一. 什么是Lambda _%GGl$kH
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 i@4~.iZ8
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, }X=[WCKU
.B\ 5OI,]
v;0|U:`]
5Lf{8UxI
class filler wR^ RM(1
{ ldp%{"ZZ
public : ,dx3zBI
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} v.]Q$q^
} ; 'z$Q rFW
mVR P~:+
*guoWPA|Ij
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: Lliqj1&
/FIE:Io
zSFDUZ]A3
X@f "-\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); VP6ZiQ|
2"B _At
[h,Q Bz
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 &cu lbcz
~}+Hgi
&0`)
Q
rf$X>M=G
二. 战前分析 rp0ZvEX
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。 Uy$)%dYfq5
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 `+uhy,
y>aZXa
pbU!dOU~e
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); M`l.t -ut
/* --------------------------------------------- */ nI*v820,
vector < int *> vp( 10 ); '60 L~`K
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); K5XK%Gl"
/* --------------------------------------------- */ *;Ed*ibf
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); QPfc(Z
/* --------------------------------------------- */ D`VM6/iQR
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); <-u8~N@43W
/* --------------------------------------------- */ /;utcc
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); !Uq^7Mw
/* --------------------------------------------- */ |0%+wB
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); o5Q{/
y8rm
)lZp9O
T16{_
看了之后,我们可以思考一些问题: /, ! B2
1._1, _2是什么? />9OR
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 \xS&v7b
2._1 = 1是在做什么? ]~E0gsq
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 LH@j8YB5u
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 o!!yd8~*r
dtcIC0:[
(4Zts0O\
三. 动工 ,Y>Bex_v
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ,Bal
yd?x=|
b%S62(qP
0JJS2oY/
template < typename T > NvvUSyk\;s
class assignment P[k$vD
{ T"0,r$3:
T value; PgRDKygE
public : 1rDqa(7
assignment( const T & v) : value(v) {} )}_a
0bt
template < typename T2 > XQ~Ke-QW)
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } >G~R,{6U
} ; T.qNCJmB
d:i;z9b@to
6A=8+R'`F
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 |H!9fZO
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment J|w)&bV
b/Xbs0q
Z%n(O(^L
j7)Ao*WN
class holder \R3H+W
{ ]C:l,I
public : I*`* Q$
template < typename T > = hN
!;7G
assignment < T > operator = ( const T & t) const C|o`k9I#
{ tT79p.z B
return assignment < T > (t); 3hK#'."`N
} X 51Yfr
} ; "|HDGA5
vVgg0Y2
w&x!,yd;
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: iIP8`!
O
l}lIi8
static holder _1; g{P%s'%*
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 H
Tz
L^{|uP15N
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); PtTH PAKj
而不用手动写一个函数对象。 4NdN<#Lr
!0dNQ[$82
I'@Ydt2
XZ5 /=z
四. 问题分析 leQT-l2Bk
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 +(+Itmx2&
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 Q
pmsOp|
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 c~v~2DM
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ?Oc{bF7
下面我们可以对这几个问题进行分析。 d`/tE?Gw
"hdvHUz
五. 问题1:一致性 YXI'gn2b#
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| fks)+L'
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 bN3#{l-`
nQ/E5y
struct holder z1Ov|Q`
{ 0p@k({] <
// 7k( Kq5w.
template < typename T > d` [HT``
T & operator ()( const T & r) const %DQhM ,c@
{ 8zBWIi
return (T & )r; c-Pw]Ju
} T]?n)L,2
} ; &wB\ ~Ie-
]]"jw{W}A
这样的话assignment也必须相应改动: =ID
2
>X51$wBL
template < typename Left, typename Right > 6AWKLFMV
class assignment CQpCS_M
{ xrN
&N_K#
Left l; {H{X[p8
Right r; #-GJ&m8
public : o^V(U~m]
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} y7|P-3[ 4w
template < typename T2 > 0V!l,pg
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ;q1A*f\:#
} ; +nT'I!//
R9!Uo
同时,holder的operator=也需要改动: CV{r5Sye
_fwb!T}$
template < typename T > w`DW(hXJ
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const X~xd/M=9^
{ h)me\U7UC
return assignment < holder, T > ( * this , t); 7^Yk`Z?|a
} wm+})SOX9
3<=G?of
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。 A%2:E^k(s
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 gp-T"l
.E@|D6$D
return l(rhs) = r; \t|M-%&)4
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 U bYEEY#
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Ve/xnn]'
?r2 #.W
template < typename Tp > /NFz4h=>
class constant_t 1c@}C+F+
{ B7Tk4q\;Q
const Tp t; +L=*:e\j
public : Nlj^Dm
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} u@3y&b
template < typename T > `4 y]Z)
const Tp & operator ()( const T & r) const ;zdxs'hJ
{ d;+[i
return t; Zx$ol;Yd
} Q_vW3xz
} ; w%zRHf8C
wI5Yn
h
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 YQ0)5 }
下面就可以修改holder的operator=了 ~j'l.gQb
<s@-:;9~
template < typename T > U/NBFc:[y:
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const {W\T"7H
{
$@i"un;
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); wP/A^Rs
} Eaqca{%/^
Gc$gJnQio
同时也要修改assignment的operator() 9Ok9bC'?8@
J/6`oh?,Q
template < typename T2 > |D.O6?v@
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } ,]5Ic.};p
现在代码看起来就很一致了。 -<#!DjV6(
7_# 1Ec|;
六. 问题2:链式操作 1JEnnqu
现在让我们来看看如何处理链式操作。 wdvLx
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。 -!({BH-M_
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。 b5:op@V
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。 m~'? /!!
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct mw^7oO#
gf+d!c(/
template < typename T > fKtV'/X;Q
struct result_1 RL[E X5U
{ ; <Km3
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; {5|("0[F
} ; )J(q49
LG]3hz9^9
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@O($ b
_u}4j 9T
template < typename T > X#w%>al
struct ref p#KW$OQ]8
{ -@&1`@):{
typedef T & reference; /b;K
} ; Ay{t254/
template < typename T > <:|3rfm#
struct ref < T &> {k(eNr,
{ C}5M;|%3)
typedef T & reference; jtm?z c
} ; ]8;n{ }X
G9g6.8*&
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: oK9'
*Ul*%!?D
template < typename T > y]e> E
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 6>
{r6ixs1
{ EC6k{y}bA
return l(t) = r(t); MP>n)!R[`
} )$Z(|M4
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。 nIfCF,6,
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 W9zE{)Sc~
xdy^^3"
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 g$xO@.
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: kVS?RHR
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Pgp {$ID
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 9tg)Mo%
最后的布局是: /( 6|{B
Add K^t?gt@k}
/ \ 3_5XHOdE
Divide 5 H
g5++.Bp
/ \ =22ALlxk
_1 3 o5aLUWi-
似乎一切都解决了?不。 [t0rfl{.
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。 W2wpcc
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。 /\Q*MLwD
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: <EO<x D=:
'YSuQP>
template < typename Right > ;,OfJ'q^
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const PKq-@F%X
Right & rt) const jQj,q{eA
{ ;2giZ\
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 9j|gdfb%ml
} !Ngw\@f
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 )yxT+g2!
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。 H'J|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。 ?HHzQ4w%{
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。 Me:{{-V4
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。 Z$ KV&.=+
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? V7t!?xOL
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: BC\S/5~k
bZipm(e
template < class Action > _ :^7a3I
class picker : public Action qS8B##x+=
{ ZYtiMBJ
public : DHfB@/q#
picker( const Action & act) : Action(act) {} t0m*PJcF
// all the operator overloaded d @rs3Q1z
} ; mxqG-*ch-
1x >iz
`A
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。 KhM.Tc
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: rlznwfr7+
v@u<Ww;=@
template < typename Right > CP`
XUpX`&
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const #2%([w
{ gX} g
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); p/]s)uYp$
} %(LvE}[RJ
So4nJ><p
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ]7qiUdxt:
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。 -)w]a{F
:mv`\
template < typename T > struct picker_maker _dU P7H (
{ mrZ`Lm#>pS
typedef picker < constant_t < T > > result; WtX>Qu|
} ; /r.6XZs6
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > AZZRa69=
{ MC=G "m:_
typedef picker < T > result; W8aU"_
} ; !0fI"3P@r
g*-2*
\
下面总的结构就有了:
E8-53"m
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。 d\]O'U)s
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。 OV5e#AOy)
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ESDB[
O+`x
至此链式操作完美实现。 T{S4|G1R6
%<}=xJf>1
; Zq/eiB
七. 问题3 93w~.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。 wRVD_?
30 7fBa
template < typename T1, typename T2 > W^xZ+]
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ,d
7Z
{ Hq
xK\m%,.
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); am:.NG+
} D@vMAW
')nnWlK
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: %2yAvGa1
NfF~dK|
template < typename T1, typename T2 > koH4~m{
struct result_2 S;}qLjT
{ jp m#hH{R
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; .s};F/(diD
} ; /PC` 0/b
#%cR%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?
.fJ*c
这个差事就留给了holder自己。 o=9'
`s}BXKIv}
H`D f
template < int Order > ?~)Ak`=
class holder; "=A|K~b
template <> (2%>jg0M
class holder < 1 > c)3O/`
{ ahp1!=Z-=
public : &|=?acv
template < typename T > FaWl,} ]
struct result_1 +k
rFB?>`
{ l10-XU02
typedef T & result; Ed=}PrE
} ; v&2+'7]w
r
template < typename T1, typename T2 > jYdV?B
struct result_2 ;](h2Z`3s
{ .&(8(C
typedef T1 & result; r~[B_f!
} ; #{w5)|S#JD
template < typename T > VR v02m5
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const AM?Ec1S
#a
{ KW>VOW<.
return (T & )r; 1NGyaI
} 5&qY3@I7l
template < typename T1, typename T2 > AP
;*iyQ[
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const {]M>Y%j48
{ ;z0"Ox=7
return (T1 & )r1; bm6hZA|
} F '#^`G9
} ; YZ*{^'
lA4hm4"i(,
template <> ._ih$=
class holder < 2 > xPvRQ
{ R2Yl)2
D
public : H PTHF
template < typename T > #Gp
M22d'(
struct result_1 UKYupLu5
{ ;/aB)JZ5=
typedef T & result; u#VweXyU
} ; U6a zhi&,
template < typename T1, typename T2 > tnL."^%A2I
struct result_2 #4q1{)=
{ ^yD"d =z
typedef T2 & result; k -]xSKG
} ; {9'hOi50
template < typename T > O,]_ tp
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const r_=p,#}#
{ 44<v9uSK
return (T & )r; V7n >,k5
} 1!f2*m
template < typename T1, typename T2 > {DS\!0T-X
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const c&A]pLn+x
{ 7 BK46x
return (T2 & )r2; +/}_%Cf8
} tgfM:kzw
} ; *G9
[j$
=<>pKQ)[
taixBNv
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> >。 x57'Cg \
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: {\lui eG
首先 assignment::operator(int, int)被调用: [[&)cbv
<]c#)xg
return l(i, j) = r(i, j); Yd.02 7
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) XX:q|?6_ 4
bWUS9WT
return ( int & )i; oX#9RW/ >I
return ( int & )j; j^rYFS
w:Q
最后执行i = j; 6_Fpca3L
可见,参数被正确的选择了。 BM.-X7)
rQ
&S<
H}(=?}+
GA7u5D"0
Q{8qm<0g
八. 中期总结 EuLXtq
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: CR.bMF}
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 fls#LcI9>6
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 oq243\?Y
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 3^'#ny?l
G u6[{u
O<bDU0s{M
yI lV[_
m^5s>hUl
(
-xR7A
九. 简化 !>q?dhw@
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。 Mo~ki"9.
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 /XjN%|
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: }]tFz}E\
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 I>d I[U
+-*/&|^等 JUmw$u
2. 返回引用。 kz$(V(k<
=,各种复合赋值等 9y;y7i{>?
3. 返回固定类型。 p[_Yi0U
各种逻辑/比较操作符(返回bool) VVgsLQd
4. 原样返回。 !W0P`i<
operator, _jiQL66pY
5. 返回解引用的类型。 |x*{fXdMhr
operator*(单目) vT&j{2U7XW
6. 返回地址。 }FHw"
{my
operator&(单目) n#)PvV~
7. 下表访问返回类型。 ]v<d0"2
operator[] (/('nY
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 U2VV[e)Z!
operator<<和operator>> 2\DTJ`Y,
?VUgwP_=
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。 >7"$}5d
例如针对第一条,我们实现一个policy类: r(pwOOx
G OH
template < typename Left > yi sF5`+
struct value_return o?;F.W_
{ VjC*(6<Gj
template < typename T > zoJ_=- *s
struct result_1 oo;;y,`8py
{ vU ?b"n
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; MJy;GzJ O
} ; Zlr{L]c
mJSK; @w<O
template < typename T1, typename T2 >
{VS''Lv
struct result_2 44Q6vb?
{ B{[f}h.n
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; =U=e?AOG2
} ; Czq1
kz
} ; Y]hV-_2+Do
KuIBYaK,
g
nXv 7OEpTx
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait "xL;(Fqu
iTj"lA
下面我们来剥离functor中的operator() v<{wA`'R+
首先operator里面的代码全是下面的形式: Y;'VosTD
&G0l&8pa
return l(t) op r(t) 0m]~J_
return l(t1, t2) op r(t1, t2) /#:Rd^
return op l(t) P'-JbPXU
return op l(t1, t2) : =
]sq}IN
return l(t) op (y-x01H
return l(t1, t2) op mrK,Ql
return l(t)[r(t)] MMd0O X)P
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Vf"O/o}hq,
i,mrMi
c#
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: \Oi5=,
单目: return f(l(t), r(t)); IOSuaLH^
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); IlcNT_
5a8
双目: return f(l(t)); EC^Ev|PB\u
return f(l(t1, t2)); 9`)w@-~~
下面就是f的实现,以operator/为例 `Ev A\f
[?Mc4uT{
struct meta_divide 9@$tiDV
{ 5%2ef{T[
template < typename T1, typename T2 > Y1$ #KC
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 73&]En
{ IyrZez
return t1 / t2; *37LN
} 04I6-}6
} ; Z}sG3p
WF+bN#YJ
这个工作可以让宏来做: g4~X#}:z$O
h5LJijJ
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ~a|^?7@p
template < typename T1, typename T2 > \ uAW*5 `[
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 2neF<H?^o
以后可以直接用 ^U-vD[O8
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) yq/[ /*7^
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 TSc~$Q]
(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。。。) ZcUh[5:|
E9L!O.Q
ir9Q##f
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 ;FV~q{
g`%ED0aR
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > QVnO
class unary_op : public Rettype I
ybl;u
{ Y|hzF:ll
Left l; 1?/5A|?V4+
public : 5QqJI#4~
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ^q4l4)8jX
xTa4.ZXg
template < typename T > x:f|3"\s
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4@/ q_*3o
{ IgzCh
return FuncType::execute(l(t)); #Pb7EL#c
} 1Qp1Es<)
(hhdbf
template < typename T1, typename T2 > 7i-W*Mb:
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const iFAoAw(
{ '0'"k2"vC
return FuncType::execute(l(t1, t2)); O4 +SD
} N:UDbLjw~
} ; N}8HK^n*
K B`1% =
A^T~@AO
同样还可以申明一个binary_op az:~{f*-
j6&zRFX
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ?`vM#)
class binary_op : public Rettype 'U|MM;(
{ eZ8Y"i\!y
Left l; *3w/`R<\
Right r; yS:IRI.
public : beN>5coP%A
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} |1_$!
p
9E->;0-
template < typename T > 42n@:5`{+
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 6T{o3wc;
{ [[*0MA2Y
return FuncType::execute(l(t), r(t)); bWX[<rh'
} ^'C,WZt
Xa? 6#
template < typename T1, typename T2 > zVc7q7E
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const nJ'>#9~a'>
{ h-?q6O/|
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); )$gsU@H -
} [T}%q"<
} ; eB(S+p?
4'}_qAT
.J<qfQ
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 i(&6ys5
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 &9RW9u "
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) /VhE<}OtH
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。 Qq;m"M /
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! *oX
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。。。 }C`}wS3i
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 gJcXdv=]2
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) t9f4P^V`
下面是修改过的unary_op 1,%#O;ya
^H\-3/si*
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > <WHs
class unary_op 9d,]_l.sB
{ |`q)/ 08b
Left l; QigoRB!z#9
lt2Nwt0bv
public : Zgy2Pot
5KC\1pei
unary_op( const Left & l) : l(l) {} NU)`js
V~]'+A
q>
template < typename T > ERX|cc
struct result_1 U!;aM*67
{ J1c&"Oh
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; b68G&z>
} ; Ye\*b?6
+>i<sk
template < typename T1, typename T2 > }]39
iK`w
struct result_2 7&RJDa:a7T
{ PPj6QJ]R0
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; [o[v"e\w
} ; v'bd.eqw
ok\/5oz
template < typename T1, typename T2 > oQ-|\?{;A
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >jrz;r
{ a'>$88tl
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); E-tNB{r@
} ~*cY& 9
nuQLq^e
template < typename T > *OGXu07 !
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const >QZt)<[
{ u\1Wkxj
return OpClass::execute(lt(t)); \MFWK#W
} o trTrh
\@PUljU]
} ; v_@#hf3
?%za:{
Ng_rb KXC#
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug q/w6sQx$
好啦,现在才真正完美了。 D
$CY:@
现在在picker里面就可以这么添加了: Kz3h]/A.
"13
:VTs[5
template < typename Right > Lm*LJ_+ B
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const o+)LcoPu
{ O%++0k;
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ,QHx*~9
} h@>rjeY@
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。 6ImV5^l
XvzV
lKL
7AtXG^lK
Dho^^<`c+
I^(o3B
十. bind ZAo)_za&mH
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。 0JZq:hUd
先来分析一下一段例子 Bn#HJ17/#
rD(ep~^M
xU\:Vid+A
int foo( int x, int y) { return x - y;} {z[HNSyRs
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ^qzT5W\@
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 k0e|8g X
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。 $OFFH[_z
我们来写个简单的。 T\e)Czz2-
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: /=U v
对于函数对象类的版本: <T.3ZZ%
4Tzu"y
template < typename Func > 9
K /
struct functor_trait RH'F<!p
{ h&)vdCCk
typedef typename Func::result_type result_type; xX4^nem\G
} ; LWb}) #E
对于无参数函数的版本: GLKN<2|2@y
D16;6K'{
template < typename Ret > VY&9kN
struct functor_trait < Ret ( * )() > u,SX`6%
{ r+#V{oE_
typedef Ret result_type; f s"V'E2a
} ; -ZoOX"N}
对于单参数函数的版本: (B/F6
X;o.
>'1Q"$;
template < typename Ret, typename V1 > yYg&'3
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > {u=\-|t
{ bQN4ozSi
typedef Ret result_type; E~g}DKs_5
} ; 'a{5}8+8
对于双参数函数的版本: |xgCV@
e/ % ;
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > c{4nW|/W
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > XOU-8;d
{ Boj{+rE0
typedef Ret result_type; &qI5*aQ8T
} ; LYq2A,wm$
等等。。。 ?>\]%$5o
然后我们就可以仿照value_return写一个policy B3+WOf5W
u/:Sf*;?
template < typename Func > W%XS0k}x
struct func_return Pymh^i
{ z?_}+
template < typename T > p*&LEjaVM4
struct result_1 uy-Ncy
{ [MXXY
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 2Ku#j
('
} ; D i1G
; o@`l$O
template < typename T1, typename T2 > oD}FJvV
struct result_2 ZG[0rvW
{ YK+Z0ry
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; vAhO!5]>\
} ; +#db_k
} ; r`g;k&"a
rMFZ#38d
F5Q. Vh
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ?'#;Y"RT
n|,Vm@zV
template < typename Func, typename aPicker > ~u`! Gi
class binder_1 ! tPK"k
{ Z6AU%3]
Func fn; PWD]qtr
aPicker pk; }N9a!,{P=b
public : +~k,4
]{U*+K%,J
template < typename T > g(r'Y#U
struct result_1 :Du{8rV
{ nMoF;AdKm
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; KIY_EE$?
} ; ,F9wc<V8
4wD^?S!p
template < typename T1, typename T2 > z}N^`_ *
struct result_2 %7wzGtM]ps
{ #YVDOR{z
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ;S27m]Q?
} ; (9_e>2_
"lzg@=$|)
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} %LlKi5u]
0 S8{VZpy
template < typename T > ZS>/ 5
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const i1&noRGl
{ IX3yNTW"L
return fn(pk(t)); C4TD@
} Y tj>U
template < typename T1, typename T2 > 2m}]z.w#
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const EMH}VigR
{ `CouP-g.
return fn(pk(t1, t2)); 9JeGjkG,
} }4`YdN
} ; d}CMX$1
\/%Q PE8
.shI%'V
一目了然不是么? s_?*R
最后实现bind 8>+eGz|
}(O
kl1
<sG> [\i
template < typename Func, typename aPicker > [/^g) ^s:
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) #!j&L6
{ .kDCcnm
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); d-&dA_?
} w8Vzx8
OU=IV;V{
2个以上参数的bind可以同理实现。 =
$Yk8,
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。 Y(mwJud|
hrxASAfg6
十一. phoenix Du4?n8 o
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: B|w}z1.
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