一. 什么是Lambda r1Z<:}ZwK
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ;|TT(P:d
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, K@r*;T
O<GF>
O
>FO>
Km*<Kfcz
class filler lIh[|]
{ 7Fl-(Nv`
public : "H1:0p
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Ei~f`{i
} ; 7lU.Nit
/6U
4S>'(
J#7y<
s
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: -0 0}if7
GZ8:e3ri
I7mG/
<zfKC
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); gj+3y9
L'9N9CR{i
xK;e\^v
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 "^%Z'ou
~>%DKJe
Zq*eX\#C
3k'.(P|F
二. 战前分析 A1A3~9HuK
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。 5f{|"LG&
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 .7Kk2Y
&iSD/W
Nn#u%xvJt
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); -_~)f{KN@
/* --------------------------------------------- */ jTSOnF}C~+
vector < int *> vp( 10 ); rkYjq4Z@
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); =Od>;|]m
/* --------------------------------------------- */ tt4+ m>/T
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Kx6y"
{me|
/* --------------------------------------------- */ R8<eN9bJ9
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); iV
hJH4
/* --------------------------------------------- */ SxMj,u%X/
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); o6|-=FcvC
/* --------------------------------------------- */ 0H:dv:#WAI
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); HXks_ix )
R]QpMj%o
[rdsv
',mW`ZN
看了之后,我们可以思考一些问题: _N'75
1._1, _2是什么? )|]Z>>%t
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。 @2' %o<lF
2._1 = 1是在做什么?
(ZPXdr
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。 7ZFJexN]
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。 o4)hxs
F~_;o+e;X
&KqVN]1+^
三. 动工 zk=\lp2
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: e|'N(D}h*
!T'X
'Q
nq;#_Rkr
7Dt"]o"+
template < typename T > wUp)JI
class assignment vWY(% Q,
{ r4eUZ .8R
T value; *gu8-7'
public : RJc%,
]:
assignment( const T & v) : value(v) {} X+ f9q0
template < typename T2 > i'tp1CI
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } SRz&Nb
} ; T-8J
77Q}=80GU;
xm H-!Da
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 \G;CQV#{9
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 7g6RiH}
zvf3b!}
[7W(NeMk
$a.u05
class holder _CdROo6I
{ U9ZbVjqv@
public : a8s4T$
template < typename T > =!<G!^
assignment < T > operator = ( const T & t) const mG(N:n%*K
{ nGa1a
return assignment < T > (t); +d39f-[
} E
$6ejGw-
} ; 0Nr\2|
WE.Tuo5L
5$Kf]ZP
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: GGE[{Gb9
_ #'9kx|)
static holder _1; 8H
$ #+^lW
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 JTUNb'#RZ
>q(6,Mmb
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); xm^95}80yh
而不用手动写一个函数对象。 :ba/W&-d
eXzXd*$S
'_o@VO
@"8R3BN
四. 问题分析 ;<-7*}Dj
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 y/R+$h(%
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。 0.DQO;
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 - L~Uu^o
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 0HbJKix!
下面我们可以对这几个问题进行分析。 <abKiXA"
a[C&e,)}
五. 问题1:一致性 "!q?P"
@C
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?| xzikD,FV
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 7rIlTrG
<t}? $1
struct holder u!1/B4!'O
{ B8~=RmWLl
// (@Zcx9
template < typename T > _01Px a2.
T & operator ()( const T & r) const A3s57.Z]|
{ /77z\[CeYH
return (T & )r; #x~_`>mDN
} 2k+16/T
} ; -e*BqH2t
v2J0u:#,
这样的话assignment也必须相应改动: Q!$IQJ]|Y
D 'L{wm
template < typename Left, typename Right > ;Qa;@
class assignment j>!sN`dBj
{ OoaY
Left l; sv=H~wce
Right r; n\ Uh
public : ma]?
)1<{
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} oVkr3KZ
template < typename T2 > cU+>|'f&
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } oh\1>3,Ns
} ; Gah lS*W
}1>atgq]w
同时,holder的operator=也需要改动: e@j8T
gI)
2Xgx*'t\
template < typename T > NG9vml
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const d@g2k> >
{ #F4X}
return assignment < holder, T > ( * this , t); |s|/]aD}o
} e2Jp'93o'
=|0/Ynfe
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 l0`'5>
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 dS$ji#+d$
fn1pa@P
return l(rhs) = r; O71BM@2<
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。 s.y}U5Ty?P
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类:
g1qi\axm
8]C1K
Zs
template < typename Tp > 7) 0q--B
class constant_t 2U%qCfh6|
{ b1=pO]3u
const Tp t; S=O$JP79
public : Wz{%"o
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} !K\itOEP-
template < typename T > 8c).8RL f
const Tp & operator ()( const T & r) const mP!N<K
{ ) `I=oB
return t; *Sb2w*c>
} fuyl/bx}
} ; T.@sq
qLRE}$P
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 HRHrSf7
下面就可以修改holder的operator=了 D rTM$)
c[{UI
template < typename T > a: IwA9!L
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ,n5a] )Dg
{ gj;@?o0
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); wOcg4HlW
} )E`+BH
oKiD8':
同时也要修改assignment的operator() q?iCc c
!4B_$6US
template < typename T2 > ;[~^(.
f
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } xBWx+My
现在代码看起来就很一致了。 i+AUQ0Zbf6
[q$e6JwAt
六. 问题2:链式操作 pqq?*\W&[v
现在让我们来看看如何处理链式操作。 \HG$V>2
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。 s##Ay{
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。 ^
LbGH<#J
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。 ohplj`X[21
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct z8tl0gd%D
,'_(DJX
template < typename T > N 8}lt
struct result_1 d h?dO`
{ 6n-r
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; @g\;` #l
} ; kaO{#i2-
yoW>
BX
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: 5)*6V&
-fPT}v
template < typename T > raHVkE{<
struct ref 2Oi' E
{ %
$.vOFP9
typedef T & reference; xgs@gw7!n0
} ; fz8h]PZ
template < typename T > Hf_'32e3<
struct ref < T &> 0etwz3NuW
{ nNs .,J)
typedef T & reference; M8_ R
} ; G"C;A`6
kp; &cQu!
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Nm"<!a<F
C9pnU,[
template < typename T > N(BiOLZL6
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const j%5a+(H,z;
{ x~Cz?ljbn
return l(t) = r(t); Um'Ro 4
} q_pmwJ:UL
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 0Jg+sUs{
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 SS0_P
jKz
U/5$%0)
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 K=o:V&
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: AZBC P
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 OA5f} +
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 %-r?=L
最后的布局是: XLocg
Add \-d'9b ?
/ \ 1b+h>.gWar
Divide 5 m2ox8(sd
/ \
p2^)2v
_1 3 dFMAh&:>
似乎一切都解决了?不。 |Q6h/"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。 OF-WUa4t
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。 Pv[ykrm/
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: 2_.CX(kI
L?Tu)<Mn
template < typename Right > S[sr'ZW
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const }{t3SGs J
Right & rt) const <K,[sy&Qy
{ d QDLI
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); >qn+iI2U
} R Y9.n
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 L,W:,i/C
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。 lfRH`u
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。 gtMw3D`FL
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。 cTy'JT7
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。 =G*z
53
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? :i}@Br+R7L
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: aC}p^Nkr"k
s" N\82z)
template < class Action > Ta^.$O=F
class picker : public Action o
Fi) d[`
{ IF
e+B"
public : pSXEJ 2k
picker( const Action & act) : Action(act) {} ?F25D2[(
// all the operator overloaded eN4t1$
} ; k1m'Ka-
^} tuP
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。 s*eyTm
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: Z) t{JHm:
#:Xa'D+
template < typename Right > Eny!R@u7q
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const z:?:
{ {H'X)n$
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ~\3l!zIq
} mfz"M)1p1
Wy!uRzbBv
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 03C .Xh=!
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。 Z"]xdOre
c{ 7<H
template < typename T > struct picker_maker !;jgzi?z
{ \:h0w;34O
typedef picker < constant_t < T > > result; Eh:yRJ_8
} ; :Nkz,R?
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > >ks3WMm
{ dt0T t
typedef picker < T > result; +~:x}QwGT
} ; 0+rW;-_(
j+ I*Xw
下面总的结构就有了: k}#@8n|b
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。 N7a[B>+`
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。 >6w@{p2B
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Y1|^>C#a
至此链式操作完美实现。 |MVV +.X
ig+k[`W
zWJKYF qK
七. 问题3 Ls(&HOK[p
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。 8z?$t-D O
mcCB7<.
e
template < typename T1, typename T2 > ^^7gDgT
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const n00z8B1j(l
{ @\+%GDv
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); y _6r/z^
} BL7>dZOa
'r6 cVBb}
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: 6R L~iD;X
|I(%7K
template < typename T1, typename T2 > X"wFQa
struct result_2 vu44 !c@
{ UC.8DaIPN
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; DhHtz.6
} ; N-Qu/,~+
x4@MO|C
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? Cy]"
这个差事就留给了holder自己。 a$A2IkD
xJ$Rs/9C
58 kv#;j
template < int Order > 2lF WW(
class holder; aD0Q 0C+
template <> DZ,<Jmg&e*
class holder < 1 > \
=S3 L<
{ `d.Gw+Un
public : F|9a}(-7
template < typename T > e#K rgUG
struct result_1 x-tm[x@;o
{ u6]gQP">I
typedef T & result; .v N)A
*
} ; uQO(?nCi
template < typename T1, typename T2 > /@6E3lhS
struct result_2 6Q?BwD+>
{ :vw0r`
typedef T1 & result; cn@03&dAl
} ; c]S+70!n
template < typename T > | h
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const }5QZ6i#
{ BDWim`DK"
return (T & )r; d~w}NK[(
} hkkF1
h
template < typename T1, typename T2 > NJ.rv
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ,"x23=]
{ Pv^(Q]
return (T1 & )r1; <yis
} 2*N&q|ED
} ; ys:1Z\$P
4F}g(
template <> -/@|2!d
class holder < 2 > zw}@nqp
{ cb\jrbj6
public : ^-
u[q-
!
template < typename T > 5`(((_Um+
struct result_1 Uf=vs(
{ 3| GNi~
typedef T & result; ,w,ENU0~f
} ; ^qE<yn
template < typename T1, typename T2 > '#;,oX~5
struct result_2 [Od>NO,n+]
{ vx({N?
typedef T2 & result; d4b 9rtM
} ; #9URVq,
template < typename T > 8XLxT(YFIs
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Y:DNu9
{ .CIbpV?T
return (T & )r; 3L'en
} >lUBt5gU
template < typename T1, typename T2 > #|)JD@;Q
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const t-3v1cv"
{ yg]suU<z]
return (T2 & )r2; 53g8T+`\(
} |!?2OTY
} ; oG|?F4l*
ykErt%k<n
E
geG,/-`
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> >。 e[d7UV[Knn
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Zkwy.Hq^
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 2+c>O%L
M Ak-=?t
return l(i, j) = r(i, j); }CB=c]p
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) MAm1w'ol"
oO! 1
return ( int & )i; (mD-FR@#
return ( int & )j; /\IAr,w[
最后执行i = j; x!Z:K5%O
可见,参数被正确的选择了。 F{a0X0ru~
S!`4Bl
@d8&3@{R^
-D.BJ(
gb!@OZ c
八. 中期总结 f;@b
a[
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: u|_ITwk
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 m'G?0^Ft
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 N7RG5?
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor
[%gK^Zt
3Hb .ZLE#
pIU#c&%<9
Zztt)/6*
pq/FLYiv
Thht_3_C,f
九. 简化 v*C+U$_3\1
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。 lx A<iQia
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 S0Rf>Eo4
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: HJ2]Nz:
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 'O\d<F.c$2
+-*/&|^等 H{Y5YTg]
2. 返回引用。 O+{pF.P#V
=,各种复合赋值等 o{S}e!Vb
3. 返回固定类型。 W<cW;mO
各种逻辑/比较操作符(返回bool) }iiG$?|.
4. 原样返回。 ne!j%9Ar
operator, 7gZVg@
5. 返回解引用的类型。 {kRDegby
operator*(单目) Skr\a\
J
6. 返回地址。 MA/"UV&M(
operator&(单目) eMpEFY
7. 下表访问返回类型。 g%fJyk'
operator[] B
$ y44
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 R:pBbA7E
operator<<和operator>> "tg\yem
clR?< LO
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。 %%-U.
例如针对第一条,我们实现一个policy类: R%]9y]HQ
7YQK@lS
template < typename Left > T}b(
M*E
struct value_return :?&WKW
{ IgHs&=
template < typename T > 61s2bt#
struct result_1 ZH`K%h0
{ *`S)@'@:(
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; &bS"N)je
} ; @gu77^='
}jyS\drJ
template < typename T1, typename T2 > xsY>{/C
struct result_2 dEAAm=K,<
{ 2EqsfU*
I
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; =yhn8t7@]
} ; N,sqr k]
} ; 5 vu_D^Q
[#P`_hx
=?`y(k4a
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Nak'g/uP>
DO1N`7@o
下面我们来剥离functor中的operator() ^NnU gj
首先operator里面的代码全是下面的形式: nY"rqILX?
c=jI.=mi3
return l(t) op r(t) 6b+ WlIb
return l(t1, t2) op r(t1, t2) D<D
k1
return op l(t) cV=_GE
return op l(t1, t2) "[".3V
return l(t) op }G,SqpcG
return l(t1, t2) op @6i8RmOu}
return l(t)[r(t)] &=6cz$]z
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] iuU3*yyn
:UJUh/U
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: Fl 'xmz^
单目: return f(l(t), r(t)); #by9D&QP]
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); jt10gVC
双目: return f(l(t)); oX:1 qJrC
return f(l(t1, t2)); ZimMjZ%4
下面就是f的实现,以operator/为例 13>3R+o
e2Kpx8kWj
struct meta_divide tE9_dR^K
{ N`|Ab(.
template < typename T1, typename T2 > 13_+$DhU-L
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) x4HMT/@AG2
{ 'j,Li(@}
return t1 / t2; OCOO02Wq1
} 4f*Ua`E_
} ; p$b=r+1f
thm3JfQt
这个工作可以让宏来做: 1A/c/iC
ncw?;
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ c^[1]'y
template < typename T1, typename T2 > \ (zTI)EV
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; =
"hY{RUa
以后可以直接用 s>M~g,xTU
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) O.up%'%,
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 HBga'xJ
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) T>uWf#&pjs
7p>-oR"
%6c*dy
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 W|-N>,G
)r6SGlE[Y
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > }^Ua
class unary_op : public Rettype <{z3p:\
{ Lugk`NUvF
Left l; Eztz~oFo
public : v YmtpKNj%
unary_op( const Left & l) : l(l) {} aa YQ<
8yo6v3JqC
template < typename T > +q_lYGTiO
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const A@
{ WJh;p: q[
return FuncType::execute(l(t)); 9bcyPN
} E[Ws} n.
fF-\TW
template < typename T1, typename T2 > #+ lq7HJ1
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Sc"4%L
{ vL=--#
return FuncType::execute(l(t1, t2)); T~~$=vP9
} `Py=
?[cD
} ; @01D1A
?D^,K`wY=B
Xx<&6
4W
同样还可以申明一个binary_op uA/.4 b
*ZSp9g"Z
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 7%"\DLA
class binary_op : public Rettype uSQ>oi]
{ :mtw}H 'F8
Left l; t>h
i$NX{p
Right r; y[5P<:&s
public : Ccd7|L1
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} vyx\N{
Lv5
==w}
template < typename T > 0qd;'r<
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const $I6eHjYT
{ qpwh #^2
return FuncType::execute(l(t), r(t)); g(Xg%&@KZ
} i6 ypx
ZYD88kQ
template < typename T1, typename T2 > |KrG3-i3X
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .8PO7#
{ <pl2
dxy
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); %d#)({N
} $J0~2TV<
} ; Gx* 0$4xJ3
[.Wt,zrE
v7OV;ea$
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 .fh?=B[o#
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 M^JZ]W(
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) dVGUhXN6
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。 *=If1qZs
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! sriq(A
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。。。 ^FMa8;'o
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 .rB;zA;4S)
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) n
ua8y(W
下面是修改过的unary_op I~]mX;
MbF e1U]B
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > kRXg."b(
class unary_op ~$ qJw?r
{ '>mb@m
Left l; ].f,3itg&
}nY^T&?`
public : f]A6Mx6
ST8/
;S#c
unary_op( const Left & l) : l(l) {} WAmoKZw2
#bZ=R
template < typename T > q.b4m 'J
struct result_1 PXu<4VF
{ g!Yh=kA'N
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; pfQZ|*>lkb
} ; *|#JFy?c[
tc2GI6]e'
template < typename T1, typename T2 > /Vd#q)b%T
struct result_2 1Da [!^u,D
{ _xL&sy09t
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; -+_aL4.
} ;
-Fc#
4kF .
template < typename T1, typename T2 > m'"VuH?^
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const p'!,F; xX
{ s]8J+8
<uO
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); nzJi)A./
} M-K@n$k
KdMA58)
template < typename T > FRQ("6(
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const x&/Syb
{ $,zM99
return OpClass::execute(lt(t)); F20-!b
} .-~%w
$#JVI:
} ; *]{I\rX
f#Cdx"
<\>ak7m
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug RYJc>
好啦,现在才真正完美了。 SVWSO
现在在picker里面就可以这么添加了: L=wFo^N
rkc%S5we
template < typename Right > 54cgX)E[x
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const sH,)e'0
{ {ZEXlNPww
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Dlf=N$BL7d
} iwjl--)@K
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。 5qfKV&D
9l_?n@
(C|V-}/*m
"<$vU_
5N+(Gv[`"
十. bind oqHm:u^2
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 M &EJFpc*
先来分析一下一段例子 E^W*'D
>P"/nS"nn
\0T*msYQ
int foo( int x, int y) { return x - y;} Xt*%"7yTp
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 f /i,Zw
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 +9rbQ?'
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 6U9Fa=%>}
我们来写个简单的。 ayz1i:Q|
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: -vfu0XI~
对于函数对象类的版本: f_2^PF>?
5nqdY*
template < typename Func > 9}$dwl(
struct functor_trait D c.W vUM
{ j=% -b]
typedef typename Func::result_type result_type; k#NMD4(%O
} ; cD@lorj
对于无参数函数的版本: Y8'_5?+ 0
aMg f6veM
template < typename Ret > IMrOPwjc
struct functor_trait < Ret ( * )() > [y;ZbfMP|o
{ (MiOrzT
typedef Ret result_type; -mo
'
$1
} ; %)ov,p|
对于单参数函数的版本: T\CQ
@Hdg-f>y]
template < typename Ret, typename V1 > (`/i1#nR
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Z@O
e}\.$
{ 6v)eM=
typedef Ret result_type; `|?$; )
} ; @7 HBXP
对于双参数函数的版本: \JC(pn
zn$Ld,
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 5MU@g*gj,C
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > *<QL[qyV
{ 9sU,.T
typedef Ret result_type; &n kGdHX/a
} ; '6J$X-
等等。。。 Eakjsk
然后我们就可以仿照value_return写一个policy H4A+Dg,
"dOY_@kg
template < typename Func > S9+gVR8]C
struct func_return Dq4}VkY
{ J&1N8Wk)
template < typename T > xi=uXxl
struct result_1 _'dy$.g
{ 2+cicBD
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; lS*.?4zX
} ; GhA~Pj ZS
O'U,|A
template < typename T1, typename T2 > y s6"Q[B
struct result_2 iGNKf|8{
{ xmd$Jol^
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; {\Y,UANZ
} ; B#n}y
} ; Ps4A
B#3
` &7?+s
]r5Xp#q2
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Q 5TyS8
io_64K+K
template < typename Func, typename aPicker > -z1o~~
class binder_1 V t;&2v
{ j'cCX[i
Func fn; \9Zfu4WR
aPicker pk; 7O :Gi*MA
public : PMZzzZ
v3#47F)
template < typename T > g&5VorGx
struct result_1 0k]N%!U
{ sRI8znus
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; :b)@h|4
} ; /^ 7
9|$E
kIo?<=F8T
template < typename T1, typename T2 > e$I:[>
struct result_2 -q|M=6gOs
{ )+R3C%
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; HXo'^^}q;
} ; 5|z[%x~f
$7g(-W
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ^@eCT}p{
'o9V0#$!
template < typename T > f89<o#bm7h
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1h{_v!X
{ X)5O@"4 ?
return fn(pk(t)); ^>uGbhBp
} ^T>.04";x
template < typename T1, typename T2 > ?id^v 7d
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]TN}`]
{ .1M>KRSr,
return fn(pk(t1, t2)); uS.a9
Q(
} 'iK*#b8l
} ; JDlIf
u?/]"4
%&GQ]pmcY
一目了然不是么? {.W%m
最后实现bind N?:S?p9R@
<h0ptCB
%)]RM/e8
template < typename Func, typename aPicker > Rvo<ISp
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 8yl/!O,v
{ tJ3s#q6
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); EB,>k1IJ
} !{\c`Z<#
[r'M_foga*
2个以上参数的bind可以同理实现。 #y%Ao\~kG
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。 9a unv
ktb.fhO
十一. phoenix ^ jA}*YP
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: #{sb>^BF
H&+s&