一. 什么是Lambda i-.]onR
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 / //
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, 0bG[pp$[
Dno]N
NCrNlHIF
Cz1Q@<)
class filler / @v V^!#1
{ (/mR
p
public : m:6^yfS
void operator ()( bool & i) const {i = true ;}
6tx5{Xl-o
} ; 4*AkUkP:T
Tu!2lHK;
]=gNA
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: Yfbo=yk
y?6J%~\WP
,9A1p06
GHs,,J;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); !.2tv
=3h?!$#?
DOaTp f
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ^}w@&Bje
%bN+Y'
*F<Ar\f5
(Q]Ww_r~
二. 战前分析 |wxAdPe
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。 DpRGPs
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 YkN0,6
N8[ &1
OO?;??
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Ci-CY/]s
/* --------------------------------------------- */ RJ\'"XQ
vector < int *> vp( 10 ); <E2nM,
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); )r0XQa]@$
/* --------------------------------------------- */ jv;8Mm
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2);
ff;9P5X
/* --------------------------------------------- */ Io;x~i09K
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); <)qJI'u|
/* --------------------------------------------- */ ?&`PN<~2z
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); MyZ5~jnr\
/* --------------------------------------------- */ &GfDo4$
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); \CU-a`n
rSg OQ
>g>L>{
T1-.+&<
看了之后,我们可以思考一些问题: =(==aP
1._1, _2是什么? }5Zmc6S{
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。 kTW[)
2._1 = 1是在做什么? 1
$m[#3
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\Dh.Ir
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。 gmqL,H#
67tB8X
h5o6G1ur
三. 动工 7&hhKEA
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: EXF|;@-"
W>_K+:t
Hhzi(<e^
ixvF`S9
template < typename T > 6"oG
bte
class assignment <eh<4_<qF
{ eqY8;/
T value; )MWbZAI
public : (rieg F
assignment( const T & v) : value(v) {} Fv} Uq\v[
template < typename T2 > @$7'{*
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } I3.cy i
} ; Op_(10|
Ajm
oypF0?!m
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 H5eGl|Z5]^
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment H3xMoSs
O`^dy7>{U
vNDf1B5z
D_Zt:tzO
class holder Yn_v'Os2
{ jtv<{7a
public : J1u&Ga
template < typename T > 1YtbV3
assignment < T > operator = ( const T & t) const uPVO!`N3
{ 0{'m":D9
return assignment < T > (t); J$^"cCMr
} Wx` $hvdq
} ; Ln$= 8x^T
grxlGS~Q
sTu]C +A
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: YXLZ2-%ohZ
Vv&GyqoO]
static holder _1; x+bC\,q
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 @@3%lr71
zq'KX/o
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); h:=W`(n5u
而不用手动写一个函数对象。 {+^&7JX
AsfmH-4)
._[uSBR'
L2Fi/UWM
四. 问题分析 B!x7oD9
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。 5hl!zA?
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。 #|QA_5
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 {nj`>
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 <u}[_
下面我们可以对这几个问题进行分析。 3kavzB[
v05$"Ig
五. 问题1:一致性 _Wtwh0[r*
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 0i>>CvAl}
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 <xlyk/
Tl
L,dPM
struct holder LlcH#L$
{ $ vBFs]h
// C/!7E:
template < typename T > 'j\~> a3\
T & operator ()( const T & r) const bo-lT-I
{ ]64pb;w"$D
return (T & )r; =eQ'^3a
} ROJ=ZYof
} ; cKB1o0JsYJ
@Yw>s9X
这样的话assignment也必须相应改动: x"P@[T
qK)T#sh
template < typename Left, typename Right > ^4C
djMF-E
class assignment f2?01PM,Q
{ &9EcgazV
Left l; 2-%9k)KH
Right r; W+i&!'
public : Y^QG\6q
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 3~\,VO''
template < typename T2 > @6Z6@Pq(xQ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } b"y4-KV
} ; .wPI%5D
{XH3zMk[
同时,holder的operator=也需要改动: k !V@Q!>,
1oI2
template < typename T > Z4dl'v)9
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const +W"DN5UV
{ BUUc9&f3o
return assignment < holder, T > ( * this , t); -#Jp@6'k%
} lvH} 8lJ
G4^6o[ x
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 =C-
b#4Q
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 0D/7X9xg9+
`Krk<G
return l(rhs) = r; y=2nV
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 AEd9H
+I
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 9z+ZFIf7d
:pLaxWus!
template < typename Tp > +t8#rT ^B
class constant_t A3.*d:A
{
|`pDOd
const Tp t; O jH"qi
public : dN@C)5pm5`
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} UHS"{%
template < typename T > {$I1(DYN
const Tp & operator ()( const T & r) const L=gG23U&
{ qS?^(Vt|R
return t; !
u9LZ
} t4UL|fI
} ; V6&6I
8M,$|\U
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 %?BygG
下面就可以修改holder的operator=了
y$9XHubu
yeLd,M/I
template < typename T > QsBC[7<jd-
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const T~
P<Gq},
{ k54b@U52 h
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); Lb~'
I=9D
} %GGSd0
g
]]T,;|B
同时也要修改assignment的operator() P} w0=
2>g!+p Ox
template < typename T2 > MaZVGrcC
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } hV NT
现在代码看起来就很一致了。 ,M Ugww!.
!`dMTW
六. 问题2:链式操作 I7+yu>
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Nv=&gOy=
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 G_#MXFWt
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 a&Me#H{
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 l)f 2T@bHl
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct T2 TWb
jxZ_-1
template < typename T > }Vfc;2
struct result_1 @xr}(.
{ jP.dQj^j&
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; G[]h1f!
} ; C_&ZQlgQ
K@?K4o
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ^*F'[!. p
zqLOwzMlLx
template < typename T > {[bB$~7Eu
struct ref U.1&'U*
{ %>1C($^
typedef T & reference; _$yS4= .
} ; @v/
8}n
template < typename T > |`d-;pk!%
struct ref < T &> 'M
fVZho{
{ M
%!O)r#Pn
typedef T & reference; @=K*gbq5
} ; 2+yti,s+/
:Aj[#4-=
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: +A1xqOB
!.7m4mKzo
template < typename T > NYeL1h)l
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const dvLL~VP
{ =00sB
return l(t) = r(t); -kb;h F}.
} rnC<(f22
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。 C|RC9b
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 EME}G42KN
|N|[E5Cn
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 26MoYO!k
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: #<vzQ\~Y
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 db.~^][k
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 W(EN01d \
最后的布局是: wq]vcY9^
Add :M.]- +(
/ \ vV>=Uvm
Divide 5 I=;=;-
/ \ JykN EMB#
_1 3 < Q6
似乎一切都解决了?不。 b<BkI""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。 eIbz`|%3
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。 8COGe=+o
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: >[<f\BN|
o`nJJ:Cxq-
template < typename Right > !!6g<S7)
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const H<
Right & rt) const :`S\p[5
{ fo e)_
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); `~1#X
} JTTI`b2l_
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 e09QaY
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。 "sed{?
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。 Bpv"qU7
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。 gH0Rd
WX
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。 _8wT4|z5
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? EE*FvI`
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: X3l6b+p
;pG5zRe
template < class Action > <<&SyP
class picker : public Action yS4nB04`=
{ `m\ ?gsw7
public : %V92q0XW
picker( const Action & act) : Action(act) {} x) R4_3
// all the operator overloaded )jMk~;'r
} ; IeB^BD+j
V5+|H1=
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。 33NzQb
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: LG=_>:~t>
uk3PoB^>
template < typename Right > |%j7Es
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const Nk?L<'
{ F ZN}T{<
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 5G=fJAG
} 64SRW8AH
E#\'$@8j
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > > (W\Eh{J
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。 E :UJ"6
j:0<
tjE
template < typename T > struct picker_maker ~(eD 4"
{ `)M&^Z=D
typedef picker < constant_t < T > > result; ]E1|^[y
} ; 1r<'&f5
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 6\m'MV`R!
{ &zHY0fxX
typedef picker < T > result; C+0BV~7J<<
} ; c
oSH]TL2@Cd
下面总的结构就有了: +Rq]_sDu
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。 GX N:=
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。 2Iq*7n:v0
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 6}:(m#+
至此链式操作完美实现。 `LJ.NY pP
1+Bj` ACP
l(~NpT{=V
七. 问题3 hlHle\[ds
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。 XZxzw*Y1J
(~^KXJ{->
template < typename T1, typename T2 > 6g"qwWZp
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^;;gPhhWV
{ WU6F-{M"?
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 4iJ4g% ]
} oi%IHX(`
{QIdeB[
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: ]GzfU'fOn|
wArzMt}[
template < typename T1, typename T2 > OJs
s
struct result_2 _j]vR
{ _+qtH< F/
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; OmaG|2u
} ; 4x" je
R'aA\k-
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?
bRx}ih
这个差事就留给了holder自己。 }SGb`l
n;r
W
HG)h,&nc-
template < int Order > m!:sDQn{3
class holder; 03 ;L
template <> uD:tT~
class holder < 1 > )"s(;kU!
{ !H`uN
public : cB7'>L
template < typename T > Y%8[bL$
d
struct result_1 _%<qZT
{ @&2#kO~=
typedef T & result; Ki%RSW(_`
} ; OZno 3Hn
template < typename T1, typename T2 > xOc&n0}%
struct result_2 zC!Pb{IaH
{ N)X51;+
typedef T1 & result; t,qz%J&a
} ; 4M>E QF&
template < typename T > `YK#m4gc
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 0|~3\e/QV
{ Oy yE0
return (T & )r; ?I 7hbqQd
} fUB+9G(Bx
template < typename T1, typename T2 > Kk/cI6`W
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const \`YV)"y" ~
{ fCi1JH;
return (T1 & )r1; `^
uX`M/
} Wp//SV
} ; \PK}4<x}
U_5\FM
template <> E1>zKENN;
class holder < 2 > j6BFh=?D
{ =T|m#*{.L
public : f/g-b]0
template < typename T > Cx
;n#dn*
struct result_1 [K `d?&
{ LS4E.Xdn
typedef T & result; .Yxf0y?uv
} ; iIU>:)i
template < typename T1, typename T2 > $%5!CD1)
struct result_2 DZV U!J
{ oqy}?<SQ
typedef T2 & result; Q5tx\GE
} ; e `Tssa+
template < typename T > <O]B'Wc [
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const =kn-F T
{ \>
return (T & )r; /@]@Tz@'
} pAc "Wo(Q
template < typename T1, typename T2 > p}h9>R
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const rTM0[2N
{ o`\@Yq$.
return (T2 & )r2; (?~*.g!
} [2nPr^
} ; A]OVmw
PA>su)N$
/w:~!3Aj0+
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> >。 IJofbuzw:
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: sQ%gf
首先 assignment::operator(int, int)被调用: K?acRi
S$ 91L
return l(i, j) = r(i, j); Z;J{&OJ3qM
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) C9E@$4*
Ozs&YZ
return ( int & )i; t}-rN5GO
return ( int & )j; R?+:Js/
最后执行i = j; H?j!f$sw
可见,参数被正确的选择了。 r#/Bz5Jb*
C07 U.nzh
ftbOvG/
I
zNJ-JIo%
K"9V8x3Wg
八. 中期总结 y`-5/4
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: CFiO+p&
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 I07_o"3>qr
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 RTv zS]
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor oH kjMqju
qn~:B7f
5`[B:<E4
!gFUC<4bu
kIYV%O
&p:GB_
九. 简化 N!^5<2z@eT
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。 kS$m$
D
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 a1#
'uS9W
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:
iU
a `<
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Ems0"e
+-*/&|^等 2~2j?\AEd.
2. 返回引用。 FK.Qj P:
=,各种复合赋值等 *p7_rY
3. 返回固定类型。 \x+ "1
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ajALca4
4. 原样返回。 {A MoE+U
operator, \9s x_T
5. 返回解引用的类型。 -87]$ ax
operator*(单目) @2)ImgK[
6. 返回地址。 ^Ts8nOGMh
operator&(单目) J9yB'yE8
7. 下表访问返回类型。 dX5|A_Ex
operator[] Rz!! ;<ye8
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ELQc:
t
-2
operator<<和operator>> odC}RdN
s+XDtO
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。 APT/z0X>
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 2x dN0S
sn.&|)?Fi
template < typename Left > "N*i!h
struct value_return ad[oor/7|
{ h5.AM?*TNd
template < typename T > ]~-vU{
struct result_1 ,Frdi>7 ~
{ )m[dfeqd +
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; rLOdQN
} ; 5RhP^:i@C
D!CuE7}
template < typename T1, typename T2 > 1rQKHC:|
struct result_2 R
SqO$~
{ 'or8CGr^p
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; !`EhVV8u-_
} ; )NCkq~M
} ; 'ai!6[|SD
DX%D8atrr
SHT ^Etri
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait [p[C45d=<
vQIN#;m4
下面我们来剥离functor中的operator() LX_{39?<{
首先operator里面的代码全是下面的形式: ;(,1pi7|
ZP^7`q)6
return l(t) op r(t) I`8jJpGA
return l(t1, t2) op r(t1, t2) <{UjO
return op l(t) `Aa*}1
return op l(t1, t2) 6%RN-
return l(t) op ^NPbD<~Lb
return l(t1, t2) op eGh7 ,wngH
return l(t)[r(t)] d65t"U
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] hpOUz%
"[BDa}Il
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ,3E9H&@j
单目: return f(l(t), r(t)); }MV=I$S2U
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Ar VNynQ
双目: return f(l(t)); 8}(ul
return f(l(t1, t2)); s/J/kKj*s
下面就是f的实现,以operator/为例 ;5wr5H3
h1 (MvEt
struct meta_divide K?:wX(JYT
{ [#-!&>
template < typename T1, typename T2 > =j{r95)|u
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) b&1-tYV
{ .&Ok53]b
return t1 / t2; xRU ~hQ
} 4%L-3Ij
} ; ^HasT4M+x
Ee?+IZ H7|
这个工作可以让宏来做: 'fkaeFzOl
ie%_-
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ lSk<euCYs
template < typename T1, typename T2 > \ czv )D\*
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 3JR1If
以后可以直接用 I{0bsTp;
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 9x40
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 c@1q8,
(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。。。) @ dF]X
g2'Q)w
t[-0/-4
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 HAr_z@#E
}.R].4gT
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > (&a<6k
class unary_op : public Rettype WgK |r~
{ QP?Deltp
Left l; $=-Q]ld&]
public : ']]&<B}mz
unary_op( const Left & l) : l(l) {} GXE6=BO
@\UoZv(
template < typename T > p!~{<s]
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const "=BO,see9
{ Y4B<]C4
return FuncType::execute(l(t)); J|BZ{T}d
} VF<C#I
6(X5n5C
template < typename T1, typename T2 > >.-$?2
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4Dd7I
{ S=wJ{?gzAK
return FuncType::execute(l(t1, t2)); njy^<7;
} 8{GRrwQ>
} ; 23;e/Qr
BOQeP/>
_2,eS[wP
同样还可以申明一个binary_op <?I s ~[2
n*oa J<o%
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 3oCw(Ff
class binary_op : public Rettype ",
:Ta|
{ M:~/e8Xv
Left l; l^IPN'O@
Right r; {vJ)!'Eh
public : _>moza
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 7Z;w<b~
s;0eD5b>x
template < typename T > g#ZuRL
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const !^|%Z
{ VnJ-nfA
return FuncType::execute(l(t), r(t)); vsM] <t
} WSY&\8
-|DSfI#j
template < typename T1, typename T2 > @MV%&y*z.
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const PZdYkbj
{ epH48 )2
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); .2b) rKo~
} G D$jP?
} ; 28j=q-9Z
`37GVo4
|
3`qT#p{
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 ; YaR|)B
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 }bv0~}G4
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 7\
<4LX
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 yt&eY6Xp
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! QS~;C&1Hl
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 ')9%eBaeK
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 @x@w<e%
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) PSdH9ea
下面是修改过的unary_op r]{fjw(~
p.2>-L
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > :`Kr|3bQ
class unary_op @HfWAFT
{ RT45@
Left l; O8+[)+6^
4JHQ^i-aY
public : Or9@ X=C
~EU[?
unary_op( const Left & l) : l(l) {} f$E66yG
~PNO|]8j
template < typename T > ."Yub];H
struct result_1 xrT_ro8
{ j}R4mh
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 6bg+U`&g
} ; 0NSn5Hq
z#!xqIg0
template < typename T1, typename T2 > 7[-jr;v
struct result_2 v.1= TBh
{ xLZQ\2q
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; rI}E2J
} ; ~zz |U!TG
ru`;cXa,
template < typename T1, typename T2 > T^a {#B
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 13Z6dhZu
{ ;f-|rC_"
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); );h\0w>3
} Z"gllpDr$
oQDOwM,
template < typename T > co3H=#2a
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \i-jME(sN
{ c
3@SgfKmk
return OpClass::execute(lt(t)); Vk_*]wU
} ^c]Sl
L\og`L)5\
} ; B>?Y("E
dW7dMx
Z-<v5aF
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 YeJ95\jf
好啦,现在才真正完美了。 g]xZ^M+
现在在picker里面就可以这么添加了: ~,e!t.339
t%z7#}9$
template < typename Right > IQ{Xj3;?y
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const V8&/O)} o
{ L1Q QU
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); bT-G<h*M
} (?\ZN+V)
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。 gE=~.P[ZX
fnnwe2aso
\| >eG u
^qbX9.\
+$>ut
r
十. bind :,q3?l6
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。
Q]xW}5
/
先来分析一下一段例子 QBsDO].J<
w#mnGD
[/uKo13
int foo( int x, int y) { return x - y;} |V9%@
Y?
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ,H[AC}z2X
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 0D#!!r ;
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 &`L5UX
我们来写个简单的。 wI}'wALhA
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: K=5_jE^e
对于函数对象类的版本: vB4cdW
2#3
ap%o\&T;
template < typename Func > ,f?#i%EF&
struct functor_trait Ql*/{#$
{ z3*G(,
typedef typename Func::result_type result_type; \S7OC
} ; 3/rvSR!
对于无参数函数的版本: IVNNiNN*5
paBGJ~{=
template < typename Ret > el|t6ZT*
struct functor_trait < Ret ( * )() > ~POeFZ
{ Br~%S?4"o
typedef Ret result_type; ^/n[5@6H
} ; 3`9*Hoy0c
对于单参数函数的版本: PYHm6'5BtB
$PS5xD~@
template < typename Ret, typename V1 > b"FsT
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > yL
Q&<\
{ <Z8] W1)
typedef Ret result_type; hTG
d Uw]
} ; pO+1?c43
对于双参数函数的版本: 2FVKgyV
h5F'eur
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > }ZmdX^xB
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Y|VzeJC
{ 1M;)$m:
typedef Ret result_type; .sG,TLE[<
} ; ONjc},_
等等。。。 O[L8(+Sn
然后我们就可以仿照value_return写一个policy '6 'XBL?
{hg$?4IyQ
template < typename Func > c&Zm>Qo[
struct func_return g?$9~/h :;
{ }"&(sYQ*`
template < typename T > Ro1' L1:
struct result_1 I(<G;ft<}
{ u3. PHZ
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; >rFvT>@NU
} ; GC\/B0!
Ez$5wY^J
template < typename T1, typename T2 > >(*jbL]p
struct result_2 #wjBMR%
{ 4a @iR2e
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; f.P( {PN
} ; w%_BX3GTO
} ; ,?d%&3z<a
8_,ZJ9l;
V[xy9L[#
最后一个单参数binder就很容易写出来了 _(z"l"l=$
R]Yhuo9,&n
template < typename Func, typename aPicker > A zle ;\l`
class binder_1 }1W$9\%
{ 5?fk;Q9+\
Func fn; >@L
HJ61C
aPicker pk; a2rv4d=
public : #`fT%'T!
xqtjtH9X
template < typename T > XGoy#h
struct result_1 zc1Zuco|
R
{ 6+u'Tcb
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; d$TW](Bby
} ; ~JNuy"8
PW`Tuj
template < typename T1, typename T2 > jFXU
xf
struct result_2 Na6z,TW
{
YiCDV(prT
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; $ B9=v
} ; j%}Jl
xK r,XZu
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} `SwnKg
lewDR"0Kx
template < typename T > 'AAY!{>
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const f5a](&
{ Xp~]kRm9
return fn(pk(t)); ;gMh]$|"
} 7xc<vl#:q7
template < typename T1, typename T2 > Xdq,
=;
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const *YtNt5u
{ B~NC
return fn(pk(t1, t2)); ~/U0S.C
} dc>y7$2
} ; ~ tLR
_'7/99]4g}
*02( J
一目了然不是么? h0
Sf=[>z
最后实现bind *mQit/k.
' mcJ/9)v
|u{QI3#'
template < typename Func, typename aPicker > +mA=%?l
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 4B]61|A
{ 6\3k0z
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); eC$v0Gtq
} F&*M$@u5
S0+zq<
2个以上参数的bind可以同理实现。 upDQNG>d
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。 C'._}\nX
iW?9oe
十一. phoenix 1,j9(m2
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: QP B"EW
!T*B{+|
for_each(v.begin(), v.end(), <yS"c5D6
( hQm4R]a
do_ m=MT`-:
[ 0'hx w3#
cout << _1 << " , " \Wc/kY3&
] >y9o&D