一. 什么是Lambda &MpLm&
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 d7kE}{,
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, c
\??kQH
yc*cT%?g
9CS"s_
*B3f ry
class filler ?c?@j}=?yY
{ qR.FjQOvn
public : ^P9mJ:
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} k\O<pG[U
} ; l?)>"^
Wq3PN^
h^(U:M=A
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: T)e2IXGN
>l 0aME@-0
(/uN+
H}r]j\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); h>bjG
2;sTSGDG
d[?RL&hJO
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 4vL\t
uoz
O + aK#eF
qVh?%c1.Y
1#N`elm
二. 战前分析 7D<Aa?cv_l
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。 "=Z=SJ1D
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 h~Ir=JV
|$/#,Dv7
gR!hN.I
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); :WWHEZK
/* --------------------------------------------- */ oqvu8"
vector < int *> vp( 10 ); 93n%:?l"<W
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); B-LV/WJ_
/* --------------------------------------------- */ UhJS=YvT
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); lai@,_<GV
/* --------------------------------------------- */ eM!Oc$C8[
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Ly(iq
/* --------------------------------------------- */ (^~a1@f,J
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); N|mggz
/* --------------------------------------------- */ Q.$/I+&j
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); jkl dr@t
_8$xsj4_
A@~9r9Uf
pzRVX8
看了之后,我们可以思考一些问题: IsT}T}p,t
1._1, _2是什么? Uhvy2}w
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。 YN)qMI_`A
2._1 = 1是在做什么? >0SG]er@
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。 |34k;l]E
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。 2.nT k
|m\7/&@<
"
:e
<a?
三. 动工 w)<.v+u.Y
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: =,*/Ph&
15_"U+O(/
@B0fRG y
@8\0@[]
template < typename T > v3[ZPc;;
class assignment Ew]&~:$Ki
{ LntRLB'
T value; +mG"m hF
public : T=w0T-[f
assignment( const T & v) : value(v) {} j7);N
template < typename T2 > [|$C2Dhw=
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } DPY+{5q2
} ; r!w4Br0
PM@_ZJ'x
lrPIXIM
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 NfQQJ@*
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 6-$95.Y2
s-6$C
X%I@4 B7Ts
-c8h!.Q$
class holder uWMSn
{ .HTRvE`X
public : k_1;YOBF
template < typename T > BV<_1WT}
assignment < T > operator = ( const T & t) const Foj|1zJS_
{ CNV^,`FX
return assignment < T > (t); {y{O ze
} b!-=L&V
} ; xGOmvn^lQ
v#9i|
A~{vja0?
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: w[vccARQ
k0FAI0~(
static holder _1; E}zGY2Xx
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 I7h v'3u
pQZ`dS\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ENA"T-p
而不用手动写一个函数对象。 w}/+3z
p1GP@m,^n0
2I suBX\[
?1|\(W#
四. 问题分析 g9Dynm5
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。 q( EN]W],
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。 Ta3* G
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 3 q8S
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ^Et^,I:`
下面我们可以对这几个问题进行分析。 L09r|g4Z
N:KM8PZ&~
五. 问题1:一致性 hw`pi6
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?| w$]wd`N}
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 A]%*ye"NT
PXl%"O%d
struct holder 1D1kjM^Bo
{ ?]*"S{Cq v
// lt'N{LFvc
template < typename T > )C\/ (
T & operator ()( const T & r) const )`<&~>qp
{ `p)U6J
return (T & )r; 25 U+L
} =^zGn+@z
} ; T#e|{ZCbq
N3Q
.4?
z9
这样的话assignment也必须相应改动: Z>/
*q2
CZ^
,bad
template < typename Left, typename Right > ]"O*&
class assignment ~md06"AYJ
{ Ke[`zui@?
Left l; h0x'QiCc
Right r; Jz0AYiCq
public : _/ 5
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 3k8nWT:wT
template < typename T2 > <h|&7
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } %"#ydOy
} ; {a2Gb
3*?W2;Zw$
同时,holder的operator=也需要改动: Gf!c
?hrz@k|
template < typename T > }YiFiGf,
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const _9=cxwi<w
{ !u:;Ew
return assignment < holder, T > ( * this , t); '19?
} Tqs|2at<t
J}bLp
Z
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。 i}f" 'KW
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 O#{`Fj`
GAs.?JHd
return l(rhs) = r; svt3gkR0
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。 [tC=P&<
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 2h@&yW2j
ww+,GnV
template < typename Tp > M`9|8f,!a
class constant_t |<8Fa%!HHc
{ VV[Fb9W ;
const Tp t; *6}'bdQbNP
public : fG8^ |:
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} S s+
template < typename T > t,A=B(W
const Tp & operator ()( const T & r) const t3v_o4`&
{ s`yg?CR`,
return t; N]ebKe
} WXf[W
} ; LF{8hC[
4kK_S.&
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 zDxJK
下面就可以修改holder的operator=了 ,CB E&g
J{5p4bkb
template < typename T > 0\k{v
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const Lv)1
)'v0
{ yYTOp^
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); $&jVEMia
} =<TJ[,h
et
k O.iJcZg
同时也要修改assignment的operator() f"4w@X2F
m3(p7Z^Bq
template < typename T2 > NE &{_i!
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } #7YJ87<E
现在代码看起来就很一致了。 gTLBR
o>]z~^c
六. 问题2:链式操作 !@arPN$
现在让我们来看看如何处理链式操作。 tu;Pm4q7
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。 <a+@4d;
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。 B<G,{k
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。 w)R5@
@C*
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct s._,IW;
g">^#^hBE
template < typename T > {=,I>w]T|W
struct result_1 S`TQWWQo;
{ y M-k]_
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; >oi?aD%
} ; G2sj<F=AV
9.9B#?
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: Le/}xST@
%z~kHL
template < typename T > \zDs3Hp
struct ref 5Z:qU{[
{ 0xeY0!ux
typedef T & reference; d*U<Ww^q
} ; Ue>{n{H"y
template < typename T > #D ]CuSi
struct ref < T &> 6y^GMlsI
{ {lppv(U
typedef T & reference; U+["b-c
} ; m !i`|]m
lO 0}
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 5x,/p
hL}ZPHA
template < typename T > 5e?<x>e
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const tCwB7c-
{ 7y.iXe!P
return l(t) = r(t); ao|n<*}
} e3[Q6d&|
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。 `z7,HJ.0c
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 _lm^v%J$
~Jj~W+h
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 Tgbq4xR(
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: L
gy^^.
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 {r5OtYmpR
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 )dJx82"
l
最后的布局是: cVr+Wp7K#|
Add bUYjmb2g)
/ \ <:8Ew
Divide 5 % w
/ \ >
+00[T
_1 3 _]eyt_
似乎一切都解决了?不。 qmvQd8|XR
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。 N\rL ~4/
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。 MGre_=Dm_
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: y3PrLBTz
{9^p3Q+:P
template < typename Right > q)AX*T+
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 0y+i?y
9
Right & rt) const A<( DYd1H
{ &H+n0v
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 9^nRwo
} (qz)3Fa
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 7QoMroR
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。 \F""G,AWq{
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。 K5jeazasp
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。 8yH)9#>
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。 3iL\<^d*ht
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? }u{gQlV
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: k*Aee7
$2-_j)+
template < class Action > S.<4t*,
class picker : public Action wTG(U3{3K
{ O}}rosA
public : <z>oY2%
picker( const Action & act) : Action(act) {} XGjFb4Tw7
// all the operator overloaded QBN\wL8g
} ; v53|)]V
~03MH'
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 F!*GrQms
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: ?zbW z=nq
wkV'']= Xg
template < typename Right > BL"7_phM,
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const
Ed2A\S6tl
{ uv^x
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); HIC!:|
} |k,-]c;6
)+w1nw|m
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Bvh{|tP4
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 1i'y0]f
1uB$@a\
template < typename T > struct picker_maker k,f/9e+#
{ 1EWZA
typedef picker < constant_t < T > > result; }d;6.~Gw
} ; Xkg
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ["4Tn0g ;
{ l"jYY3N|h
typedef picker < T > result; O}p<"3Ub
} ; (Nv-wU
f*9O39&|
下面总的结构就有了: 7q5*grm
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。 Z&P\}mm
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。 mVh;=>8K
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 BBv+*jj
至此链式操作完美实现。 "^a"`?J
~!cxRd5;F
vAqj4:j
七. 问题3 bMNr +N
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。 }&==;7,O
\j3dB
tc
template < typename T1, typename T2 > ?,8+1"|$A]
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ju.pQ=PSX
{ rPqM&&+
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); a(D=ZKbVU
} $$"G1<EZ
+%u3% }
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: =9,^Tu|
FouN}X6
template < typename T1, typename T2 > het<#3Bo
struct result_2 N-Z=p)]
{ _{gqi$Mi
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 2gMG7%d
} ; AQT_s9"0
-5ZmIlL.S
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢?
KLE)+|
这个差事就留给了holder自己。 \iP@|ay9
Ym!e}`A\F
Eh|,[D!E
template < int Order > BenyA:W"
class holder; XoL DqN!
template <> I~@8SSO,vH
class holder < 1 > tMp!MQ
{ Pnm$g;`P
public : 1?1Bz?EKF*
template < typename T > 8N?D1;F;
struct result_1 0y?;o*&U\
{ pRL:,q\
typedef T & result; |D%mWQng
} ; W I MBwmg
template < typename T1, typename T2 > bv b\G
struct result_2 z ynu0X
{ AX<f$%iqD
typedef T1 & result; Y0A(-"
} ; ;FRUB@:
template < typename T > _vDmiIn6K
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 1EEcNtpub]
{ NRx I?v
return (T & )r; -)VjjKz]8
} Lhe&
template < typename T1, typename T2 > tp>YsQy]8
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ;l
ZKgi8`
{ Fb=uN
return (T1 & )r1; |?8nO.C~V
} 1gbFl/i6T
} ; &b}g.)RI
!2l2;?jM
template <> T,1qR:58
class holder < 2 > +>K&zS
{ /lu|FWbEw
public : %Uz\P|6PO
template < typename T > b/]4#?g
struct result_1 jy?*` q1]
{ 'wG1un;t
typedef T & result; wlaPE8Gc
} ; 6[c|14l
template < typename T1, typename T2 > !$oa6*<1
struct result_2 ^jwzCo-
{ t'@mUX:-A
typedef T2 & result; J ~3m7
} ; t^FE]$,
template < typename T > fx[&"$X
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ] \_tO
{ ce}A!v
return (T & )r; }6/M5zF3
} H>+])~#
template < typename T1, typename T2 > fe98Y-e
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const HbsNF~;
{ F}ATY!
return (T2 & )r2; )`f-qTe
} ~ILv*v@m
} ; >19s:+
\\#D!q*
5P"R'/[PA_
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> >。 kaB|+U9^
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: n9}BT^4 v
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 85q/|9D
YRX^fZ-b
return l(i, j) = r(i, j); ,v>;/qm
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) %\HPYnIe
Pd"c*n&9
return ( int & )i; a'?;;ZC-
return ( int & )j; a(]&H
"
最后执行i = j; 9$;5J
可见,参数被正确的选择了。 pF-_yyQ
sIgTSdk
]B=*p0~j^n
T:X*
O& Sk}^
八. 中期总结 $jE<n/8
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: v#%rjml[
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 otR7E+*3
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 |<,qnf| -
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ZZI}
Ot{
+u0of^}=
r+E!V'{C
|xFA}
~rdS#f&R2
7cGOJA5&
九. 简化 Qr$
7 U6p
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。 1bCE~,tD
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 !6=;dX
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: &|GH@^)@
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 M=pQx$%a
+-*/&|^等 uhfK\.3
2. 返回引用。 @gK`RmhGE5
=,各种复合赋值等 jc9C|r
3. 返回固定类型。 >*ls}
q^
各种逻辑/比较操作符(返回bool) w+
!c9
4. 原样返回。 1Ys=KA-!_x
operator, yV:8>9wE8
5. 返回解引用的类型。 92<+ug =
operator*(单目) = +MF@ 4
6. 返回地址。 -^CW}IM{ I
operator&(单目) w!6{{m
7. 下表访问返回类型。 E0+L?(;
operator[] pxTtV g.
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 RxYENG]/6
operator<<和operator>> }'eef"DJ9
a~0 ~Y y
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。 FXJ0
G>F
例如针对第一条,我们实现一个policy类: %u66H2
uD=Kar
template < typename Left > M> WWP3
struct value_return )Y)_T&O
{ q=5aHH% |
template < typename T > +\Jo^\
struct result_1 it\$Pih]
{ O~V^]
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; >
UZ-['H
} ; k}fC58q
Tty'ysH
template < typename T1, typename T2 > yO)xN=o^\
struct result_2 }? / Blr
{ lz#.f,h
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 7gf(5p5ZV
} ; q=88*Y
} ; (x2?{\?
q x)\{By
PzSLE>Q
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Q/]~`S
lu"0\}7X
下面我们来剥离functor中的operator() $TXiWW+
首先operator里面的代码全是下面的形式: 8)9-*Bzj
Eu(QeST\
return l(t) op r(t) IN bV6jZL
return l(t1, t2) op r(t1, t2) D}y W:Pi'
return op l(t) ZDmL?mC
return op l(t1, t2) y7F
|v8bq
return l(t) op 90W=v*
return l(t1, t2) op }[JB%
return l(t)[r(t)] D8L5t<^1R
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] '9f0UtT|[
>va_,Y}
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: =fRS UtX
单目: return f(l(t), r(t)); ,:(s=JN+
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); C;m"W5+
双目: return f(l(t)); H^n@9U;[K
return f(l(t1, t2)); h^=;\ng1l
下面就是f的实现,以operator/为例 Ak@!F6~
zJw5+
+
struct meta_divide pmB
{b
{ rk1,LsZVS
template < typename T1, typename T2 > #E!^oZm<Z
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) #b[bgxm
{ ,.9 lz
return t1 / t2; VNWB$mM.2
} NRtH?&7
} ; r=n{3o+
17KQ
这个工作可以让宏来做: 7o+L
3XQa%|N(
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ b
VEJ
template < typename T1, typename T2 > \ %RV81H9B
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; >b2!&dm
以后可以直接用 L/:l>Ko>7
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) gP
QOv
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 o664b$5nsI
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) :%sBY0 yF
h}SZ+G/L
jXA/G%:[
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 ;"Gy5
O
ixqou
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > {4 Yxh8
class unary_op : public Rettype Bz } nP9
{ G7&TMg7i
Left l; DK?aFSf\
public : (o|bst][S
unary_op( const Left & l) : l(l) {} `(HD'f ud3
9Q,>I6`l
template < typename T > }
KyoMs
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const P'8RaO&d
{ A^z{n/DiL
return FuncType::execute(l(t)); Py
v>
} v>`Fo[c
4O-LLH
template < typename T1, typename T2 > [Kc ?<3W
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const l0,VN,$Yl
{ L@H^?1*L?
return FuncType::execute(l(t1, t2)); o+.L@3RT4
} {FFdMdxy-
} ; bSw^a{~)
ir}z^+
[>v1JN
同样还可以申明一个binary_op Cqnuf5e>L
aH."|
*.
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > VrRF2(Kn?
class binary_op : public Rettype zF`a:dD$d
{ n{TWdC
Left l; o~XK*f=(
Right r; A*DN/lG
public : D-{*3?x
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} g PCf+>X{
aC}\`.Kb
template < typename T > jr)M],
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const bss2<mqlH
{ 2|bt"y-5r
return FuncType::execute(l(t), r(t)); kfnh1|D=aY
} Qq:}Z7
H
Q$5t~*$`
template < typename T1, typename T2 > 4\-11!'08
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const m'}`+#C%)
{ m:)&:Y0 (a
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); W|8VE,"7
} Q8`V0E\~
} ; 7vZO;FGtG
Dazm8_x
[Ep'm
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 rEWJ3*Hb
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 "yQBHYP
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) [mv? \HDa~
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。 9
3)fC
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ^Saf
z8-3o
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。。。 *4
LS``
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 K[iAN;QCe%
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) GPLop/6
下面是修改过的unary_op |j0_^:2r=
Q*<KX2O
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > A2gFY}
class unary_op $CMye; yL
{ =7}1NeC`
Left l; iHNQxLkk{:
cVx SO`jZw
public : d;dT4vx$[M
eQuw uT
unary_op( const Left & l) : l(l) {} %mss{p!d6
j.] ]VA
template < typename T > P0m9($JBD
struct result_1 $!wU[/k
{ W<)nC_$
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 2z
!05]B%
} ; L~PiDQr?r
{g nl6+j
template < typename T1, typename T2 > QP\:wi
struct result_2 #$W5)6ch
{ 1"CWEL`i
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; @@*x/"GJG
} ; E\D,=|Mul
Zo2+{a
template < typename T1, typename T2 > H4`>B>\
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const *~P| ? D'
{ ~OX\R"aZBW
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); p+~Imf-Jk
} ,Gv}N&
nZi&`HjQ
template < typename T > aR3jeB,=x
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const MuWZf2C
{ S6M7^_B4F
return OpClass::execute(lt(t)); ^&&Wv'7XQ
} I<RARB-j
T&[6
} ; Y}BP]#1
xKE=$SV(
!B Pm{_C
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 :2xGfy??
好啦,现在才真正完美了。 KC}G_"f.$
现在在picker里面就可以这么添加了: gnZ#86sO
J=Kv-@I>E
template < typename Right > Mw,]Pt6~i
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Fq~Zr;A
{ M 0}r)@
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ]d(Z%
} Vq0X:<9
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。 F_:Wu,dUZ
90uXJyW;d
qnyacI
nmn/4>
GpTZp#~;
十. bind !EKt$8W
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 9~=zD9,|iA
先来分析一下一段例子 \2+ngq)
CRCy)AS,t
uq[5 om"
int foo( int x, int y) { return x - y;} .Bkfe{^
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 l4$ sku-
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Eg1TF oIWl
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。 ??e|ec2%
我们来写个简单的。 x7e0&
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: F^{31iU~CX
对于函数对象类的版本: zf)*W#+
4r_*: $g
template < typename Func > '2Zs15)V
struct functor_trait nW]CA~
{ 8Ys)q x>7'
typedef typename Func::result_type result_type; }.D18bE(
} ; V?yQm4
对于无参数函数的版本: MPnMLUB$\
#@-dT,t
template < typename Ret > $W}:,]hoj
struct functor_trait < Ret ( * )() > JcYY*p
{ #QsJr_=
typedef Ret result_type; xKBi".wA
} ; JtSwbdN
对于单参数函数的版本: =LIb0TZ2
v(Kj6 '
template < typename Ret, typename V1 > fcp_<2KH
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ylos6]zS8
{ *MfH\X379
typedef Ret result_type; ;yqHt!N
} ; n}Eu^^d
对于双参数函数的版本: #\N8E-d
WYRC_U7
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > @?J7=}bzz
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) >
&Oz
{ jQ7;-9/~N
typedef Ret result_type; Iu0GOy*[
} ; IHCxM|/k(M
等等。。。 vK/`or3U
然后我们就可以仿照value_return写一个policy m["e7>9G
n|WSnm,W
template < typename Func > a5m[
N'kah
struct func_return Ha]vG@?+
{ #k/T\PQ0s
template < typename T > wbr$w>n
struct result_1 V%;dTCq
{ Rf)|p;
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 5`&@3
m9/
} ; 4`o0?_.'
vq9O|E3
template < typename T1, typename T2 > IDpLf*vSG
struct result_2 @g`|ob]9
{ )(.g~Q:
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 8cvSA&l(D
} ; 0iC5,
} ; 1,zc8 >M
-#;ZZ\fdj
%L)QTv/
最后一个单参数binder就很容易写出来了 WoNJF6=?
JXww_e[
template < typename Func, typename aPicker > %@ >^JTkY8
class binder_1 pUmT?N!
{ h5@7@w%
Func fn; +>eX1WoTy
aPicker pk; T>*G1 -J#
public : )gU:Up24|"
[vuikJP>1k
template < typename T > im+g|9@%
struct result_1 H_S"4ISS_
{ 8z|]{XW{
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; DfGq m-c
} ; )#4(4
@R h
Nk%$;Si
template < typename T1, typename T2 > XmwR^
struct result_2 =^ Ws/k
{ #~m^RoE
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; -sf[o"T,j
} ;
Jk`l{N
"g"%7jK
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} /_expSPHl
v`'Iew }
template < typename T > h(~of(
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ettBque
{ U4Y)Jk
return fn(pk(t)); %< ;u
JP K
} dKXzFyW
template < typename T1, typename T2 > J?t(TW6E
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Iq19IbR8
{ F 3q<j$y
return fn(pk(t1, t2)); fpZHE=}r
} v^t oe
} ; RxV
" ,
w .M
i*4v!(E
一目了然不是么? e50xcf1u
最后实现bind 8eh3K8tL#
yO\bVu5V
#jxPh!%9
template < typename Func, typename aPicker > p}I\H
^"8+
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) D'D IC
{ -y_q
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 6r%i=z
} 3*7 klu
e8_EB/)_Z
2个以上参数的bind可以同理实现。 M
$EHx[*5
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 HpeU'0u0VK
E)p[^1WC
十一. phoenix ^xgPL'
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧:
BlT)hG(M>
cFjD*r-
for_each(v.begin(), v.end(), zw5Ol%JF
( A'u]z\&%c
do_ -m=!SQ >9
[ aAd1[?&
cout << _1 << " , " m>w{vqPwJ
] Gf~^Xv!T
.while_( -- _1), o?= &kx
cout << var( " \n " ) Jfv'M<I
) qM
Qu!%o
); "~K ph0-
>wYmx4W>
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: !iX/Ni:
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor \|]+sQ WQ
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 tk 5p@l
那么我们就照着这个思路来实现吧: u,=?|M\
hDoFF8)c
gCL}Ba
template < typename Cond, typename Actor > 4`V&Yqwl
class do_while wYS r.T8Q
{ BG4TUt
Cond cd; l\m7~
Actor act; YiL^KK
public : Kj?hcGl[
template < typename T > D~Q-:G$x
struct result_1 dgByl-8Q
{ 8{&.[SC7
typedef int result_type; %l%2 hvGZ
} ; ?d3<GhzlR3
w&hCt