一. 什么是Lambda c'&\[b(m
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 0S$6j-"
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, {<L|Z=&k`
$0P7^4)w:
x}X
hL
$Eh:m&hq
class filler -cL wjI
{ |[/'W7TV%?
public : r9!,cs
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} @r9[&
} ; ,pR.HCR#Y
QrRnXlEM8
4M*!'sG\
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: ql(~3/kA_
)bR`uV9<
[6cf$FS9
u]jvXPE6
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ]D&\|,,(
bPUldkB:
L]#b=Y
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 <z
R
CT
p n(y4we
3"p'WZ>
]=?.LMjnH
二. 战前分析 :3.!?mOe2
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。 `i{p6-U3
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 ]/c!;z
#v}pn2g%>
84f^==Y
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); b3l~wp6>
/* --------------------------------------------- */ 8;5@5Au
vector < int *> vp( 10 ); +~za6
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); bo40s9"-*W
/* --------------------------------------------- */ %1z`/B
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); _l{_n2D-
/* --------------------------------------------- */ U_<k*o@:
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); y?ypRCgO.u
/* --------------------------------------------- */ {I]>!V0j!
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Gc2:^FVlh
/* --------------------------------------------- */ uow{a*qd6
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); |ohCA&k%;
jWcfQ
Z^6qxZJ7
33OkYC%e
看了之后,我们可以思考一些问题: (65|QA
1._1, _2是什么? JlhI3`X;/
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。 3%YDsd vQx
2._1 = 1是在做什么? 6h{>U*N"&d
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。 gX;)A|9e
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。 8&c:73=?X
UKzXz0
R7 ^f|/l
三. 动工 qX:YI3:,@
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: h_\OtoRa
mV#U=zqb!S
\VHRI<$+5
7[It
template < typename T > .F/0:)
class assignment 9a0|iy
{ UaXWHCm`
T value; ewVks>lbz
public : kWbD?i-
assignment( const T & v) : value(v) {} )W |_f
template < typename T2 > _FP'SVa}D
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Eu`K2_b
} ; lc\%7-%:5
b0uWUI(=
uy8mhB+]
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 !m6=Us
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment
grTwo
y@9ifFr
1!&m1
Nc:0opPM
class holder n |Q'>
{ 2aJ_[3p/h]
public : v?s%qb= T
template < typename T > U)C>^ !Us
assignment < T > operator = ( const T & t) const ie}?}s
{ !a^'Jbb
return assignment < T > (t); H'%#71
} Lv7$@|"H9
} ; sDP8!
} bm ^`QY
.wf$]oQQ
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 'pC51}[A{^
C(&3L[
static holder _1; tb;u%{S
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 51Q~/
vBYk"a6SD
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); #BwOWra
而不用手动写一个函数对象。 g<^-[w4/
-> `R[k
]; *?`}#
W4$F\y
四. 问题分析 A9o"L.o)
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。 ub]"b[j\1
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。 5v"S v
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Esdw^MGL2
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 <8BNqbX
下面我们可以对这几个问题进行分析。 %:yVjb,Yf
Vu;z|L
五. 问题1:一致性 gfQ1p ?
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?| Vw+RRi(
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 +k\cmDcb
}TRVCF1
struct holder ][B>`gC-
{ b] ~
// ?<U">8cP
template < typename T > /-&2>4I
T & operator ()( const T & r) const @waY+sqt=
{ S=qx,<J
39
return (T & )r; 2>/}-a
} q@XxCP]
} ; iyP0;$
kerBy\^
这样的话assignment也必须相应改动: %a|m[6+O
i Ie{L-Na
template < typename Left, typename Right > "z4V@gk
class assignment 'wVi>{?
{ }ZJ*N Y
Left l; A>%mJ3M
Right r; \?"p]&2UcB
public : qKk|2ecTB5
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} |'](zEwq
template < typename T2 > MS;^@>|wj
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } F?XiP.`DR
} ; U:uFrb,
a]@BS6
同时,holder的operator=也需要改动: fr<V])
RLbo
template < typename T > ^1;Eq>u
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const A$-\Er+f
{ e`zCz`R
return assignment < holder, T > ( * this , t); ,D2nUk
} + lZvj=gW
$lb$ <
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。 (W5JVk_o
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 eu0jjeB
*{dMo,.eI
return l(rhs) = r; C=`MzZ bJ
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。 t(p}0}Pp
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: V z-]H]MW,
[}`-KpV!;
template < typename Tp > -ju}I
class constant_t U3BhoD#f\
{ 2#R8}\
const Tp t; _*CbtQb5
public : lQ#='Jqfp
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} !7Nz_d~n
template < typename T > W|\$}@>
const Tp & operator ()( const T & r) const naVbcY
{ v$#l]A_D
return t; T9bUt |
} c+501's
} ; i!yE#zew
G$VE
o8Blb
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 sf8F h
下面就可以修改holder的operator=了 6Cgc-KNbk
.q|k459oi
template < typename T > NR98]X
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const :H>0/^Mg0
{ w+iIay
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ^y[- e9O|
}
bU$M)
Wv]ODEd
同时也要修改assignment的operator() "x
O+
GrI<w.9X
template < typename T2 > ##nC@h@
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } yaYJmhG
现在代码看起来就很一致了。 f0
kz:sZ9
$ EexNz
六. 问题2:链式操作 C/MQY:X4
现在让我们来看看如何处理链式操作。 #Ve@D@d[
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。 7yUX]95y8
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。 .+&M,%
x
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。 yaPx=^&
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct vrIWw?/z?
j[Gg[7q{y
template < typename T > | z?c>.
struct result_1 fT{%zJU
{ a(lmm@;V<
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 3L9@ELY4
} ; /6:qmh2
:D~J(Y2
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: @.L/HXu-P
UmG|_7
template < typename T > '<xV]k|v
struct ref %H4>k#b@$
{ Rp0^Gwa
typedef T & reference; C(kL=WD
} ; cVli^*se
template < typename T > GOD{?#c$
struct ref < T &> [F
24xC+
{ {xf00/
typedef T & reference; Q^):tO]!Ma
} ; MH|R @g
*
'Bu-1{
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: i&j]FX6q
q^h/64F
template < typename T > lYS*{i1^ '
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const sQn@:Gk
{ =3dd1n;8>
return l(t) = r(t); ANTWWs}
} 7m8(8$-6
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 eVj7%9
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 6eb~Z6n&?
YT6dI"48
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 hGRHuJ
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: b-Ru UfUn0
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 m .R**g
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 0+/ew8~$
最后的布局是: a}X.ewg
Add t\-|J SZ
/ \ %Z*N /nU
Divide 5 w<Bw2c
/ \ OR}+)n{
_1 3 bu{dT8g'U
似乎一切都解决了?不。 )FN$Jlo
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 E6zPN?\ <
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 F>eo.|'
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: 9 dK`
!C ZFbz~:
template < typename Right > 6zI}?KZf
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const /7x1Z*Hg
Right & rt) const gux?P2f
{ <`WcI`IAb
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); d>V#?1$h
} F?t;bV
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 3Hi8=*
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。 +
]iK^y-.r
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。 }ld^zyL
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。 ^U##9KkP
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。 `pF7B6[B
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? &Bqu2^^
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: HlEHk'
;9LOeH?
template < class Action > l#Vg=zrT
class picker : public Action XSGBC:U)l
{ TX;)}\
public : i8S=uJ]n
picker( const Action & act) : Action(act) {} ,&L}^ Up
// all the operator overloaded y9.?5#aL
} ; a'A<'(yv
;SX~u*`R
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。 !+]KxB
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: eJeL{`NS
sKk+^.K}|
template < typename Right > *K BaKS
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const <v=s:^;C0
{ p(nEcu
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 4W}mPeEeV
} /EuH2cy$l
yCN?kHG
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ^?*<.rsG
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 MGY0^6yK5
i! gS]?*DH
template < typename T > struct picker_maker 5vJxhBm/
{ u60RuP&
typedef picker < constant_t < T > > result;
F@mxd
} ; Wg2 0H23XW
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > '.C#"nY>1
{ UuC-R)
typedef picker < T > result; vmh>|N4a7
} ; 3gnO)"$
&x;n^W;#
下面总的结构就有了: >P]gjYN
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。 cICfV,j
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。 <@Vf:`a!P>
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 `F3wO!
至此链式操作完美实现。 E^$8nqCL:
=-,'LOE
EWQLLH "h
七. 问题3 Y[H769
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。 wJ7^)tTRF
~@(C+ 3,
template < typename T1, typename T2 > @C^wV
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const (L yK o
{ $x,EPRNs
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); =3`|D0E
} ,HI%ym
Io[NN aF|
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: _3< P(w{
Cy*.pzCi
template < typename T1, typename T2 > [P6m8%Y|s
struct result_2 p_X{'=SQ1
{ #Ge_3^'
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; i,S1|R
} ; xaVn.&Wl
y#th&YC_b
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? 1z4_QZZ.NG
这个差事就留给了holder自己。 -y{(h%6
pb)kN%
PG}Roj
I
template < int Order > ~X3x-nAt
class holder; v1Q78P
template <> 3+(lKd
class holder < 1 > #<Lv&-U<KT
{ -*i_8`
public : oOC&w0
template < typename T > x/wgD'?
struct result_1 lfre-pS+
{ p|8ZHR+
typedef T & result; *ra>Kl0
} ; vbd)L$$20+
template < typename T1, typename T2 > /'5d0' ,M
struct result_2 ch25A<O<R.
{ #9Ect@?N0
typedef T1 & result; V1pBKr)v
} ; .g1x$cQ1<
template < typename T > LAH">E
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const &9|L Z9K
{ S[zGA<}
return (T & )r; XH@(V4J(.
} 6`20
template < typename T1, typename T2 > 9 M%Gnz
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const G]N3OIw&8
{ &1R#!|h1W
return (T1 & )r1; ar6+n^pi0]
} |cgjn*a?M
} ; C*3St`2@9
tfZ@4%'
template <> $;'M8L
class holder < 2 > Z) 2d4:uv
{ wDGb h=
public : GZ,MC?W
template < typename T > =B5{ 7g\
struct result_1 N5,LHO
{ mC$y*G
typedef T & result; y_w
<3
} ; .xWaS8f
template < typename T1, typename T2 > K3M.ZRh\;`
struct result_2 '^>}
=f
{ 8Znr1=1
typedef T2 & result; 6u lx0$[
} ; K@{0]6
template < typename T > $#p5BQQ|
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const nc\`y,>l8
{ q?dd5JzZy,
return (T & )r; x\(#
} p:5NMo
template < typename T1, typename T2 > s1[&WDedM
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const NjpWK;L
{ u[Kz^ga<
return (T2 & )r2; vdC0tax
} [l3\0e6-/
} ; F8"J<VJ7
iw3\`,5
K) fKL
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> >。 @j_o CDS
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: h7^&:
首先 assignment::operator(int, int)被调用: U|V,&RlbR
l`ZL^uT
return l(i, j) = r(i, j); .P aDR |!
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) mL2J
:PW"7|c!
return ( int & )i; $!MP0f\q
g
return ( int & )j; vI0,6fOd6
最后执行i = j; 6?~9{0
可见,参数被正确的选择了。 B=L!WGl<!
]oVP_ &E
#}+H
] xHiy+
H-+U^@w
八. 中期总结 fmj}NV&ma
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: n qO*z<
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 G)%V 3h
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。
Um{) ?1
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 3qf#NJN}
I9qFXvqL
-^2p@^
3*~`z9-z
SsTBjIX
6qFzo1LO
九. 简化 IDT\hTPIs
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 ?'+]d;UO&
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 cZ|*Zpk
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: RQ=$,
i`
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 zKGZg>q
+-*/&|^等 yuBRYy#E|%
2. 返回引用。 F:T(-,
=,各种复合赋值等 el*|@#k}
3. 返回固定类型。 V 97ORI
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Mf#@8"l
4. 原样返回。 [*p;+&+/ZM
operator, 2A;i
5. 返回解引用的类型。 jI7 x<=
operator*(单目) 'g)f5n a[
6. 返回地址。 :?\29j#*V
operator&(单目) iYgVSVNg
7. 下表访问返回类型。 :rQDA=Ps
operator[] eN.6l2-
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 oSD=3DQ;
operator<<和operator>> iL);bv W
1>rQ).eT
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。 !DFTg4xb
例如针对第一条,我们实现一个policy类: P"^Yx8 L#
<q!HY~"V
template < typename Left > ,HTwEq>-G
struct value_return kD )31P
{ b4cTn 6
template < typename T > 7>y]uT@ar
struct result_1 v4s4D1}
{ v1~l=^4&
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; H`)eT6:|/
} ; ^3$U[u%q/{
"h_f-vP
template < typename T1, typename T2 > f&4+-w.:V|
struct result_2 f}(4v1T
{ @y7KP$t
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; e:nByzdH0[
} ; 'Xwv,
} ; ~6kF`}5
n'^`;-
|.$B,cEd
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait F$tzsz,9n
Nuot[1kS
下面我们来剥离functor中的operator() ;&=CZ6vH
首先operator里面的代码全是下面的形式: }.)R#hG?
S8dfe~ |7:
return l(t) op r(t) /B?wn=][
return l(t1, t2) op r(t1, t2) aC2Vz9e
return op l(t) 01-rBto$
return op l(t1, t2) h<3b+*wYJC
return l(t) op Nmz5:Rq
return l(t1, t2) op j%
7Gje[
return l(t)[r(t)] lqOpADLS3
return l(t1, t2)[r(t1, t2)]
E/oLE^yL
ME]4tu
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: onSt%5{P%X
单目: return f(l(t), r(t)); ?wG
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); i
/[{xRXiR
双目: return f(l(t)); z3i`O
La
return f(l(t1, t2)); Yv]vl6<
下面就是f的实现,以operator/为例 VVch%
BedL `[,
struct meta_divide WLXt@dK*u
{ XLpn3sX$
template < typename T1, typename T2 > L;")C,CwQ
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) \-]Jm[]^
{ GBb8}lx
return t1 / t2; I\6C0x
} 2QbKh)
} ; eR5q3E/;G
eC"e
v5v
这个工作可以让宏来做: O713'i
,jC~U s<
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ )uHat#
template < typename T1, typename T2 > \ #Y7iJPO
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ];Noe9o
以后可以直接用 faRQj:R8
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ?GNRab
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 9)vU/fJ|
(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。。。) jc_k\
/r'Fq
=z
>$rH,Er
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 }w35fG^
]lfufjj
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Hif|z[0$
class unary_op : public Rettype (Ud"+a
{ PU.j(0
Left l; &2 Yo
public : n^;-&
unary_op( const Left & l) : l(l) {} {ObY1Y`ea
}rmr0Bh
template < typename T > OXM=@B<"
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const S;Sy.Lp
{ lH_pG ~
return FuncType::execute(l(t)); K\Q4u4DjbJ
} %1k"K~eu
|;a$
l(~<
template < typename T1, typename T2 > t'$_3ml
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const n-M6~
{ >qy62:co
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ]Whv%
} 3n7>qZ.d
} ; SHPDbBS
X1B)(|7$
H?r~% bh
同样还可以申明一个binary_op sYXLVJ>b
?E!M%c@,
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > >wqWIw.w>
class binary_op : public Rettype Z<d=v3q
{ \\R<HuTY
Left l; D]iyr>V6'
Right r; 8~,zv_Pl
public : 4>d]0=x
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 8u)>o*
:
k8n9zJ8
template < typename T > ECL{`m(#n
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const '@KH@~OzRS
{ Dj=$Q44
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 3'L =S
} :dipk,b?n
mm#UaEp
template < typename T1, typename T2 > |4/rVj"
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
rwSR
{ P*;[&Nn4
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 9wfE^E1
} ?Mo)&,__
} ; = =pQ
V[
ZGh6- /
;>ml@@Z
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 b (HJ|
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 wGs'qL"z
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) M*T!nwb
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 :_HdOm
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! /z!y[ri+J
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 J0&-UnJ
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 a|y'-r90
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) #G(ivRo
下面是修改过的unary_op EY !o#m
l2M(
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > u"7!EhX&
class unary_op L^CB#5uG
{ 5>S1lyam
Left l; ^ux'-/
L"1AC&~u
public : =`(W^&|
P(b~3NB)
unary_op( const Left & l) : l(l) {} >f&L7@
;=P!fvHk
template < typename T > D{d%*hlI 3
struct result_1 t&JOASYC
{ d7X7_
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; mg._ c
} ; PS!or!m
MR4k#{:w
template < typename T1, typename T2 > PVxu8n
struct result_2 ~S~+'V,d
{ @v&P;=lU
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; w?*79 u
} ; 4k{xo~+%,
Xep2)3k>
template < typename T1, typename T2 > _@)-#7
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const b O}&i3.L;
{ k]-Q3V
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); _I,GH{lh I
} l%0-W
Y0Tw:1a
template < typename T > uTO%O}D N
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const M;AvOk|&
{ T_wh)B4xW
return OpClass::execute(lt(t)); )iC@n8f7o
} /Trbr]lWy
7&jq =
} ; Z"Q9^;0%
D\J.6W
sc-h O9~k
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug !H)!b#_
好啦,现在才真正完美了。 l*CCnqE
现在在picker里面就可以这么添加了: Z{
9Io/
($UUgjv F
template < typename Right > Wzffp}V
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const "Il)_Ui
{ i;qij[W. z
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); q!><:"#[G
} 5mL4Zq"
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。 *(wxNsK
dqgr98
&+hk5?c /
fpO2bD%$8
l LBzY`j
十. bind c1R[Hck
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 H<nA*Zf2@R
先来分析一下一段例子 XN\rq=
23houS
ei}(jlQp
int foo( int x, int y) { return x - y;} qJtLJ<=1
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 2"}Vfy
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 !lZ}kz0
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 [T[]U
我们来写个简单的。 i&)([C0z$
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: V+U89j1g
对于函数对象类的版本: Wi\k&V.mE
\fvm6$ rZ^
template < typename Func > ^rY18?XC+:
struct functor_trait OYmutq
{ ]70ZerQ~L
typedef typename Func::result_type result_type; &VCg`r-{~
} ; EKQ>hww8
对于无参数函数的版本: )@tHS-Jf
-~_|ZnuM9
template < typename Ret > y>T>
struct functor_trait < Ret ( * )() > s`v$r,N0
{ Tgla_sMb
typedef Ret result_type; MU '-
} ; ,@M<O!%Cs
对于单参数函数的版本: r/)ZKO,
<4zSh3
template < typename Ret, typename V1 > fceO|mSz_
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) >
qf@P9M
{ vwa*'C
typedef Ret result_type; j`Ek :
} ; W|sU[dxZ
对于双参数函数的版本: 1BP/,d |+
sS4V(:3s
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > t-}IKrbv
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Gv#bd05X
{ 2o1WXE %$
typedef Ret result_type; H _| re
} ; x wwL
等等。。。 (KPD`l8.
然后我们就可以仿照value_return写一个policy oe<@mz/
X(#8EY}X
template < typename Func > w~=xO_%
struct func_return #IDLfQ5g
{ ,S`FxJcE
template < typename T > AG;KXL[V
struct result_1 f|/ ,eP$
{ g "c7$
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 2BT+[
} ; Gfy9YH~
CeUXGa|C
template < typename T1, typename T2 > :>H{?
struct result_2 ug"4P.wI
{ )7#3n(_np
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; N
K@6U_/W
} ; TnKOr~ @*
} ; hOFvM&$
6iHY{WcDj
-Oz! GX
最后一个单参数binder就很容易写出来了 >'WTVj `
xwHE,ykE
template < typename Func, typename aPicker > d{ B0a1P
class binder_1 bcxR7<T,"9
{ ,I]]52+?4
Func fn; tqp i{e
aPicker pk; 0G Q8}r
public : 6g#E/{kQw
zF? 6"
template < typename T > -H|!KnR
struct result_1 YV>&v.x0;
{ d@b2XCh<K
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; eE;j#2SEO
} ; %503<j
B
T
{cTj0W
template < typename T1, typename T2 > _~P&8
struct result_2 hKnV=Ha(
{ !tx.2m*5
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; +br'
2Pn
} ; JP^x]t:
$GhL-sqm
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 1>2
/1>
O9ro{ k
template < typename T > y~M6
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const c]$$ap
{ J{XRltI+
return fn(pk(t)); I1K %n'D
} F/:%YR;
template < typename T1, typename T2 > ~xws5n}F
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3.ShAL
{ \.P#QVuQ
return fn(pk(t1, t2)); :w4N*lV-
} m?8o\|i,
} ; ;l < amB
R'atg
9
fI=p^k:
一目了然不是么? *UG?I|l|I
最后实现bind a6It1%a+
MFWkJbZV
y;P%=MP
template < typename Func, typename aPicker > V;Ln|._/t
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) [`bK {Dq2
{ E2`9H-6e
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); {aK3'-7
} )}_}D+2
q$ j
2个以上参数的bind可以同理实现。 A\E ))b9+
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。 #~w~k+E4
g~9b_PY9
十一. phoenix $d.Dk4.ed
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: >-w#&T &K
H_1&>@ 3
for_each(v.begin(), v.end(), &Rz