一. 什么是Lambda Au,}5=+`P
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 56m|gZcC
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, ;%#@vXH[Oo
Ss&R!w9p
jv]:`$}G\
rK2*DuE
class filler 4
|N&Y
{ $N=A, S
public : G~e`O,+
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} c]W]m`:
} ; \+g95|[/
C``%<)WC
#kV`G.EX
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: W&6P%0G/
-~
`5kO~
2Fce| Tn
It4J\S
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Kl$!_ $
pVw)"\S%
d3(T=9;f2
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 x1$tS#lS
mD)_quz.sk
~'HwNzDQc
Ajhrsa\~a
二. 战前分析 !+T+BFw.
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。 %?C{0(Z{
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 xUzSS@ot^
kO\(6f2|x
59p'Ega.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 5sx-u!7
/* --------------------------------------------- */ t_WNEZW7f
vector < int *> vp( 10 ); l0b Y
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); R {+Rvk
/* --------------------------------------------- */ 1DGVAIcD
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); OXzJ%&h
/* --------------------------------------------- */ Ni GK|Z
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ]5'
/* --------------------------------------------- */ "S^;X
@#v
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 9QI\[lT&
/* --------------------------------------------- */ ?jBna
~
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); <Dt,FWWkv'
s0.yPA
Ni{(=&*=
PS@`
=Z
看了之后,我们可以思考一些问题: j+J)S1
1._1, _2是什么? a)[XJLCQ
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。 EZc!QrY
2._1 = 1是在做什么? p/'C
v
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。 w=3@IW
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。 zie])_8|h
DCmNxN
ID5?x8o#k
三. 动工 *KFsO1j
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: >NW
/0'/
M\8FjJ>9
3`k1
q=}Lm;r
template < typename T > j46fQ
class assignment ?ae:9ZcH
{ ZQnJTS+ Rd
T value; M&y!w
public : #=b_!~:%
assignment( const T & v) : value(v) {} 6U7z8NV&[
template < typename T2 > I
[0od+K
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } F1)Q#ThF\
} ; ,$sq]_t
Hv<%_t_/
l8%x(N4
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 f| 3`8JU
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment =2)5_/9au
r&xqsZ%R
Z.:5<oEKg
EUe2<G
class holder D_9&=aa'
{ pR&cdORsP
public : 3.Qf^p
template < typename T > <Ky\ ^
assignment < T > operator = ( const T & t) const s+tS4E?
{ -^$CGRE6A
return assignment < T > (t); bP Er+?fu
} ]<4Yor}t{;
} ; V@84Cb
usR19 _E-
JXGIVH?Rpu
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: av gGz8
Rmn| "ZK
static holder _1; X!CLOHVAa
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 <=cj)
X`:(-3T
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ,^,Vq]$3
而不用手动写一个函数对象。 ^;NM'Z
1B6Go
<hdR:k@#
//e.p6"8h
四. 问题分析 )wpBxJ;dB}
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 /+sn-$/"i
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。 rc*3k
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 7-w
+/fv
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 W&z.O
下面我们可以对这几个问题进行分析。 >('L2]4\v
:{LVS
nG
五. 问题1:一致性 A!<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?| *AGC[w}/
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 H4KwbTT"+
'7wI 2D
struct holder L,waQk / @
{ "a5?cX;
// 7u!R 'D
template < typename T > 1b;Aru~l
T & operator ()( const T & r) const e1}h|HLj
{ f>waFu-
return (T & )r; W8yr06{]
} 7SXi#{
} ; |j^>6nE
/Rx%}~x/m
这样的话assignment也必须相应改动: t{!}^{
"5
emw3cQ
template < typename Left, typename Right > E^1uZI\z
class assignment RX=C)q2c
{ !F;W#Gc
Left l; }N2T/U
Right r; nrwb6wj
public : A7+eWg{
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} *u
3K8"XZ
template < typename T2 > 6peO9]Zy
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Nh]eZ3O
} ; JF%+T yMe
`8xe2=Ub
同时,holder的operator=也需要改动: 6rt.ec(
eAu3,qoM
template < typename T > rNfua
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 0}PW?t76
{ =o{zw+|% %
return assignment < holder, T > ( * this , t); ',kYZay
} Xn$]DE/r}N
$62ospR^Y
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 9j:?s;B
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 GZXUB0W\@)
3,oFT
return l(rhs) = r; AJ^9[j}
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 pL.r
9T.
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: S<88>|&n]
Nypa,_9}
template < typename Tp > Q++lgVh)E
class constant_t R7ZxS
{ T"in
const Tp t;
,Ztj
public : ["MF-tQ5
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 22}J.'Zb
template < typename T > .9lx@6]+
const Tp & operator ()( const T & r) const ]#j]yGV
{ Rw^4S@~T
return t; `Kpn@Xg
} Sw%=/ g
} ; SL pd~ZC?
*;Hvx32I
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 7$Bq.Lc#z
下面就可以修改holder的operator=了 ="d}:Jl
mJ#u] tiL
template < typename T > 4FGcCE3
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const %$`pD
I )
{ IZi1N
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 35B0L.R
} 5z5#_*)O
EXS
1.3>
同时也要修改assignment的operator() y''`73U"
;5PXPpJ
template < typename T2 > ::9U5E;!
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } +QtK
"5M
现在代码看起来就很一致了。 ojT TYR{
~U~KUL|
六. 问题2:链式操作 _?Rprmjx}
现在让我们来看看如何处理链式操作。 c[3sg
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。 $;@^coz9U
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。 LUHj3H
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。 *-3K],^a
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct }/SbmW8(1
-%5*c61
template < typename T > f lVQG@
struct result_1 p#qQGJe
{ #=OKY@z/
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; :nCGqg
} ; owmV7E1
|@sUN:G4k
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: CS:j->
k9.@S
template < typename T > vCFMO3
struct ref ^UEI`_HO0
{ t}c ymX~
typedef T & reference; BC Jo/m
} ; fp.,MIS
template < typename T > kHo0I8
struct ref < T &> )_,*2|b
{ Nm\0>}
typedef T & reference; =Qsh3b&<P
} ; vfK^^S
g"`BNI]Qp
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ymrmvuh
#:3ca] k
template < typename T > =A$5~op%
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const -iR}kP|
{ O7g
?x3
return l(t) = r(t); ;;2XLkWu
} !0zbWB9
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。 E2Q;1Re@
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 mHM38T9C%
b" 1a7
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 r.lH@}i%n
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: p3&/F=T;)
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 `J'xVq#O
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 *l)_&p
最后的布局是: ?S~HnIn
Add O6pswMhAc
/ \ }JeGjpAcV
Divide 5 ;ug&v
C
/ \ T4]/w|?G
_1 3 P6u9Ngay
似乎一切都解决了?不。 hxP%m4xF +
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。 5k)QjZo
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。 a:r8Jzr
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-F+Y`P
3=RV Jb
template < typename Right > =ps3=D
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 9.{u2a\
Right & rt) const 9E'fM
{ P(l$5x]g,
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); B5GT^DaT
} JF!JY( U,
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 yS^";$2Tc
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 mKugb_d?
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 b|^g51v
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 R9A8)dDz
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 ]i(tou-[i
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? '-oS=OrZ
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: v8Vw.Ce`f
N7Kq$G2O
template < class Action > NoTEbFrV
class picker : public Action Se.\wkl#Y
{ #k&"Rv;,
public : {_&'tXL
picker( const Action & act) : Action(act) {} i ?&t@"'
// all the operator overloaded )r3}9J
} ; :hJHjh
n+QUT
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。 /{>$E>N;
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: cKJf0S:cx-
Ls< ";QJc
template < typename Right > @<=x fs
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const Uy2NZ%rnt
{ "(zvI>A
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); dw#K!,g
} #?\$*@O
$M{MOehZ
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 4QC"|<9R
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 Veo*-sl
[EI~/#;
template < typename T > struct picker_maker !m"LIa#/Cs
{ \X.CYkgK
typedef picker < constant_t < T > > result; a\;1%2a
} ; Jmrs@
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 8mj Pa^A
{ "O{j}QwY
typedef picker < T > result; rH*1bDL
} ; 5b> -t#N,
HK&Ul=^VN|
下面总的结构就有了: .B?6
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 %:2EoXN"
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 7ss Y*1b
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ;wo
至此链式操作完美实现。 POvxZU
% `Q[?(z
c%y(Z5
七. 问题3 vT/e&8w
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 ;;e\"%}@=q
\d"JYym
template < typename T1, typename T2 > h1}U#XV
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const G &,1 NjSi
{ I@Cq<:+(3
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); :btb|^C
} G"k.sRKu
ha[c<e]uo[
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: qE B3Y54+
e_RLKFv7
template < typename T1, typename T2 > DrI"YX
struct result_2 nhV\<
{ Vw-,G7v&E
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ,LI$=lJ@
} ; Z|3fhaT
[v47_ 5O
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? q^!_jMN5
这个差事就留给了holder自己。 O2i7w1t
f>*T0"\c
#b~B
0:U
template < int Order > -55[3=#
class holder; _y>mmE
template <> SeuC7!q{
class holder < 1 >
~8
>Tb
{ :j(e+A1@
public : y8*MNw
template < typename T > jfmHc(fX4
struct result_1 C,;T/9
{ zT<fTFJ1
typedef T & result; I=aoP}_
} ; 42/MBP`\Y
template < typename T1, typename T2 > (rKyX:Vsy
struct result_2 {!RDb'Zp
{ J?6.yL;
typedef T1 & result; 7Qdf#DG
} ; /x%h@Cn!
template < typename T > %MG{KG=&o
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const /q|r!+
{ ` wI$
return (T & )r; BF^dNgn+%K
} MzEeDN
template < typename T1, typename T2 > m(>MP/
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const UY>[
{ ^}SP,lg'
return (T1 & )r1; JJ:p A_uX
} SjosbdD
} ; rX7GVg@H
5D]3I=kj
template <> ak,KHA6u
class holder < 2 > oW}nr<G{<
{ } 6 ,m2u
public : n[S-bzU^t
template < typename T > \;XDPC j
struct result_1 Q};n%&n&
{ fe!eZiE
typedef T & result; '/OcJVSR
} ; mpr_AL!ZO~
template < typename T1, typename T2 > rn$G.SMgz
struct result_2 }b5omHUE%
{ y^!>'cdV
typedef T2 & result; YD3jP}Ym
} ; yj$$k~@
template < typename T > GB%kxtGD;\
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ,NO2{Ha$
{ n;@.eC,T/
return (T & )r; oACbZ#/@n
} mXY G^}
template < typename T1, typename T2 > sX@}4[)<&
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const (k^%j
{ p<
Y-b,&
return (T2 & )r2; o3"Nxq"U
} (]E0fjk
} ; #fYRsVQ
K`=9"v'f+
0g2?
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> >。 Iuyq!R4:7
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ZUyS+60
首先 assignment::operator(int, int)被调用: z*a-=w0
z@g%9|U
return l(i, j) = r(i, j); &k@\k<2Ia
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) t[e]AU[}
$u~*V
return ( int & )i; v9\U2j
return ( int & )j; Ucx"\/"
最后执行i = j; 4wMZNa<Sx
可见,参数被正确的选择了。 y
Nc@K|
?gsPHP US
j.&Y'C7GOC
o%b6"_~%3
bm*.*A]
八. 中期总结 &6^ --cc
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: oVTXn=cYDp
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 MY60%
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 eRqPZb"6MR
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor J$W4AT
T@Bu Fr`]<
_Sg "|g
gSa !zQN6
{/FdrS
D6dliU?k
九. 简化 Z2U6<4?1%
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。 (@ 1>G
^%
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 CnpQdI
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: fsl
ZJE
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ~.tl7wKkR/
+-*/&|^等 \.aKxj5
2. 返回引用。 ur:8`+"
(
=,各种复合赋值等 ?f$U8A4lp
3. 返回固定类型。 -Qn l)JB
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 4VHWoN"U
4. 原样返回。 VFrp7;z43
operator, v8YF+N
5. 返回解引用的类型。 }4g$aTc
operator*(单目) J(G-c5&=
6. 返回地址。 y|0!sNg
operator&(单目) P L7(0b%
7. 下表访问返回类型。 QuP)j1"X
operator[] Z2L7US-
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 MQQQaD:v
operator<<和operator>> NEUr w/
e^<'H
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。 gyQPQ;"H$2
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 04WxV(fo'
=r)LG,w212
template < typename Left > y!dw{Lz
struct value_return 48Jt5Jz_
{ MgP&9
template < typename T > :?}mu1
struct result_1 ,(RpBTV
{ (wFoI}s
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 27+~!R~Yw
} ; P5H_iH
]h#QA;
template < typename T1, typename T2 > m^\&v0
struct result_2 <-mhz`^
{ v}J0j
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; fP[S.7F+No
} ; 2FW"uYA;6
} ; 2z.~K&+x
)QWhzY
a)4%sX*I
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait .EPv4[2%F8
Qqi?DW1)-
下面我们来剥离functor中的operator() Z4X, D`s
首先operator里面的代码全是下面的形式: jXVvVv
L|Xg4Z
return l(t) op r(t) hH9~.4+*`g
return l(t1, t2) op r(t1, t2) eZ$M#I=o
return op l(t) Sgr. V)
return op l(t1, t2) ^D]J68)#a
return l(t) op blWtC/!Aq;
return l(t1, t2) op H|0-Al.{
return l(t)[r(t)] /k[8xb
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ?S'aA!/;
>S-JAPuO
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: v`c;1 ?=,q
单目: return f(l(t), r(t)); eh%{BXW[p
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); oY5`r)C7
双目: return f(l(t)); $bD`B'5
return f(l(t1, t2)); [mv!r-=
下面就是f的实现,以operator/为例 c:52pYf+
c3Gy1#f:#2
struct meta_divide pH2/."zE<
{ }a/z.&x]V
template < typename T1, typename T2 > IRdR3X56
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 6O/c%1VHA3
{ )Fp$
*]|
return t1 / t2; S8B?uU
} ZqdoYU'
} ; s_}6#;
ZPY&q&R
这个工作可以让宏来做: >&Oql9_
E]8uj8K3]
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ZW9OPwV
template < typename T1, typename T2 > \ L,.AY?)+7
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; SSxz1y
以后可以直接用 V%)Tu{L
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) RJUIB
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 Kj "X!-
(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。。。) +zd/<
gq;>DY]
2NJ\`1HZ\
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 Mo<q(_ZeRP
c_CVZR?
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > g~b$WV%
class unary_op : public Rettype Bu&9J(J1
{ $=Ns7Sbup
Left l; zd)QCq
public : ?G,gPb
unary_op( const Left & l) : l(l) {} .j &#
=-_hq'il
template < typename T > UX[s5#
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _G-y{D_S&
{ RjH68=n
return FuncType::execute(l(t)); t1 U+7nM
} K9.Gjw
'.;{"G.@'
template < typename T1, typename T2 > _~MX~M3MB
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |IV7g*J89
{ Cc*R3vHM6
return FuncType::execute(l(t1, t2)); \'<P~I&p
} t$~'$kM)<
} ; /:Gy .
rjiHP;-t1
jDqG9]
同样还可以申明一个binary_op 8!cHRtqK
`'^o45
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ;x2o|#`b
class binary_op : public Rettype oGB|k]6]|
{ {l5fKVb\C
Left l; <xF]ca
Right r; },#7
public : p}h.2)PO
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} rX /'
+&S6se4
template < typename T > x~R,rb
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const I#M>b:"te
{ Dw7Xy}I/
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 4bp})>}jB
} '2i !RT-
^9Cu?!xu0
template < typename T1, typename T2 > A7%/sMv
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 'Etq;^H
{ :{ZwzJ
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Q!qD3<?5
} *Cf!p\7!
} ; T@i*
F M
d23=WNn
23i2yT
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 G`kz 0Vk
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 U|Gy 9"
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) __Ksn^I
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 "O0xh_Nr
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 8{/.1:
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 D>7J[ Yxg-
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 J{prI;]K
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) (YYg-@IO
下面是修改过的unary_op Jy%?"wn
OR!W3
@
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ![_0GFbT
class unary_op xQDQgvwa
{ HnKgD:
Left l; {4,],0bjx/
w(aHB8T
public : ;s{'cN[.
;m#4Q6k)V?
unary_op( const Left & l) : l(l) {} prN+{N8YC
Ikf[K%NKn
template < typename T > b^C27s
struct result_1 % g
{ .kg 3>*
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; *j&)=8Y|
} ; ^}p##7t[
Z:7eroZP
template < typename T1, typename T2 > B+U:=591
struct result_2 WEe7\bWF
{ 4F
G0'J&hw
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; W"_<SYVJ
} ; [bP^RY:
eBnx$
template < typename T1, typename T2 > 65qqs|&w;[
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6Q [
{ >~rlnRX
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ERIMz,
} th[v"qD9G
ty.$H24
template < typename T > 7]zZdqG&p`
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {~&Q"8
}G
{ {~ F|"v
return OpClass::execute(lt(t)); @}g3\xLiK
} }URdoTOvb
EG3,TuDH8
} ; ;[R6rVHe{
r4X}U|s!0
4k@n5JNa
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug > B@ c74
好啦,现在才真正完美了。 >bze0`}Z
现在在picker里面就可以这么添加了: 0t^FM<7G
dGBjV #bNT
template < typename Right > e~zgH\`
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const `HQ)][
{ 4BCe;Q^6
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); G@`F{l
} X\P%C
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 -i2rcH
b|Emu!9U
. waw=C
'Tjvq%ks
Ld}?da Pj
十. bind Fb]+h)on
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 zG6l8%q'UE
先来分析一下一段例子 !9_(y~g{N
ftxL-7y%
4-x<^
ev=
int foo( int x, int y) { return x - y;} {sC Ni
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 A5yVxSF
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 U _5`
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 %5gdLm!p
我们来写个简单的。 zFExYYd
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Ph[MXb:*
对于函数对象类的版本: ^%9oeT{
/Rq\Mgb
template < typename Func > "x=\mA#`
struct functor_trait .A<Hk1(-)
{ t!qLgJ5%y
typedef typename Func::result_type result_type; %}9tU>?F#
} ; T{C;bf:Q
对于无参数函数的版本: 3 Vc}Q'&Y
rV%T+!n%c
template < typename Ret > r3g^0|)
struct functor_trait < Ret ( * )() > Ia#!T"]@W6
{ y ;[~(Yg[
typedef Ret result_type; js81@WX!c
} ; H
u;"TG
对于单参数函数的版本: z:#]P0
~k?rP}>0
template < typename Ret, typename V1 > 05FGfnq.8
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > S"h;u=5it
{ IHO*%3mA/
typedef Ret result_type; bLai@mL&a
} ; e`qrafa
对于双参数函数的版本: V'XEz;Ze
Qi`3$<W>
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > "frZ%mv
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > bzNnEH`^]
{ ?`U_|Yo
typedef Ret result_type; xOe1v9<
} ; UGO;5!
等等。。。 fI)XV7,X
然后我们就可以仿照value_return写一个policy bN.
G%1
O0#[hY,
template < typename Func > |})s 0TU
struct func_return lrv-[}}
{ ~rBFP)
template < typename T > _
l`F}v
struct result_1 OX;(Mg|
{ .pUB.l$)
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; lw9jk`7^
} ; @ar%`+_
\
=hg^j
template < typename T1, typename T2 > >+dSPI
struct result_2 et
1HbX
{ 7@;*e=v
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 3k)xzv%r`
} ; =IMmtOvJ
} ; _h-agn4[i
3<r7"/5
,IPt4EH$
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ; CCg]hX
ydzsJ+dx
template < typename Func, typename aPicker > S!8<|WO^t
class binder_1 I_ZJnu<
{ w"9h_;'C_
Func fn; Z5q%L!4G
aPicker pk; {S=<(A@
public : uQO5GDuK>
m0bxVV^DK!
template < typename T > r*`e%`HU
struct result_1 @GKDSS4jv
{ SiaNL:
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; *B|hRZka1A
} ; lm4A%4-db
'r!!W0-K
template < typename T1, typename T2 > W/2y;@
struct result_2 ]vQa~}
{ _R\FB|_
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ?C2(q6X+s
} ; kC.dJ2^j+
-w"I
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} W]D YfR,
%>*?uO`z[
template < typename T > UJ}}H}{
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Dr.eos4 ~
{ ;
pBLmm*F
return fn(pk(t)); u;t<rEC2
} 1Gr^,Ry
template < typename T1, typename T2 > -KGJr
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0BC@wV
{ bra2xHK@
return fn(pk(t1, t2)); Sn-#Y(>]o0
} )jL@GW
} ; 0OHXg=
P;I,f
#!Cg$6%x9
一目了然不是么? 3 ~P$p<
最后实现bind g&g:HH:
.@&FJYkLYi
Wmd@%K
template < typename Func, typename aPicker > nr]=O`Mvh
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) h/\v+xiF
{ y05!-G:Y\
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); %_Vz0
D!7
} uN<=v&]q
[s^pP2
2个以上参数的bind可以同理实现。 /1LN\Eu
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。 ]&]G
@TALZk'%
十一. phoenix zRjbEL
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: {1)b LG|$
VDnrm*
for_each(v.begin(), v.end(), w~B1TfqNo
( K;"H$0!9
do_ 8
siP
[ [6VM4l"
cout << _1 << " , " )2).kL>
] ??nT[bhQ
.while_( -- _1), _]*[TGap
cout << var( " \n " ) Mt4]\pMUb
) #6@hVR.
); 0t!ZMH
.'M.yE~5J
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: my sXgS&