一. 什么是Lambda
wa7)
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 h2<Y*j
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, &]~Vft
l
qRC-+k:
I@ "%iYL
[Vzp D 4
class filler
p}I,!~}
{ av~dH=&=
public : 9=D09@A%e
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} vy&q7EX<i
} ; Uskz~~}G
jG~zpZh
7S'3U}Y>VX
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: vG;)(.:
6'E3Q=}d
_ljdo`j#N
>AFX}N#
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); l.gt+e
Bg3`w__l;
CI%4!K;{
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 1T96W :
z;fi
V)Oj6nD]
c:>&iB-Yu
二. 战前分析 `GGACH3# s
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。 "lU%Pm]>
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 n\CQ-*;l
rwYlg:
Ro1b (+H
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); .~>Uh3S
/* --------------------------------------------- */ F^knlv'
vector < int *> vp( 10 ); o'uv5asdb
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); R>
r@[$z+
/* --------------------------------------------- */ &tKr
?l
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Gn+3OI"
/* --------------------------------------------- */ q>JW$8
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); TttD}`\.
/* --------------------------------------------- */ )+!~xL
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); lL6bIjf
/* --------------------------------------------- */ EUxkYl
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); $]H^?
Xn<~ln
2`|1 !x
Ujw J}j
看了之后,我们可以思考一些问题: 3>jL7sh%|
1._1, _2是什么? z@\r V@W5
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 >=<qAkk
2._1 = 1是在做什么? yW3X<
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 k{fTqKS%h
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 ~}B6E)
IIn0w2:i
)@%wj;>a
三. 动工 KZK9|121
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: WGxe3(d
z%
ln}
{u/G!{N$
b7X-mkF
template < typename T > In%K
class assignment (6Ssk4
{ K]0Q=HY{.
T value; ]6PX4oK_t
public : .iDxq8l
assignment( const T & v) : value(v) {} :j sa.X
template < typename T2 > uydy[n\
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } pI__<
} ; )+'De
;=&D_jGf]
vrS)VJg`
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 h"mG \xi
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment !^o(?1
QQQ3U
bu;3Ib3\
$~#N1
class holder 5kX#qT=
{ |*~=w J_
public : A7{l60(5
template < typename T > .GJl@==~1
assignment < T > operator = ( const T & t) const buIy+
{ L&C<-BA/
return assignment < T > (t); q\PHA
} <NIg`B@ 's
} ; W{0gtT0
mw^Di
@;T>*_Yhn
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: a$Lry?pb
|sM#nhxK
static holder _1; %]>LnbM>4
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 1QfOD-lv
ZBDEE+8e
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); S C'F,!
而不用手动写一个函数对象。 Ol;}+?[Q
8,E#vQ55}(
R~jV
\ 2Jr(?U
四. 问题分析 njz:7]>e
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。 =r<0l=
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。 8vN} v3HV&
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 9fWr{fx
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 &hK5WP6whW
下面我们可以对这几个问题进行分析。 9!XW):
QK+s}ny
五. 问题1:一致性 7l-`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?| kg2?I L
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 UOWOOdWSB
P,S$qD*4
struct holder {H$F!}a
{ @!92Ok
// V^qZ~US
template < typename T > 8]DN]\\o
T & operator ()( const T & r) const 97H2hYw9l
{ SE0"25\_G
return (T & )r; yFt'<{z[nL
} l8n}&zX
} ; sLx!Do$'
Dh*>361y-
这样的话assignment也必须相应改动: %ZV a{Nc
E%g_O_
template < typename Left, typename Right > h[()!\vBy
class assignment >+v)^7c
{ PVAs# ~
Left l; e+"rL]
Right r; _
?f~UvK
public : `pp"htm
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} "FC;k
>m
template < typename T2 > a#X[V5|6Q
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } -9"hJ4
} ; ~+VIELU<%
U8?%Dq%i
同时,holder的operator=也需要改动: [YT"UVI
)j6VROt
template < typename T > $CaF"5}?Ke
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const =G*rfV@__V
{ 2Y&QJon)
return assignment < holder, T > ( * this , t); #vhxW=L`=
} CT6Ca,
JLT^0wBB
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 g/+P]c6/
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 /H+j6*}r
brN:Ypf-e
return l(rhs) = r; `gq@LP"o
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 /?l@7
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Pj_2y)^?
m(nGtrQJm
template < typename Tp > _yTGv-
class constant_t 3O<:eS~
{ ]zHUF!a*
const Tp t; * a xOen
public : /jih;J|
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} yG'5u p
template < typename T > q4$zsw
const Tp & operator ()( const T & r) const |yiM7U,i
{ /N+*=LIK
I
return t; t^.U<M
} DPn]de:e
} ; Klh7&HzR
FbQ"ZTN\;Y
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ^G{3x
下面就可以修改holder的operator=了 A P><l@
K2<Q9 ,vt
template < typename T > _wp6rb:8!
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ]ERPWW;^
{ xn(lkQ6Fm
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ~}|)@,N'bm
} Cul^b_UmP#
%..{ c#V
同时也要修改assignment的operator() HjKj.fV
#(-V^T
template < typename T2 > $-Q,@Bztq
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } m\|I.BUG
现在代码看起来就很一致了。 >5)E\4r-
2MmqGB}YcW
六. 问题2:链式操作 }s{RW<A
现在让我们来看看如何处理链式操作。 r>4.{\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。 l'T3RC,\
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。 # 4_'%~-e
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。 FR_R"p
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct &'9 Jy'(X
a+ZP]3@
7
template < typename T > i ]gF
6:&
struct result_1 #+V-65v
{ IZBU<1M
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; |,L_d2lb
} ; -m)N~>{qS
$J&wwP[
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: =xScHy{$
Ss+e*e5Ht
template < typename T > K?:rrd=7q
struct ref q:@$$}FjL
{ }Wjb0V
typedef T & reference; -S\74hA
} ; XzGPBi
template < typename T > ,2S w6u
struct ref < T &> / 2>\Z (
{ IT]D;
typedef T & reference; ykc$B5*
} ; O0Y/y2d
H5uWI
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Dz;^'
[3h~y7
template < typename T > 9{_D"h}}
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const +"rZ< i
{ }@Lbvaa
return l(t) = r(t); lx,^Y647
} 91|=D
\8aE
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 E8#RG-ci
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 cLR02
VE1 B"s</
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 iHhoNv`MR
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 7JNhCOBB
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 m~ :W$x1+
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 7c$;-O
最后的布局是: G>f-w F6
Add Yoi4R{9c
/ \ ) '"@L7U
Divide 5 @bU(z$eB
/ \ aGvD
_1 3 BtDi$d%'
似乎一切都解决了?不。 uSp=,2)
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 8 St`,Tq)
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 Zo
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: HI6;=~[
Q| >
\{M
template < typename Right > ]Ija,C!#
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const i9fK`:)
Right & rt) const mle"!*
{ ^50#R<Ny
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ~$} `R=
} ^pA|ubZ
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Hp;Dp!PLa
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。 Av[L,4A
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。 ~yz7/?A)TS
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。 p|VoIQY
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。 k6-.XW
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? O.4ty)*
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: TIlBT{A<
ukBj@.~
template < class Action > ,W"Q)cL
class picker : public Action ]5b%r;_
{ A|p O
public : ~9#[\/;"
picker( const Action & act) : Action(act) {} s>Xx:h6m
// all the operator overloaded X]d["
} ; zM?JLNs]<{
WF#eqU*&
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。 hKP!;R
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: #MYhKySku
Wi ]Mp7b
template < typename Right > \P% E1c#
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const {~7VA
{ `ro~l_U;A
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); m/l#hp+
} VE{[52
2OFrv=F
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > J{c-'Of2yi
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。 !IlsKMZ
tEP~`$9
template < typename T > struct picker_maker ta\AiHm
{ d;UP|c>2
typedef picker < constant_t < T > > result; ZnDI
J&S
} ; tM3eB= .*
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 3}{od$3G
{ p<IMWe'tP
typedef picker < T > result; mEsOYIu{
} ; :db:|=#T
_ S%3?Q
下面总的结构就有了: |#^##^cF/
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 P+00wbx0
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 b,U"N-6
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 R5=2EwrGP
至此链式操作完美实现。 O^(ji8[l
Cisv**9
YB{hQ<W
七. 问题3 r}ZL{uWMW
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 Bu4J8eLx
F&?&8.
template < typename T1, typename T2 > CjRI!}S
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const }!{9tc$<b
{ wWV`k
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); >D20f<w(H
} Z9rmlVU6!
=ZdP0l+V=k
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: R_iQLBrd
#P[d?pY
template < typename T1, typename T2 > owYf1=G
struct result_2 U1zcJl^
{ P~Ss\PT
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 0N02 E
} ; _?]E)i'RI
>|h$d:~n
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? :H/CiN
这个差事就留给了holder自己。 V'[Lqe,y
uA]Z"
w@ 1g_dy
template < int Order > iU3GUsPy
class holder; xb`,9.a7
template <> $Pw@EC]
class holder < 1 >
r334E
{ QkMK\Up
public : Zx&gr|)}
template < typename T > )*!"6d)^
struct result_1 1CS[%)-c
{ tuZA q;X
typedef T & result; b|7c]l
} ; FdrH,
template < typename T1, typename T2 > v2X>%
struct result_2 =3KK/[2M
{ /]pBcb|<
typedef T1 & result; or2BG&W
} ; #Av6BGM|,
template < typename T > Ln~Z_!
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const }6YD5?4
{ sfLH[Q?
return (T & )r; ldEZ _g^
} >cVEr+r9t
template < typename T1, typename T2 > -Ucj|9+(a
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const
{@XzY>
{ '3B\I#
return (T1 & )r1; /`d|W$vN
} *Ru@F:
} ; G8Hj<3`
pVuJ4+`
template <> Jxyeh1zqB
class holder < 2 > a(|YLN
{ AGxtmBB;
public : _,S
L;*G4|
template < typename T > <Q-Y$
^\
struct result_1 D%PrwfR
{ ohI>\
typedef T & result; ?fO
2&)r
} ; z^tws*u],5
template < typename T1, typename T2 > 'A#`,^]uLF
struct result_2 jt({@;sU[<
{ #w2;n@7;X
typedef T2 & result; -Oj}PGj$e\
} ; MjGeH>c
template < typename T > BU\P5uB!V
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const L;wfTZa
{ t:pgw[UJ
return (T & )r; C~C}b
} d%IM`S;fh
template < typename T1, typename T2 > yJ(BPSt
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const B/P E{ /
{ %Se@8d8
return (T2 & )r2; _RzwE$+9
} YMlnC7?_/
} ; +
?z=,')
zF+NS]XK
|AY`OVgcKD
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> >。 y">_$
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: }Mh@%2$
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ^h
q?E2-
P>*B{fi^
return l(i, j) = r(i, j); Y)X
'hk)5|
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 9qhX\, h
'\vmm>
return ( int & )i; hJuR,NP
return ( int & )j; IK:F~I
最后执行i = j; 4Dd@&N
可见,参数被正确的选择了。 ,\HZIl[8
.@#GNZe
%kod31X3<
? {@UB*
`y1nex-0
八. 中期总结 H9@24NFb
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: W%3<"'eP
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 pzkl ;"gK
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 P;A9t #\
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 3Kv~lo^
D)XV{Wit
G5C=p:o{/
j. @CB`
|.OXe!uU41
: h"Bf@3
九. 简化 z0@{5e$#Y
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 /QA:`_</oh
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 0j=xWC
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: L7\rx w
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 T^"-;
+-*/&|^等 A/WmVv6
2. 返回引用。 *,hg+?lZ
=,各种复合赋值等 XZ|%9#6
3. 返回固定类型。 2J>v4EWC
各种逻辑/比较操作符(返回bool) K2'Il[
4. 原样返回。 E%B:6
operator, _LVi}mM
5. 返回解引用的类型。 yvQRr75
operator*(单目) m$ubxI)
6. 返回地址。 SxAZ2|/-
operator&(单目) PVNDvUce
7. 下表访问返回类型。 vpnOc2 -
operator[] (
04clU^F
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 W%6Y?pf)z
operator<<和operator>> M%U1?^j8
fz9
,p;b
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。 5{`a \;*
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 5a0&LNm
I%8>nMTJ
template < typename Left > ^V5VRGq
struct value_return ;5ANw"Dq
{ 8p91ni'
template < typename T > j9voeV|7
struct result_1 _J N$zZ{
{ O/N
Ed)H!
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; "DpgX8lG_
} ; NFAjh?#
E1"H(m&6
template < typename T1, typename T2 > 5s /fBS
struct result_2 h)~i?bq!/
{ rQrh(~\:
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 8|U-{"!O?
} ; Z7$"0%
} ; 4ayZ.`aK
[f8mh88r
40M/Gu:
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait DJ]GM|?
:m{;<LRV
下面我们来剥离functor中的operator() S.E'fc1
首先operator里面的代码全是下面的形式: @pn<x"F5'
u3VSS4RG%
return l(t) op r(t) C7hJE-
return l(t1, t2) op r(t1, t2) $+%eLx*
return op l(t) !#b8QER
return op l(t1, t2) *~b}]M700
return l(t) op v
?OIK=Xm
return l(t1, t2) op av; ~e<
return l(t)[r(t)] :wcv,YoSG
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] $I$ B8
`%5~>vPS
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: k04CSzE"%
单目: return f(l(t), r(t)); 1|Q-|jq`
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); &
6-8$
双目: return f(l(t)); Bq# l8u
return f(l(t1, t2)); %
a9C]?
下面就是f的实现,以operator/为例 '(S@9%,aK1
tAxS1<T4
struct meta_divide aEJds}eE6)
{ kH9fK80
template < typename T1, typename T2 > `{
6K~(
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) >AUj4d
{ 9D+B~8[SQ
return t1 / t2; ?A\[EI^
} p> #QFd"m
} ; /P}Wp[)u
7L"Pe'Hw
这个工作可以让宏来做: tXu_o6]
zo{WmV7[|
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ N:]Ud(VRM
template < typename T1, typename T2 > \ qE W3k),
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; >i:hdcxe
以后可以直接用 017(I:V?(:
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 6%8,OOS
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 ]>%M%B
(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。。。) >kN%R8*Sx
qyl9#C(a
+:#x!i;W8[
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 Jd0I!L
g,,'Pdd7Pn
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > =u,8(:R]s
class unary_op : public Rettype 8G6[\P3fQ
{ dEuts*@Q
Left l; gWZzOH*
public : x+V@f~2F
unary_op( const Left & l) : l(l) {} X$4MpXx
O,+ZD^
template < typename T > _,C>+dv)
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const rgOc+[X
{ @|hn@!YK
return FuncType::execute(l(t)); UOwEA9q%
} 4{Q{>S*h
JPq2C\Ka
template < typename T1, typename T2 > \dzHG/e
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2U
Q&n` A
{ r`8>@2sW1
return FuncType::execute(l(t1, t2)); m+ww
} ]?$eBbt
} ; &0='z
;94e
`1T?\
同样还可以申明一个binary_op 0:SR29(p1
;*Z.|?3MM
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > TcP
(?v
class binary_op : public Rettype lNQ8$b
{ `7))[._
Left l; eInx\/
Right r; :qQpBr$
public : !B#Lea
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} pg4J)<t#
\~O}V~wE
template < typename T > L,<5l?u
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 2Y` C\u
{ >Wbt_%dKy
return FuncType::execute(l(t), r(t)); c@]_V
} Gd]!D~[1
|1@/gqa
template < typename T1, typename T2 > T/$6ov+K
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const g3`:d)|
{ wy1xZQ<5
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); <1L?Xhoc6
} $<~o,e-4
} ; c~0hu*&
.YT&V
7a4b,-93
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 xD#r5
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 b\dzB\,&
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) t.7KS:
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。 7E-1
#4
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! .+'`A"$8
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 u$"dL=s!
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 2[ #7YWs
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) $jL{l8x
下面是修改过的unary_op :+G1=TuXw~
=xa:>Vh#
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > =Z($n:m=*
class unary_op Do3g^RD#
{ CflGj0oy8
Left l; ?0U.1N
{NS6y \,
public : \UD:9g"
[|XMR=\>
unary_op( const Left & l) : l(l) {} +8rGStv
p\7(`0?8VN
template < typename T > RoG
`U
struct result_1 A`Nk gVq5:
{ y" (-O%Pe
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; u+&t"B
} ; LFi 8@
O e-FI+7
template < typename T1, typename T2 > (sXR@Ce$
struct result_2 Y6>@zznk
{ dK5|tWJX
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; \fHtk _
} ; -*Voui
:U,n[.$5'
template < typename T1, typename T2 > KfSI6
Y_
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const vS!%!-F
{ Y5 BWg
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); K>"]*#aBv
} 0 e}N{,&Y
QO0#p1fom'
template < typename T > XS L*e
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const O%1X[
{ )}
I>"n
return OpClass::execute(lt(t)); |KV|x^fJ
} z
qM:'x*
QoGvjf3z
} ;
!e+^}s
deRnP$u0
*A2D}X3s
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 )L)jvCw,e
好啦,现在才真正完美了。 h!vq~g
现在在picker里面就可以这么添加了: =JqKdLH
R-L*N$@!
template < typename Right > }mZsK>
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Uz;z
{ &!kD81?Mm
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 7$z]oVbO'
} kp{q5J6/
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。 O|5Z-r0<
aSN"MTw.
~ AU!Gm.
4axc05
4
Qo(Wl
十. bind d0b`qk @4
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。 X\Y:9^5
先来分析一下一段例子 "JH
/ODm
rZ|!y ~S|
Vb
_W&Nwd
int foo( int x, int y) { return x - y;} \-Oq/g{j
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 @T
}p.
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 myR}~Cj;q
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。 rJ@yOed["b
我们来写个简单的。 shn{]Y
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: e>OYJd0s
对于函数对象类的版本: OdZLJt?g
_ ?\4k{ET
template < typename Func > K+`$*vS~ws
struct functor_trait @CxXkR
{ 2l8TX #K
typedef typename Func::result_type result_type; p^E}%0#
} ; AP2BND9
对于无参数函数的版本: zvDg1p
,X&(BQj h
template < typename Ret > U1.w%b,
struct functor_trait < Ret ( * )() > "EE=j$8u+
{ SEL7,8 Hm
typedef Ret result_type; Z7Y+rP[l
} ; `:4\RcTb/
对于单参数函数的版本: K4H U9!
:epjJ1mW
template < typename Ret, typename V1 > x}c%8dO#J
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > T##_?=22I
{ SU {U+
typedef Ret result_type; UTThl2=+
} ; {eQ')f
对于双参数函数的版本: x'uxSeH$
PCx] >&
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > d{gj8
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ](z?zDk
{ nJ ZQRRa:C
typedef Ret result_type; s--\<v
} ; Yw\7`
等等。。。 >o#^)LN
然后我们就可以仿照value_return写一个policy WN_i-A1G/h
RyJN=;5p
template < typename Func > OFyZY@B-C~
struct func_return (16U]s
{ !OO{qw(*g
template < typename T > =Y0>b4
struct result_1 us:V\V
{ s*XwU
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 6z (eW]p
} ; U'Xw'?Uj
fuwv,[m
template < typename T1, typename T2 > X53TFRxnT
struct result_2 ]Q%|69H}B
{ IO(Y_7
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; nmc5c/C|-I
} ; @eQo
} ; g#=~A&4q
HifU65"8
H,?)6pZ
最后一个单参数binder就很容易写出来了 `D#3
Q]?Lg
template < typename Func, typename aPicker > CQLh;W`Dc
class binder_1 o*L#S1yL
{ 2Sq+w;/
Func fn; ?^# h|aUp.
aPicker pk; vfh0aW-O
public : !Gphs`YI
rQ4i %.
template < typename T > [~
Wiy3n
struct result_1 LGOeBEAMV^
{ 7=o2$
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; WdA6Y
} ; wc-ll&0Z
Ul<'@A8
template < typename T1, typename T2 > h%hE$2
struct result_2 L?@TF;
{ Dm3/i|Y
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; }>
51oBgk_
} ; Y'.WO[dgf
F^],p|4f
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} +3c!.] o;
$jd>=TU|
template < typename T > >gt_C'
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const >PsP y.
{ Z66b>.<8
return fn(pk(t)); &wZ ggp
} 2C@hjw(
template < typename T1, typename T2 > IH$R XGL
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ZOFhX$I
{ 0d-w<lg9
return fn(pk(t1, t2)); sP0pw]!
} ^6?NYHMr=
} ; J,s)Fu\j@
G -U%
N*PF&MyB
一目了然不是么? Dm@wTt8N(
最后实现bind fwy-M:
7]_lSYwrb
1}E`K#
template < typename Func, typename aPicker > W|U!kqU
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) $*| :A
{ Mk=;UBb$X
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); guC/eSxv
} {cF7h)j
mT.p-C
2个以上参数的bind可以同理实现。 d[.kGytUt
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。 `Z{kJMS
"y>\
mC
十一. phoenix @:@0}]%z9
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: u7u8cVF
28[dTsd%
for_each(v.begin(), v.end(), Sti)YCXH
( o~
.[sn5l-
do_ PUB|XgQDY:
[ z_#B 4
cout << _1 << " , " P'#m1ntxQ
] D4yJ:ATO&
.while_( -- _1), a1p:~;f}[
cout << var( " \n " ) d\`A
^
) Q? a&