一. 什么是Lambda e1}h|HLj
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 s3_i5,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, !;'U5[}8
=d7 lrx+z
2*Z~JM
/.$n>:XR
class filler {TzKHnP
{ }N2T/U
public : Kdx?s;i
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} KTBsH; 6
} ; @XDU!<N
> g8;x#
*J8j_-i,R
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: %=S^{A
+%?_1bGX>
8\. #
#?!)-Q%
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); V{{b^y
I@+dE V`Lf
0RYh4'=F
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 [*vk&
+X
cB 5S>
pL.r
9T.
sA3 4`ZAa
二. 战前分析 "p#mNc
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 {G%`K,T
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 t \DS}3pv
bH3-#mw5w
2!7wGXm~U
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Cj_cu
/* --------------------------------------------- */ PM7*@~.
vector < int *> vp( 10 ); #kA/,qyM
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); E:&=A 4%
/* --------------------------------------------- */ D7[ 8*^
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); rm+|xvZ4
/* --------------------------------------------- */ N=zrY`Vd
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 4FGcCE3
/* --------------------------------------------- */ 8g(%6 ET
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); x}AWWmXv
/* --------------------------------------------- */ 6Nj\N oS
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); s$&:F4=?
;5PXPpJ
E2LpQNvN%g
p r(:99~3
看了之后,我们可以思考一些问题: G9N6iKP!
1._1, _2是什么? #)GL%{Oa
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。 *S:^3{.m=
2._1 = 1是在做什么? lyF~E
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。 (](:0H
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。 TW{.qed8^
nP0|nPWz#
deQ0)A 4g
三. 动工 ]A5FN4 E
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类:
3RXq/E
2?z3s|+[
Wf-i)oc4I
i`FevAx;[m
template < typename T > 7xMvf<1P
class assignment Eu l,1yR
{ % E3
T value; QO[!
public : eL0U5>#
assignment( const T & v) : value(v) {} vfK^^S
template < typename T2 > [ZZ~^U5
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ymrmvuh
} ; |bQKymS
.Quu_S_vH
+Hc[5WL
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 )%- FnW
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ~ZweP$l
/$|C s
I
^?TabL
p3&/F=T;)
class holder "4<RMYQ
{ FWq+'GkSV
public : SGXXv
template < typename T > _<6
^r
assignment < T > operator = ( const T & t) const T4]/w|?G
{ AA6_D?)vv
return assignment < T > (t); ['~3"lK^O
} )^qM%k8
} ; sX.L
=ps3=D
F=7X,hK
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: !TA6- ]1
TD'Rv Tpl
static holder _1; Q>8F&p?R
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 mKugb_d?
r{!]`
'8
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); )e d5~ok
而不用手动写一个函数对象。
?3D|{
~Z9Eb|B
9]< p
P^&%T?Y6z
四. 问题分析 (OwAhjHE
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。 Hbu8gqu
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。 X;lL$
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 t~H'Ugv^
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Jr$,w7tQn@
下面我们可以对这几个问题进行分析。 cXU8}>qY7
\3JZ=/
五. 问题1:一致性 ~b}a|K
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| NRN3*YGo
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 W/!M
eTU&E
'3TwrY?-
struct holder Xb?:dlu3
{ gqV66xmJ3
// JL[$B1
template < typename T > I@Pp[AyG
T & operator ()( const T & r) const KJn@2x6LP
{ 7#d>a=$h
return (T & )r; FJXYKpY[r
} '#RzX8|v<
} ; PP)iw@9j
,cZhkXd
这样的话assignment也必须相应改动: O'm><a>8
jBZlNEw
template < typename Left, typename Right > 4<}!+X7m
class assignment -FQ!
{ 701a%Jq_2
Left l; )3K# ${p
Right r; OAJGwm
public : ~puXZCatN
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} qTSyy=
template < typename T2 > 1 aWzd[i
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ha[c<e]uo[
} ; G>Fk
)
V`P8oIOh]
同时,holder的operator=也需要改动: .5L|(B=H
<A|X4;
template < typename T > ?QA![
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const paKur%2u
{ V"Cx5#\7C
return assignment < holder, T > ( * this , t); f>*T0"\c
} 7egE."
w`BY>Xft0
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 SeuC7!q{
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 m=Mb'<
(LiS9|J!
return l(rhs) = r; J)7\k$ D
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。 D5Zgi!
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: I=aoP}_
r<'ni
template < typename Tp > bn7"!6
class constant_t |Gp!#D0b
{ ?^Gi;d5
const Tp t; k+9*7y8w
public : ->Z9j(JU
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} \c')9g@
template < typename T > ~[8n+p+&X
const Tp & operator ()( const T & r) const F}1h
{ Sg%h}]~
return t; ;R5@]Hg6q
} EdL2t``
} ; 5D]3I=kj
1G}f83yR
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 0Q7teXRM
下面就可以修改holder的operator=了 n[S-bzU^t
Clz.
p
template < typename T > 9Lus,l\
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ]& 8c
45c
{ Pj-.oS2dA
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); m+UWvUB)
} 1.9bU/X
WC Tmf8f
同时也要修改assignment的operator() ^C=dq(i=[
18^#:=Z
template < typename T2 > Hs:0j$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } SFu]*II;{
现在代码看起来就很一致了。 !dQmg'_V
e{EC#%x_
六. 问题2:链式操作 W
[*Go
现在让我们来看看如何处理链式操作。 sYEh>%mo^C
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。 _sb~eB~<(
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。 0g2?
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。 3S 5`I9I
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct zRU9Q2Y
`uKsFXM
template < typename T > /!#A'#Z
struct result_1 ~'V&[]nh8
{ lw]uH<v
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; E2xK GK
} ; <4LW.q
xTU;rJV
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: /7 8zs-
{q/;G!ON.S
template < typename T > e#U@n
j6
struct ref 2Z-[x9t
{ !/a![Ne
typedef T & reference; _/czH<
} ; {Gr"lOi*@
template < typename T > $>8O2p7W
struct ref < T &> cR{F|0X
{ "Xg~1)%
typedef T & reference; CnpQdI
} ; GlHP`&;UH
X"jL
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: *rgF[
:
P BVF'~f@j
template < typename T > <NEz{ 1Z
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const
0ijYE
{ k:&vW21E
return l(t) = r(t); t~H0Qeb[v=
} SiYH@Wma
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 ?I8r2M]
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 _dY5qW1p
MQQQaD:v
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 eslvg#Q
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: AdpJ4}|0
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 !4a#);`G
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 C2aA])7D
最后的布局是: ~_hA{$
Add l^XOW- ;u
/ \ cyLl,OA
Divide 5 m68>`
/ \ d[{!^,%x"
_1 3 M&jlUr&l
似乎一切都解决了?不。 oiIl\#C
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。 A/"<o5(T(P
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。 |ZM>UJ
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: !PA ><F
!>"fDz<w`
template < typename Right > jo?[M
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const joDqv,iW8
Right & rt) const {{Qbu}/@
{ g${JdxR:
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); qqJghV$Oj
} _R(9O?;q
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 SA#01}&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。 `rXb:P7m{j
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。 Zb&pH~ 7
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。 ,N_/J4Us
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。 Qcks:|5
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? qDTdYf
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: vsyg u
+?W4ac1
template < class Action > JQ;.+5
N<K
class picker : public Action C(9"59>{]y
{ Yo1]HG(kXB
public : pH2/."zE<
picker( const Action & act) : Action(act) {} C0K:
ffv;<
// all the operator overloaded @}19:A<'
} ;
*Ojl@N
&S`g&
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。 FrUqfTi+W
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: , O/IY
i6A9|G$H
template < typename Right > :<s`)
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const B;F~6i
{ Gov.;hy
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); V%)Tu{L
} .P`QCH;Ih
+zd/<
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> >
,v
2^Ui
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 ^%!SKhRIK
Be6+YM5Cl
template < typename T > struct picker_maker WF-jy7+
{ Z:<an+v|5
typedef picker < constant_t < T > > result; Xtfs)"
} ; DRR)mQBb
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > jVLJqWP'!
{ %$kd`Rl}
typedef picker < T > result; zH Z;Y^{+
} ; `Oi#`lC\
(5E09K$
下面总的结构就有了: MoQ\~/Z|
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。 -Ci&h
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。 n-xdyJD
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 y 3o3 G
至此链式操作完美实现。 ^[r1Dk
?]D))_|G
8!cHRtqK
七. 问题3 UgK
c2~
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。 W1M322]>L
{l5fKVb\C
template < typename T1, typename T2 > 0MroHFh9`
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const T)OR HJ&,
{ rX /'
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); s3nO"~tM
} V2`Ud[
Dw7Xy}I/
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: QRK\74'uY
zRD-[Z/-
template < typename T1, typename T2 > A7%/sMv
struct result_2 ZZZ9C#hK^9
{ wBwTJCX
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 9M3"'^ {$
} ; /5/gnpC
1%*\*z
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? 9]w?mHslE
这个差事就留给了holder自己。 IQ_s]b;z
Hnk&2bY
hmd3W`8D
template < int Order > &mmaoWR
class holder; d)bsyZ;U
template <> 7L6L{~8
W
class holder < 1 > mICEJ\`x
{ +)WU:aKI
public : [2Zy~`*y{
template < typename T > jq*`| m;Q
struct result_1 =#[oi3k
{ dd<l;4(
typedef T & result; <{bxOr+
} ; w-#
f^#
template < typename T1, typename T2 > @-L]mLY
struct result_2 isd-b]@:Lc
{ ^}p##7t[
typedef T1 & result; [SC6{|
} ; u "jV#,,
template < typename T > qf\W,SM
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Jj+Q2D:
{ OVDuF&0
return (T & )r; ]S[/a
} ls:oC},p*
template < typename T1, typename T2 > } v:YSG
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const QCb%d'_w+
{ h2f8-}fsq
return (T1 & )r1; +sjzT[ Dn
} <MkvlLu((o
} ; ;]Q6K9.d8
{FI*oO1A~
template <> 2{63:f1c`'
class holder < 2 > "W%YsN0
{ r4X}U|s!0
public : lMGO4U[z
template < typename T > 5X)M)"rq;V
struct result_1 wCNn/%C
{ 2I }p X9
typedef T & result; IJGw<cB]+
} ; 15Mtlb
template < typename T1, typename T2 > k Alxm{
struct result_2 Z>g>OPu
{ ApeqbD5g&
typedef T2 & result; >lUPOc
} ; Ld}?da Pj
template < typename T > .6C/,rQ?c
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const +`k30-<P
{ *
&:_Vgu
return (T & )r; )8W! |
} mW%8`$rVEO
template < typename T1, typename T2 > 2@6@|jRG
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +:;ddV
{ lxL.ztL
return (T2 & )r2; F5
]<=i
} .yZLC%}
} ; fF0i^E<
[A84R04_%
?<!qF:r:
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 -t|/g5.w_
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 3Xu|hkK\e
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Ia#!T"]@W6
'l.tV7
return l(i, j) = r(i, j); T[|#DMg$F
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) apk,\L@sZ
F*PhV|XU
return ( int & )i; ~k?rP}>0
return ( int & )j; <3B^5p\/
最后执行i = j; hYkkr&
可见,参数被正确的选择了。 ct3i^,i
H **tMq
!t23
_b0
B&a{,.m&q6
+ausm!~6
八. 中期总结 /fp8tL2Y
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: ?CQE6ch
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 xO )c23Z)]
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 hI86WP9*
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor J.1c,@
TI7$J#
%`&n ;K.c
)sm9%|.&
_Rii19k
t`K9K"|k
九. 简化 ZR}v_]l^
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。 et
1HbX
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 G7 UUx+ X
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: 03fOm
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 fg)*TR
+-*/&|^等 kzZgNv#G;
2. 返回引用。 ]XEyG7D
=,各种复合赋值等 lz0-5z+\
3. 返回固定类型。 6m;>R%S_
各种逻辑/比较操作符(返回bool) VxN#\Di&
4. 原样返回。 {zcG%b WJ
operator, lKejWT`;
5. 返回解引用的类型。 _VT{2`|})
operator*(单目) ]2@(^x'=
6. 返回地址。 3HrG^/
operator&(单目) l7VO8p]y[R
7. 下表访问返回类型。 0vqH-)}
operator[] Z{^!z
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 |URfw5Hm
operator<<和operator>> M
+OVqTsFU
S5hc@^|0Z
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。 Wa^Wn +r
例如针对第一条,我们实现一个policy类: G!I++M"
[}4zqY{
template < typename Left > &s`)_P[
struct value_return swj\X,{
{ 'bl9fO4v
template < typename T > ;I*t5{
struct result_1 #a}w&O";
{ lu{
*]!
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; :5~Dca_iU4
} ; aE 07#
"> Qxb.Y}
template < typename T1, typename T2 > gV@xu)l
struct result_2 #!Cg$6%x9
{ )W\)kDh!
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; %DiQTg7V,
} ; _E?tVx.6
} ; 0e8
_K9PA[m5~
i<Ms2^
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait r!!uA1!7
/1LN\Eu
下面我们来剥离functor中的operator() gaXo)o S
首先operator里面的代码全是下面的形式: 7RUztu\_
oqwW
return l(t) op r(t) ]#M"|iTR
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Jzf+"%lv
return op l(t) DL,R~
return op l(t1, t2) *I?-A(e
return l(t) op ??nT[bhQ
return l(t1, t2) op ia\Gmh
return l(t)[r(t)] ODu/B'*
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] =~O3j:<6
&;ddnxFI
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: esSj
3E
单目: return f(l(t), r(t)); ]B(}^N>WH
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); b$Hbo;_
双目: return f(l(t)); On);SN'
return f(l(t1, t2)); ? /!Fv/
下面就是f的实现,以operator/为例 ! =21K0~t#
+iN!$zF5]
struct meta_divide ?3N/#
{ BMAWjEr
template < typename T1, typename T2 > waC i9
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 8i"CU:(
{ 4mY^pQ1=L
return t1 / t2; mL1ZSX
o!
} D7pQWlN\
} ; eW.qMx#:od
g s1
这个工作可以让宏来做: s8(Z&pQ
]kNxytH\o
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ^'Lp<YJs6
template < typename T1, typename T2 > \ 27gHgz}}
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 51s\)d%l
以后可以直接用 5%(
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ("A45\5
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 WuVsW3@
(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。。。) hlyh8=Z6o
GX19GI@k
3 a(SmM:
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 B_Wig2xH0
!pe[H*Cy
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > |qpm
class unary_op : public Rettype P `<TO
{ n)cc\JPQ
Left l; 1;./e&%%
public : oBai9 [+
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 6R m d t
:OU(fz]
template < typename T > zhE4:g9v
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const "j`T'%EV
{ xg%{p``
return FuncType::execute(l(t)); 2:.$:wS
} ~mH'8K|l
56."&0
template < typename T1, typename T2 > 5Mxl({oI]
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3mE8tTA$R
{ x2~fc
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 5Q}HLjG8Z
} #@Tm5z
} ; P[`>*C\9c
\py&v5J)s!
x6T$HN/2
同样还可以申明一个binary_op y54RD/`-
Qmd2C&Xw
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > =*4^Dtp
class binary_op : public Rettype JKYtBXOl
{ {>R933fap
Left l; `T2DGv
Right r; |a1zJ_t4
public : Zjc/GO
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} UHl1>(U
F":dS-u&L
template < typename T > h9A=20fj
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const kyB>]2
{ <+ <o
X"I
return FuncType::execute(l(t), r(t)); qqYQ/4Ajw
} u 8~5e
Dxr4B<
template < typename T1, typename T2 > 00W_XhJ
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <p_2&&?
{ {yBd{x<>/
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); w `M/0.)V
} U$ZbBVa`~
} ; mh_GYzd
sYTToanA$?
SZgan
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 Xp|$z ~
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 7z&^i-l.
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) )/v`k>E
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。 a'G[!"
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! H,fVF837
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。。。 j~ qm5}
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ciPaCrV
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) z\IZ5'
下面是修改过的unary_op \y/0)NL\
61K:SXj
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > No/D"S#
class unary_op 6:TA8w|
{ L-3wez;hm
Left l; vinn|_s%
T6rjtq
public : X 0m6<q
o,
qBMo^.
unary_op( const Left & l) : l(l) {} apm,$Vvjy
TkjZI}]2
template < typename T > ?rwHkPJ{*
struct result_1 fVBu?<=d
{ A%#."2vq~
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; hniTMO
} ; dC}4Er
3DrW[\
template < typename T1, typename T2 > Mw $.B#
struct result_2 nqujT8
{ t4,(W`
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; -Ly A
} ; MW.,}f
Ils^t
template < typename T1, typename T2 > .`N&,&H
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
-+.-Ab7
{ 7y>{Y$n
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); T+<OlXpL
} &
Mf nH
|G>Lud
template < typename T > Nxt z1
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const IQ}YF]I;
{ ZGWZ2>k
return OpClass::execute(lt(t)); wo!;Bxo
N
} T_?,?
<3aW3i/jTc
} ; gNo}\
lm4V
Xc@%_6
`wLa.Gzj
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 5},kXXN{+
好啦,现在才真正完美了。 ig,v6lqhM
现在在picker里面就可以这么添加了: E@$HO_;&
s av
template < typename Right > 8:(e~?
f6
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const cY\"{o"C
{ yE),GJ-m\<
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); nHi6$}
I
} h/F,D_O>ZO
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。 ~C2[5r{So
0(dXU\Y
Ni 5Su
^c]lEo
~w9ZSSb4
十. bind {VrjDj+Xy
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。 .9;wJ9Bw[
先来分析一下一段例子
rN^P//
_-g?6q
/SZg34%
int foo( int x, int y) { return x - y;} b:}+l;e52
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ]):kMRv
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 CK+_T}+-
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。 O(QJiS
我们来写个简单的。 oVSq#I4
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: YV0K&d
对于函数对象类的版本: {$mj9?n=v
?rn#S8nNx<
template < typename Func > -=D6[DjU<
struct functor_trait \;smH;m
{ PXYo@^ 3
typedef typename Func::result_type result_type; *aF<#m v
} ; 6+[7UH~pm^
对于无参数函数的版本: q9&d24|
SQB[d3f
template < typename Ret > m^)h/s0A
struct functor_trait < Ret ( * )() > (7g1eEK%
{ MzsDDP+h
typedef Ret result_type; 7Q9zEd"d
} ; wN
![SM/+
对于单参数函数的版本: )cy_d!
7BhRt8FSD+
template < typename Ret, typename V1 > IuQY~!
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > A[6$'IJ
{ CdRgI^5
typedef Ret result_type; }~RH!Q1
} ; |H4/a;]~
对于双参数函数的版本: w<]Wg^dyQ
GUyc1{6
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > -l!;PV S|
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ?*Kewj
{ m_z1|zM}o
typedef Ret result_type; i+V4_`
} ; YrR}55V,
等等。。。 m{bw(+r
然后我们就可以仿照value_return写一个policy E30VKh |
{]}}rx'|P
template < typename Func > ^vmyiF
struct func_return h.6yI
{ <,Zk9 t&
template < typename T > WJ+<&6W8
struct result_1 &OiJJl[9
{ eFPDW;
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; EnrRnVB
} ; oh5fNx
{qm(Z+wcmb
template < typename T1, typename T2 > *p.P/w@1
struct result_2 hNV"{V3`{
{ j!;?=s
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; bYEq`kjzc
} ; m(Cn'@i`"0
} ; [;D4,@A
m.MOn3n]
JeJc(e
最后一个单参数binder就很容易写出来了 uE>2*u\
RkN a;j)t
template < typename Func, typename aPicker > 1@H3!V4
class binder_1 |/g\N,]
{ t`DoTb4
Func fn; _wg6}3
aPicker pk; eA>O<Z1>
public : $H/3t? 6h`
WZ'3
template < typename T > bf
`4GD(
struct result_1 HzM^Zn57%
{ NwmO[pt+
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; <3QE3;4
} ; ()vxTTa
6ZVJ2xs[%
template < typename T1, typename T2 > & h9ji[
struct result_2 DY6wp@A
{ x~}RL-Y2o
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; #`/KF_a3\>
} ; MOyQ4<_
Jjz:-Uqq2
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} K ^1bR(a
~)}npS;
template < typename T > @R?S-*o
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 5-}4jwk
{ E'e#axF;
return fn(pk(t)); `ejE)VL=8h
}
b:>(U.
template < typename T1, typename T2 > O'" &9
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const i
4eb\j
{ 3a_S-&?X
return fn(pk(t1, t2)); 0vUX^<
} 7
#_{UJ%
} ; jR\T\r4
:a3Pnq$]E
w1aa5-aF
一目了然不是么? (hVhzw"~
最后实现bind 9xC,i
)
#P-S.b
rZ1${/6
template < typename Func, typename aPicker > .8l\;/o|
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ?DkMzR)u
{ ?K{CjwE.M
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); T<DQi
} `Bnp/9q5
b3x!tuQn
2个以上参数的bind可以同理实现。 cxrUk$f
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。 yuk64o2QE
NZ'S~Lr
十一. phoenix 9rtcI[&?0
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: Zo22se0)
xe|o(!(
for_each(v.begin(), v.end(), 29pIO]8;
( +%8c8]2
do_ 3IZ^!J
[ O(h4;'/E
cout << _1 << " , " sn/^#Aa=N
] N|T%cdh:/
.while_( -- _1), &2MW.,e7s
cout << var( " \n " ) 2IqsBK`
) 'i{kuTv
); <n>Kc}c
s<xD$K~rM
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: Ej
ip%m
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor G#8HY VF
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 SPeSe/
那么我们就照着这个思路来实现吧: 9n$GeRO
k(><kuJ`3
fEWS3`Yy
template < typename Cond, typename Actor > 4_8%ZaQ\.?
class do_while vN-#Ej.
u
{
.-'
Cond cd; uv}[MXOP
Actor act; \D<rT)Tl
public : Ja|! fT
template < typename T > hJ>{`Tw
struct result_1 ngcXS2S_
{
RN'|./N
typedef int result_type; /fWVgyW>6
} ; nfq
^vLHs=<
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} N't*e Ci
)$I;)`q
template < typename T > O$E3ry+?
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const M ZB0vdx
{ xXE/pIXw
do `B"=\0
{ zJOjc/\
act(t); >o>r@;
} ;M{ @23?`
while (cd(t)); d Ayof=
return 0 ; 5u
MP31
} wLPL9
} ; x^qmYX$'1b
KY<>S/
"@RLS~Ej
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). G%
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。 z[ B*sbS
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。 {j+w|;dZF
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 p)N=
下面就是产生这个functor的类: Aj#CB.y
$U<so{xn%
<- Q=h?D
template < typename Actor > V{p*N*
class do_while_actor r]sv50Fy
{ b{=2#J-
Actor act; (n05MwKu\
public : '^'vafs-/@
do_while_actor( const Actor & act) : act(act) {} IExo#\0'6
y~w2^VN=
template < typename Cond > ZMy0iQ@
picker < do_while < Cond, Actor > > while_( const Cond & cd) const ; ZWQrG'$?o8
} ; k, &