一. 什么是Lambda )/_T`cN
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 lhRo+X#G
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, =p29}^@@t
l
S m7i
8M9}os
$yY\[C
class filler i$bHet
{ +rcDA|
public : U~1jmxE
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 5^ +QTQ
} ; (iO8[
s_`=ugue
k5ZkD+0Jo
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: sn6:\X<[
A(dWAe,
~D$?.,=l
,OilGTQ#
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true );
~!A*@aC
E`aAPk_y
M);@XcS
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 U6M3,"?
k~+(X|!5w
}'.k
<~}#Q,9
二. 战前分析 nm.~~h+8M
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。 h..D1(M
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 Am&PH(}L
?.%'[n>P
n0*a.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); f+o%N
/* --------------------------------------------- */ Pk6l*+"r<
vector < int *> vp( 10 ); Fs|aH-9\
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); lmjoSINy
/* --------------------------------------------- */ ~Vf+@_G8`
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 1O{x9a5Z?O
/* --------------------------------------------- */ 7ga|4j3%
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); *4<Kz{NF
/* --------------------------------------------- */ _Boe"
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Sy?O(BMo
/* --------------------------------------------- */
Y o$NE
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); qh<h|C]V
RHOEyXhOA
RCvf@[y4
/y~ "n4CK~
看了之后,我们可以思考一些问题: )QO"1#zg@c
1._1, _2是什么? a&*fk ?o
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 43p0k&;-7
2._1 = 1是在做什么? f3u^:6U~
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 M*x1{g C/
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 Ous_269cM
PIxd'B*MF
A,4|UA?-
三. 动工 d
l<7jM?
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 6IyD7PQ
sMhUVc4
b9(_bsc
DL:wiQ
template < typename T > B- `,h pp
class assignment +dIO+(&g
{ 0s#`H
T value; P$=BmBq18`
public : y:>'1"2`
assignment( const T & v) : value(v) {} @! gJOy
template < typename T2 > >,V~-Tp
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } K4V\Jj1l
} ; f4Yn=D=_
^3B&E^R
1dg y-$H~
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ~VqDh*0
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment wx,yx3c (
t"]+}]O
t|ih{0
#ARQB2V
class holder |*w}bT(PfR
{ j~ )GZV
public : uR:@7n
template < typename T > MI,b`pQ
assignment < T > operator = ( const T & t) const Q{~ WWv
{ uIO<6p)
return assignment < T > (t); }{(dG7G+
} 1oSrhUTy
} ; GQP2-cSZ
:s}6 a23
YgN:$+g5
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>]?gN?8Fe
e/p 2| 4;
static holder _1; N5SePA\ ,?
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 *C*'J7
jM'kY|<g;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); uV@#;c4
而不用手动写一个函数对象。 Rz Os,
(pl|RmmDz
^"?fZSC
=y$|2(6
四. 问题分析 :'pLuN
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 #9a\Ab
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 7t@r}rC,K
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 v|&Nh?r
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 a->;K+
下面我们可以对这几个问题进行分析。 @We im7r
4w\@D>@}H
五. 问题1:一致性 TBGN',,
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| ey~5DY7
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Lcx)wof
(rHS2SA\5
struct holder Bv)^GU&
{ X(`wj~45VX
// );]9M~$
template < typename T > Cmsg'KqqT
T & operator ()( const T & r) const J ^y1=PM
{ IYo{eX~=
return (T & )r; ~q.a<B`,t
} 9uNkd2#
} ; L>&o_bzp
Qrnc;H9)
这样的话assignment也必须相应改动: m=hlim;P,
v|WT m#
template < typename Left, typename Right > [T(XwA)
class assignment xE2sb*
{ w6RB|^
Left l;
WB7pdSZ
Right r; xnfMx$fD
public : gB;5&;T:
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} #%;QcDXRe
template < typename T2 > 5 +Ei!E89
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } eYN=?
} ; /*zngp@
wc%Wy|d
同时,holder的operator=也需要改动: h2b,(
3u)NkS=
template < typename T > rY~!hZ
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const '\MYC8"
{ sUCI+)cM3
return assignment < holder, T > ( * this , t); _ \d[`7#
} )tq&l>0h
Em%0C@C
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ZCT\4Llv#
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 G` _LD+
nD8 Qeem@
return l(rhs) = r; iB]xYfQ&@V
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 9ff6Apill
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: e|t@"MxvC
pn:) Rq0
template < typename Tp > X{ZcJ8K
class constant_t Z8 X=Md8=
{ #GJ{@C3H8Q
const Tp t; z^ai *
public : eWgqds
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} GQ@`qYLZ+
template < typename T > j.?c~Fh
const Tp & operator ()( const T & r) const hnk,U:7}
{ LXZ0up-B-
return t; _6tir'z
} o4%H/|Oq.
} ; )}/ ycTs
]tjQy1M
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 u["3| `C5
下面就可以修改holder的operator=了 O ;34~k
@%oHt*u
template < typename T > X6hp}
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 8l?mNapy
{ _+OnH!G0
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 8(6(,WwP}
} <WHu</
A>?_\<Gp
同时也要修改assignment的operator() j5rB+
Yq$KYB j
template < typename T2 > <r@w`G
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } nmH1Wg*aW
现在代码看起来就很一致了。 sRMz[n5k
_5t~g_(1OK
六. 问题2:链式操作 +;T `uOF}
现在让我们来看看如何处理链式操作。 &}:]uC
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。 !R 2;]d*
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。 KWq&<X5
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。 @PaOQ@
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct T4M"s;::1
oc^j<!Rh
template < typename T > 'P:u/Sq?m
struct result_1 pZ@)9c
{ |g$n-t
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; a_GnN\kX^Z
} ; i40'U?eG~6
+nz6+{li\
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: 1?oX"
`X:o]t@
template < typename T > } xy>uT
struct ref FQ3{~05T
{ |[ )e5Xhd
typedef T & reference; mSg{0_:
} ; }Ai_peO0a
template < typename T > uZg[PS=@!X
struct ref < T &> ~l^Q~W-+
{ I*SrKZb
typedef T & reference; :rBPgrt
} ; $ #*";b)QY
C8xx R~mq
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: \~r`2p-K
Cwh*AKq(
template < typename T > o4zX
41W
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 1Z h4)6x
{ ^%qe&Pe2
return l(t) = r(t); TEzMFu+V
} 9sgyg3fv>5
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。 pGsk[.
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 SyB2A\A
Fad.!%[
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 mRNA ,*
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是:
js$L<^7
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 _, ki/7{
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 xsO
"H8
最后的布局是: FJ/c(K
Add wDv G5
/ \ pz hPEp;
Divide 5 >, 9R :X(
/ \ tQ@%3`
_1 3 _oILZ,
似乎一切都解决了?不。 <TDp8t9bU
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。 -5 Q
gJ
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。 B&M-em=
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: Jn#05Z
Z)7|m
template < typename Right > C3]"y7
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const YAc~,N
Right & rt) const dPm_jX
{ DH>>u
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); t|5T,YFG
} WXj
iKW(
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 rP7[{'%r
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。 }#<mK3MBe
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。 nj(\+l5
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。 C5F=J8pY
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。 9K6G%
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? @~+W
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: ,bGYixIfYZ
8k0f&Cak=
template < class Action > |c)hyw?[Y
class picker : public Action :,@\q0j"=
{ okkMx"
public : HPus/#j'+
picker( const Action & act) : Action(act) {} #3_t}<fX
// all the operator overloaded !P"@oJ/Yy_
} ; r-s9]0"7~
[gybdI5wur
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。 ,pHQv(K/
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: ,8`CsY^1
;S5J"1)O~
template < typename Right > +@"Ls P
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const Gpb<,v_3
{ g.wDg
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); hRFm]q
} b;5&V_
6]^~yby P
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > QB"Tlw(
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。 0|=,!sY
`:Bm@eN
template < typename T > struct picker_maker {2v,J]v_[
{ SmUj8?6"
typedef picker < constant_t < T > > result; +I>V9%%vW_
} ; }HKt{k&$
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > v(`9+*
{ }I3m8A
typedef picker < T > result; ; "K"S[
} ; 1KMSBLx
?heg_~P
下面总的结构就有了: &*YFK/ ]
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。 )7jJ3G*
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。 xCYK"v6\
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 =A]*r9
至此链式操作完美实现。 Gv+$7{
`bJ?8~ 8*
|6O7_U#q
七. 问题3 ~#];&WE
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 ]5',`~jkF
_g2"D[I%
template < typename T1, typename T2 > *mjPNp'3{m
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const (Zz8 ldO
{ dQQ!QbI(.
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); RA$%3L[A!
} c2RQwtN|
5XzN%<_h9
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: d2U+%%Tdw
nXT/zfS
template < typename T1, typename T2 > Fxx-2(U
struct result_2 PY76;D*`
{ 0Lx,qZ'
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; E'cI} q
} ; o6/"IIso3
<5]ufv
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? M 3&GO5<
这个差事就留给了holder自己。 L6 IIk
9q ]n&5
k4-S:kVo
template < int Order > %
4Gt^:J"
class holder; d^+0=_[PmK
template <> $z[@DB[
class holder < 1 > ^5n#hSqZ=M
{ %:!ILN
public : 2)MX<prH
template < typename T > ?D_^ 8\R
struct result_1 X-y3CO:&@h
{ c\le8C3
typedef T & result; 2Bz\Tsp
} ; @:Emmzucv|
template < typename T1, typename T2 > <
UD90}
struct result_2 re)7h$f}
{ {WvYb,
typedef T1 & result; {`ByZB
} ; hlBMRx49
template < typename T > .(%]RSBY
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const -xVZm8y
{ tNG[|Bi#
return (T & )r; BIXbdo5F
} nt_FqUJ
template < typename T1, typename T2 > Tvl"KVGm
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 7DPxz'7):
{ ^O
QeOTF
return (T1 & )r1; pCC3r t(
} adWH';Q:
} ; A=+1PgL66
iyv5\
template <> Jbn^G7vH<6
class holder < 2 > &Lbh?C
{ 8/<+p? 3p>
public : `Jj q5:\&
template < typename T > J-z<&9
struct result_1 6>gm!6`
{ 3Dx@rW\
typedef T & result; (
TJGJY
} ; 9Cs/B*3 )b
template < typename T1, typename T2 > g=$nNQ
\6=
struct result_2 1 T}jK^"
{ NpH9},1i
typedef T2 & result; 2 b80b50
} ; %)w7t[A2D
template < typename T > :7?n)=Tx
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const H5(:1
{ ](^FGz
return (T & )r; &S39SV
} 5fy{!
template < typename T1, typename T2 > a$3 ]`
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const quS]26wQz
{ iXLH[uhO;
return (T2 & )r2; c-* *~tb(
} >c$3@$
} ; `LNKbTc[m
b$sT`+4q
N , ,[V
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 30YH}b#B
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: >avkiT2
首先 assignment::operator(int, int)被调用: X]_9g[V
Gi\Z"MiBZ
return l(i, j) = r(i, j); `SA1V),~
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) P2F8[o!<
>FS}{O2c
return ( int & )i; Rh%A^j@
return ( int & )j; BP@V:z
最后执行i = j; b!qlucAeE
可见,参数被正确的选择了。 !p Q*m`Xo
<tW/9}@p9
C@g/{?\
1'H!S%fS
QT=i>X
八. 中期总结 qIxe)+.
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: .O SQ8W}
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 o$ #q/L
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 5cb8=W-
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor b3ys"Vyn
nG$+9}\UlP
,/"0tP&_;
<Ira~N
Z&n#*rQ7[
to?={@$]
九. 简化 3bT?4
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。 r::0\{{r"p
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 [OS&eK 8
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: LfJMSscfv
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 S0ReT*I
+-*/&|^等 eH~T PH
2. 返回引用。 rP#&WSLVj
=,各种复合赋值等 </b_Rar
3. 返回固定类型。 %pLqX61t=
各种逻辑/比较操作符(返回bool) z'*{V\
4. 原样返回。 (+}44Ldt
operator, PbfgWGr
5. 返回解引用的类型。 o*3\xg
operator*(单目) -"I9`
6. 返回地址。 3_>=Cv}
operator&(单目) X<H{
7. 下表访问返回类型。 ?@<Tzk]a.
operator[] *J{E1])<a
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 >vXS6`;
operator<<和operator>> [
~kS)
6Ilj7m*
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。 4wWfaL5"
例如针对第一条,我们实现一个policy类: L\R(//V
4>/i,_&K K
template < typename Left > xZ(d*/6E
struct value_return 53?Ati\Y)
{ iba8G]2
template < typename T > z/nW;ow
struct result_1 gGx<k3W^
{ ND/oKM+?
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; cYBjsN(!A|
} ; 6!8uZ>u%Vg
)@<HG$#
template < typename T1, typename T2 > ?X Rl\V
struct result_2 !}sF#
{ R+2~%|{d
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ],{M``]q
} ; ZZYtaVF:
} ; w_DaldK*
s<oT,SPt
PS0/Ok
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait cH5RpeP
221}xhn5
下面我们来剥离functor中的operator() Htfq?\ FD
首先operator里面的代码全是下面的形式: "1`w>(=
%-BwK
return l(t) op r(t) yZ]?-7
return l(t1, t2) op r(t1, t2) [[xnp;-;
return op l(t) g?K? Fn.}
return op l(t1, t2) Gyrc~m[$
return l(t) op *$3p3-
return l(t1, t2) op $M~`)UeV_
return l(t)[r(t)] F"QJ)F
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] .EvP%A
m
B1]FB|0's
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: =1xVw5^F
单目: return f(l(t), r(t)); Cq3Au%7
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); f0YBy<a
双目: return f(l(t)); 7K+eI!m.s
return f(l(t1, t2)); Kjpsz] ;
下面就是f的实现,以operator/为例 c`N_MP
F~~9/#
struct meta_divide T!Lv%i*|Y
{ %Aa_Bumf*:
template < typename T1, typename T2 > )6eFYt%c
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) K92M9=>
{ @, AB2D
return t1 / t2; rv<qze;?|
} Kzy9i/bL
} ; tK
`A_hC
R]RLy#j
这个工作可以让宏来做: SR`A]EC(V
=LEzcq>XO
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ;F"Tu
template < typename T1, typename T2 > \ GaV OMT
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; .y0u"@iF
以后可以直接用 Yv2L0bUo:
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) >h~>7i(A
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 {hm-0Q
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) *~w?@,}
JvaHH!>d/
]mjKF\
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 .'4@Yp{=
A7eYKo
q
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Q5u3~Q'e
class unary_op : public Rettype >5zD0!bA
{ ABL5T-*]
Left l; 7M_GGjP
public : \jS^+Xf?^
unary_op( const Left & l) : l(l) {} f#hmMa
s?fEorG
template < typename T > +ZV?yR2yn
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const wo$ F_!3u
{ ;&kZ7%
return FuncType::execute(l(t)); 8%xiHPVg
} ~H"-km"@
ey\(*Tu9
template < typename T1, typename T2 > ?,C'\8'
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =#wE*6T9
{ T+FlN-iy)
return FuncType::execute(l(t1, t2)); dEo r+5}
} zm4e+v-
} ; 5bsv05=e
i98PlAq)B
Ct:c%D(L
同样还可以申明一个binary_op Tz7 R:S.
1{
ehnH
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > q!q=axfMD
class binary_op : public Rettype w( ic$
{ w;J#+ik
Left l; yA`,ns&n
Right r; n@S|^cH
public : ^,[gO#hgz
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} };*&;GFe
$. sTb
template < typename T > 52F3r:Rk
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const B74]hgK
{ Hl8\*#;C&>
return FuncType::execute(l(t), r(t)); kq(]7jU$[
} h*sL' fJ]
n:Dr< q.
template < typename T1, typename T2 > g%D.sc)69
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0 4oMgH>Vd
{ 5p/.(
|b,
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 5z"
X>!?^
} ^Nysx ~6
} ; "tj]mij2)G
[.;8GMW
ENf(E9O
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 [kPl7[OL
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 h9~oS/%:
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ;:bnLSPo
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。 $us7fuKE
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! lH"VLO2l
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 1W9uWkk_d
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 9FF
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) ^a#W|-:
下面是修改过的unary_op 4hn'b[
RVpo,;:
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > C4|79UG>s
class unary_op j"&Oa&SH
{ ,ZnL38GW
Left l; lnV!Xuf
cQ0+kX<
public : cWI7];/d;
5)gC<
unary_op( const Left & l) : l(l) {} a
JQ_V
jLEO-<)-)
template < typename T > YCyh+%Q(
struct result_1 nNRc@9Lt
{ 2V$YZSw6q
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; WTZuf9:
} ; |s!n7%|,7
}IKU^0M9<T
template < typename T1, typename T2 > =':B
struct result_2 F_V/&OV
{ }w)wW1&
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 6O'Y@9#
} ; }jg,[jw_"X
>E>'9@Uh
template < typename T1, typename T2 > qi8~bQ{rH
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const f^[m~
{ iF"kR]ZL
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 0EC/l
OS
} Vj[,o
Vt$
i\{fM}~W$
template < typename T > SqoO"(1x
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const eW[](lGWM
{ )U{IQE;T#
return OpClass::execute(lt(t)); \Zn~y--Z
} Ystd[
hTQ]xN)
} ; e ,A9N%M
@%6"xnb`
?C_Y2JY
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 ]yas]5H
好啦,现在才真正完美了。 DWU(ld:_
现在在picker里面就可以这么添加了: :n oZ
p:a
\Pd>$Q
template < typename Right > H7Pw>Ta ;
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const _No<fz8
{ 0Rh*SoYrC
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); z@xkE ,j>
} u"kB`||(
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 s18A
<{.pYrn
H`T}k+e2-N
JiiYl
qn `
\g
十. bind TZ PUVOtL_
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 WhDNt+uk)
先来分析一下一段例子 uHyc7^X>
6H|&HV(!R
OC`Mzf%.
int foo( int x, int y) { return x - y;} {z8wFL\
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ]?hlpL
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 !]P=v`B.
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 - 4S4I
我们来写个简单的。 zHvW@A'F
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: .H5^ N\V|
对于函数对象类的版本: 0Y*Ag,S
v0+$d\mP4<
template < typename Func > [<#`@Kr
struct functor_trait <rNz&;m}
{ OF`:);
typedef typename Func::result_type result_type; aOW$H:b
} ; 5K$d4KT
对于无参数函数的版本: sH Hu<[psM
vNAQ/Q
template < typename Ret > MNKY J
struct functor_trait < Ret ( * )() > Qr[".>+
{ ]DI%7kw'
typedef Ret result_type; ;vgaFc]
} ; \B8[UZA.&
对于单参数函数的版本: 2!}rHw
tnw6[U!rh=
template < typename Ret, typename V1 > CSMx]jbb
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > [3(lk_t
{ f`p"uLNo<
typedef Ret result_type; HO39>:c
} ; $eh>.c'&]
对于双参数函数的版本: @Y+9")?
*g 2N&U
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > '_o(I
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > <#7j~ <
{ 1zY"Uxp
typedef Ret result_type; q]m$%>
} ; Iyt.`z
等等。。。 !Bb^M3iA
然后我们就可以仿照value_return写一个policy lf2(h4[1R
h=ko_/<
template < typename Func > ^1[u'DW4
struct func_return bcFZ ~B
{ THnZbh4#)
template < typename T > P64<O5l/
struct result_1 (Bu-o((N@0
{ i8`0-
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; stlkt>9
} ; DX8pd5U
5=P*<Dnj
template < typename T1, typename T2 > h, P#)^"
struct result_2 {8J+Y}
{ ,+E"s3NW
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; -2*Pm1\Z
} ; qbQH1<yS<
} ; ~*ll,<L:
]llvG\
jftf]n&Z(q
最后一个单参数binder就很容易写出来了 u/X1v-2
0I[3%Q {
template < typename Func, typename aPicker > lNqF@eCT9
class binder_1 + Scw;gO
{ R(DlJ
Func fn; Z=>#|pW,)
aPicker pk; [xg&`x9,.
public : IHNl`\Le
el^WBC3
template < typename T > dL>8|
struct result_1 =^gZJ@
{ 2k"!o~s^
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; VAZ6;3@cd
} ; k>7 2W/L^
hdx"/.s
template < typename T1, typename T2 > M`.v/UQn
struct result_2 {~eVZVv
{ %n>*jFC
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; L2^M#G@t
} ; i 9w k)
mEDi'!YE"
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} l*<RKY8
I?%iJ%
template < typename T > OqA#4h4^
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ##qs{s^]
{ :<>=,`vQD
return fn(pk(t)); <LA!L
} 2$gOe^ &
template < typename T1, typename T2 > eEMU,zCl
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [f\TnXq24
{ =9#cf-?
return fn(pk(t1, t2)); R(N5K4J
} X2hyxTOp
} ; uvj`r5ei
B]5G"4,
4Rev7Mc
一目了然不是么? h;2n2.Q
最后实现bind A>W8^|l6+-
p1(<F_Kta
rP7f~"L
template < typename Func, typename aPicker > @b"J FB|
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) %oqC5O6
{ 6$*ZH*
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); v6`TbIq%
} gN/6%,H}
2';f8JLY
2个以上参数的bind可以同理实现。 .@(9v.:_u
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=@]YI
<hSrx7o
十一. phoenix r__Y{&IO
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: =dTsGNz
b(|1DE0Cv
for_each(v.begin(), v.end(), mu}T,+9\
( Kn+m9
do_ \w\{x0u
[ a}MSA/K(
cout << _1 << " , " WaYT7 :
] +Q6}kbDI
.while_( -- _1), XhEd9>#
cout << var( " \n " ) ;;g'C*_
) j^'op|l
); /K<.$B8
UuvI?D
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: LU4k/
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 }hd:avze
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 `8rInfV
那么我们就照着这个思路来实现吧: s j{i
rYYAZ(\8
j[<