZzP&Zrm
五. 问题1:一致性 Xxj<Ai2
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 4RH>i+)pS\
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5s>>]
.%
B^{~,'
struct holder HC6v#-( `{
{ (aq-aum-I
// 4i<GqG
template < typename T > w>'3}o(nY
T & operator ()( const T & r) const `91Z]zGpU
{ Cj/!m
return (T & )r; Mf7
[@#$
} b+L !p.:
} ; j'lC]}kH
D@]/%;
这样的话assignment也必须相应改动: K1&t>2=%
_3#_6>=M
template < typename Left, typename Right > $)KNp dXh
class assignment SA%)xGRW
{ l j+p}dt
Left l; m9\~dD
Right r; @CoUFdbz
public : vZ^U]h V
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 7 ;2>kgf~
template < typename T2 > $6 4{Ff
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 0w vAtK|Q
} ; *&V"x=ba,
cyh;1Q
同时,holder的operator=也需要改动: Z&7Yl(|
!Fs<r)j
template < typename T > Lg7dJnf
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const p1T0FBV
L
{ %MCS_'N
J
return assignment < holder, T > ( * this , t); voJJoy%
} 7I;0%sVQ{
~ftR:F|9
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 'QTa<Z)E
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 U r8JG&,
kxmsrQ>av
return l(rhs) = r; o"kL,&
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 7f<@+&
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Ylgr]?Db*
L=WKqRa>4
template < typename Tp > BJ5^-|
class constant_t ;q#Pl!*5
{ (UTA3Db
const Tp t; kjt(OFh'Y+
public : ZmJ<FF4
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} y I[kaH"J
template < typename T > PWO5R]
const Tp & operator ()( const T & r) const Ix~rBD9
{ 0C6T>E7
return t; %/S HB
} Owv}lJ
} ; Jyp7+M]
L[U?{
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 E5Ls/ HK
下面就可以修改holder的operator=了 A+z}z@K
N Ff`V
template < typename T > ?KE:KV[Y
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const @ 0/EKWF
{ GC(QV}9z"
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); eQMa9_
} nB}eJD|
PtGFLM9R
同时也要修改assignment的operator() ke)<E98DC
,pUB[w\
template < typename T2 > }*vE/W
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } +,)Iv_Xl$
现在代码看起来就很一致了。 kPO+M~+n
w8#ji 1gX
六. 问题2:链式操作 i8#:y`ai
现在让我们来看看如何处理链式操作。 n1b^o~agwC
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。 Ql,WKoj*
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。 <@y(ikp>
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。 WE+Szg(4x
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct U}l=1B
'>T hn{
template < typename T > n8FIxl&u
struct result_1 j{/5i`5m
{ i1 GQ=@
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; <<-BQ
l~
} ; 6p.y/LMO
5fLp?`T
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: n'1LNi
+=*ND<$n/E
template < typename T > //bQD>NBO
struct ref Fw^^sB
{ b27t-p8
typedef T & reference; "
^!=e72
} ; F3x*dq2
template < typename T > }^*`&Lh
struct ref < T &> =>O{hT^F
{ Dw,LB>Eq,
typedef T & reference; MFipXE!
} ; hb>uHUb&
c4bv Jy8
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: J8[aVG
5JG`FRW!
template < typename T > KXBTJ&
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Rk{vz|
{ Pu'lp
O
return l(t) = r(t); SjcX|=S
} \7e4t
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 tv;?W=&P
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 H)rJ>L
EEvi_Z932
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 ]
^J
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ~h%H;wC&
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 E_{P^7Z|Jg
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 g O8~$Aj
最后的布局是: #(Yd'qKo
Add i6O'UzD@T
/ \ B|=S-5pv*
Divide 5 Qh]k)]+*|
/ \ ]|[mwC4
_1 3 7(H?3)%0
似乎一切都解决了?不。 SE$l,Z"[*b
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。 9MbF:
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。 fS%B/h=
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: "Q{7X[$$^
u=0161g
template < typename Right > ~$1g"jIw
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 8mO_dQ
Right & rt) const \#gguq?[
{ msOE#QL6a
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Q*8x Bi1
} e|^.N[W
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 M -8d*#_P
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 WWLf'89It
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 Wq<HsJd/
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 VuH}@
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 tn |H~iF{
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? }t1 q5@QU
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: JQW7y!Z
D"{%[;J
template < class Action > zJOyr"B'8
class picker : public Action 9|K:\!7
{ 0Cyus
public : VI.Cmw~S
picker( const Action & act) : Action(act) {} "DRiJ.|APs
// all the operator overloaded B.);Ju
} ; g$z6*bL
+Edq4QYwR
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。 G%CS1#
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: xg;F};}5$
\^lDd~MWG
template < typename Right > 8boiJku`
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const WGUd@lC~
{ HLqDI lL
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); lEw!H^O4
} |w>d]eA5
'1Ex{$Yk
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > $`L
|
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 2=|Ks]<P
Jb)xzUhES
template < typename T > struct picker_maker
FWLLbL5t
{ ^Jc|d,u;s
typedef picker < constant_t < T > > result; (
;KTV*1
} ; S=$ \S9
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > %)e&"mq!|
{ hF1Lj=x
typedef picker < T > result; ]v_u2f'
} ; (62Sc]
.pblI
下面总的结构就有了: cHnd
gUW]
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。 ~6[3Km|2
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。 qGzF@p(p8
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ]oKHS$W9
至此链式操作完美实现。 %htwq ]rZd
/K<>OyR?
iS`ok
七. 问题3 HUel
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 Q@Cy\l
!z5Ozm+}
template < typename T1, typename T2 > -R`nitf
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Y{8}z
ZD
{ l4^MYwFR{O
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); :6Gf@Z&+
} iq5-eJmq
W QeQ`pM
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: LE g#W
x.
/WP~I
template < typename T1, typename T2 > %KR2Vlh0
struct result_2 NHhKEx0Gtu
{ YIHGXi<"n
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; (?P\;yDG
} ; z/pxZB~"
0 R>!jw
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? O#)YbaE
这个差事就留给了holder自己。 .gCun_td#
'.I0n
l^__oam
template < int Order > QL-E4]
class holder; [`1@`5SL-
template <> \CYKj_c
class holder < 1 > &p55Cg@e)
{ > v4+@o[~
public : %'Z`425a
template < typename T > D<T:UJ
struct result_1 mS+sh'VH
{ ZD<e$PxxCd
typedef T & result; O
2+taB
} ; 3WPZZN<K9
template < typename T1, typename T2 > /WI H#M
struct result_2 {7EpljH@
{ w%%*3[--X
typedef T1 & result; J #;|P-pt
} ; H9[0-Ur5
template < typename T > w|-m*v
.
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 4@Bl 1b[<
{ 12}!oS~_
return (T & )r; j!IkU}*c
} &HqBlRo
template < typename T1, typename T2 > R^yh,
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 43!E> mq
{ UDlM?r:f
return (T1 & )r1; TjjR% 3
} iz27yXHZ~
} ; ziv*4
e8k|%m<Sp
template <> H^jcWwy:
class holder < 2 > Lv>O BHD
{ Dt'bbX'edw
public : t* =i8`8
template < typename T > L^Fb;sJYI
struct result_1 m=60a@o]
{ g2YE^EKU~
typedef T & result; z#6(PZC}
} ; c7]0>nU;
template < typename T1, typename T2 > 9x#Tj/5%
struct result_2 ZSLvr-,D
{ *EFuK8 ;
typedef T2 & result; $ou/ Fn
} ; e1ExB#
template < typename T > `X(H,Q}*;
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const )c<[@::i
{ H@sM$8
return (T & )r; MwaRwk;
} FW3uq^
template < typename T1, typename T2 > D=M'g}l
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const m ~gc c
{ X#ud_+6x
return (T2 & )r2; B_"PFWwg
} %kuUQ%W1
} ; Pje1,B q
_lfS"ae
lr)9 U7
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 4
i`FSO
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: }wC=p>zA
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Tz7|OV_W$
i4)]lWnd
return l(i, j) = r(i, j); OUy}1%HY
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 9 6%N
n
m.5!.
return ( int & )i; WdbHT|.Aj
return ( int & )j; [f]:hJi
最后执行i = j; .i1|U8" X
可见,参数被正确的选择了。 88l{M[B2
p\tA&>3-
.+5;AtN
"||'
-(0
Rpxg
5
八. 中期总结 {#z[iiB
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: :DFtH13qO
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 SOluTFxUw
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ,E2c9V'
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor soA] f
zG<>-?q~'
b6@0?_n
oz l>Au
K"Gea`I
a#&\65D
九. 简化 $v=(`=
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 '_" S/X+v
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 <WL] (-9I:
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ?8q4texf[
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 1|$J>
+-*/&|^等 *nwH1FjH
2. 返回引用。 +;
=XiB5R
=,各种复合赋值等 [>lQiX
3. 返回固定类型。 yjM!M|
各种逻辑/比较操作符(返回bool) }*7Gq
4. 原样返回。 3w+ +F@(
operator, Gg%pU+'T
5. 返回解引用的类型。 od*#)
operator*(单目) QfL8@W~e
6. 返回地址。 @QDpw1;V'
operator&(单目) tZ:fh p
7. 下表访问返回类型。 AH^'E
operator[] 6df`]sc
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 o}yA{<"
operator<<和operator>> >bg{
hfs QAa
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。 <SRo2rjRa
例如针对第一条,我们实现一个policy类: @`aPr26>?
|pE
~
template < typename Left > \<\147&)r
struct value_return x#t?`
{ i"n1E@
template < typename T > sfsK[c5bm
struct result_1 9-y<= )
{
hAD gi^
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; %4w#EbkSS
} ; `8;\}6:"1
Kp6%=JjO
template < typename T1, typename T2 > 3Q_)Xs
r`
struct result_2 )b,FE}YX
{ kMg[YQ]OC
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; avUdvV-
} ; +d3h @gp
} ; [V0%=q+ R
t!0 IQ9\[*
/L` +
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait !iUT Re
TtgsM}Fm
下面我们来剥离functor中的operator() _FN#Vq2
首先operator里面的代码全是下面的形式: Qi|k,1A0
TU9$5l/;g
return l(t) op r(t) D+7[2$:z
return l(t1, t2) op r(t1, t2) R)%I9M,
return op l(t) ~ _ko$(;A
return op l(t1, t2) T!>sL=uf
return l(t) op XKvH^Z4h{l
return l(t1, t2) op x'V:qv*O
return l(t)[r(t)] ][>-r&V
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] L"(
{6H
ZJHaY09N
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: v5*JBW+c*
单目: return f(l(t), r(t)); xxpzz(S ]A
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); I1JF2 "{c
双目: return f(l(t)); KnUVR!H|
return f(l(t1, t2)); !ZayN
下面就是f的实现,以operator/为例 P#AS")Sj
>&Vz/0
struct meta_divide Y7 e1%,$v
{ _] us1
template < typename T1, typename T2 > KqXPxp^_Al
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Lo}zT-F
{ i L'j9_w,
return t1 / t2; l^rQo_alk
} ;;Jx1Q
} ; Pe`jNiI
`Yyi;!+0
这个工作可以让宏来做:
`dIwBfg_
i_p-|I:hQ
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ a!,X@5
template < typename T1, typename T2 > \ G1wJ]ar
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; :71St'
以后可以直接用 [f=Y*=u9,
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 1/c+ug!y
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 B9]bv]
(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。。。) ]i8t
@E=77Jn[px
Jl ?_GX}ZY
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 ^(7Qz&q
eqqnR.0
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ME*A6/h
class unary_op : public Rettype S4
s#EDs
{ l_P90zm39!
Left l; U"L-1]L
public : BxB B](
unary_op( const Left & l) : l(l) {} `{Fz
igF<].'V
template < typename T > 0*6Q8`I
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const b
T** y?2
{ cpphnGj5
return FuncType::execute(l(t)); ^t,haO4
} V2$M`|E
x}#N?d
template < typename T1, typename T2 > 2g;Id.i>
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const n39EKH rm%
{ _ U Y5
return FuncType::execute(l(t1, t2)); cuL/y$+EY
} X5+$:jq&
} ; ix5<h }
Twk<<
j k&\{
同样还可以申明一个binary_op @I?:x4
j)#GoU=w
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ~gg&G~ET
class binary_op : public Rettype gq~"Z[T
{ =0SJf 3
Left l;
CaV)F3
Right r; uS!V_]
public : T5wVJgN>
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} z<8VJZd
Ei89Ngp\}
template < typename T > 3Qu-X\
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const dEam|
{ %I@vM s^
return FuncType::execute(l(t), r(t)); Nop61zj
} "_:6v64Gx
ts
r{-4V
template < typename T1, typename T2 > o+Q2lO5
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const aTs9lr:
{ `tl -] ^Y2
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); fP
llN8n
} qf{HGn_9~1
} ; M*aYcIU((
NosOd*S
)#sN#ZR$
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 chM-YuN|
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 gOy{ RE
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) o Va[
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。 }$s QmRR
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! gZ=$bR
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。。。 R#s_pW{op
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 *E-MJCv
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) =FfR?6 ~
下面是修改过的unary_op a >k9&
w
yGH')TsjD
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > +P.JiH`\=
class unary_op l`a_0
{ :N'
Left l; ;s#]."v_=
(N5"'`NZA
public : e1hf{:&/G@
,Bj]j -\Y
unary_op( const Left & l) : l(l) {} vgi`.hk
.I%B$eH
template < typename T > =>7czw:S1
struct result_1 /Z]hX*QR
{ Fzz9BEw(i
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; & d* bQv$
} ; 7**zO3
H
::@JL
template < typename T1, typename T2 > He&A>bA)z
struct result_2 V>ZDJW"G!
{ u@Bgyt7Y
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; M{p9b E[j
} ; S(lqj6aa}
""h%RhcZ\
template < typename T1, typename T2 > qBZ;S3
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^Zlbs
goZ
{ zR?1iV.]
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); qipS`:TER
} {vur9L
\U'*B}Sz
template < typename T > u(JuU/U
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 7<k@{xI/
{ pE$*[IvQ'
return OpClass::execute(lt(t)); y8]vl;88yY
} CS0q#?
jRxzZt4
} ; l!ZzJ&
#*3 vE& p
+y][s{A
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug tR_DN
好啦,现在才真正完美了。 o_ r{cnu
现在在picker里面就可以这么添加了: |WW'qg]Uu
4+4&}8FH
template < typename Right > :^]FpUY
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const A[f`xE
{ E cd~H+
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); w<Iq:3
} y tTppmJF
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 r$%,k*X^
k
mOFp!(
2t7=GA+j
k0xm-
@"m+9ZY
十. bind 9xL`i-7]
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。 8'u,}b)
先来分析一下一段例子 rEs!gGNN
{wD "|K
P5'VLnE R{
int foo( int x, int y) { return x - y;} ,u14R]
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 uC2 5pH"
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 +\J+?jOC4S
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。 ~-~iCIaTb
我们来写个简单的。 #c-Jo[%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: sO)!}#,
对于函数对象类的版本: lNvxt6@s
B*fBb.Z
template < typename Func > ,|w,
struct functor_trait Wr,pm#gl6
{ d/E0opv
typedef typename Func::result_type result_type; )7WLbj!M
} ; cN)noGkp
对于无参数函数的版本: ZV[-$
r1sA^2g.
template < typename Ret > ?y^ ix+M
struct functor_trait < Ret ( * )() > IOl0=+p
{ f1t?<=3Ek<
typedef Ret result_type; +Xmza8T9
} ; >8injW352
对于单参数函数的版本: 8vUq8[[
"p&4Sn3T2?
template < typename Ret, typename V1 > Dj
w#{WR
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > CDDEWVd
{ hxGo~<. :
typedef Ret result_type; `[tYe <
} ; %i&\X[
对于双参数函数的版本: P}-S[[b73s
:Y)G- :S+
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 3;Tsjv}
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > UDb
{ }$:ha>
typedef Ret result_type; EtDzmpJR>
} ; O! w&3 p
等等。。。 R#/0}+-M
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Qa1G0qMEIF
Vje LPbk)
template < typename Func > 'WwD$e0=
struct func_return D*8oFJub
{ ;(LC{jY
template < typename T > ;AT~?o`n
struct result_1 ts=+k/Z
{ N ^H
H&~V
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; T7*p!0
} ; M5+K[Ir/y9
{!"lHM%
template < typename T1, typename T2 > $"Nqto~
struct result_2 fJn4'Q*U
{ wodff_l
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; F/D/1w^ iR
} ; 9>d~g!u=
} ; kk
aS&r>
l I+KT_|L
Y IVN;:B.
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ~<=wTns!
8uB6C0,6?
template < typename Func, typename aPicker > ,
ins/-3
class binder_1 M532>+A]Za
{ *)i+ c{~
Func fn; HE3x0H}o>
aPicker pk; E\~!E20^
public : !(qaudX{>k
6CzN[R}
template < typename T > k7bfgb{
struct result_1 3yM!BTlX
{ _({K6adb
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 0EUC8Ni
} ; 0,m@BsK
AkBEE
template < typename T1, typename T2 > g]}E1H6-
struct result_2 u]t#Vf-$u
{ C-VkXk
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; }_cX" s
} ; .T7S1C $HP
IaRq6=[
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 50`<[w<J
q
FdmoR;
template < typename T > %<'PSri
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const B6]M\4v
{ y3mJO[U0 a
return fn(pk(t)); *AI?md
} s#V:!
7
template < typename T1, typename T2 > ~H`(z zk
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const P!lTK
{ $lAhKpdlW
return fn(pk(t1, t2)); (\$=+' hy
} F0+@FS0
} ; bOdyrynh
i>AKXJ+
\oAxmvt
一目了然不是么? 8Sg:HU\
最后实现bind WJw
%[_W
*Duxabo?
-wn(J5NnR
template < typename Func, typename aPicker > #Pq.^ ^
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) Z$ Mc{
{ JJE0q5[
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); REKv&^FLN
} W$?Bsz)
Ck^jgB.7
2个以上参数的bind可以同理实现。 e{`DvfY21
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。 v/}hy$7
#6qLu
十一. phoenix 2W=am_\0e.
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 8nHFNOv6
? Eh)JJt
for_each(v.begin(), v.end(), \d"M&-O
( /?
HLEX
do_ xouy|Nn'
[ *61G<I
cout << _1 << " , " >PK\bLEo
] >-<