一. 什么是Lambda <} ,1Ncl
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 uWjN2#&,
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, q-nER<
MRfb[p3Cx
-DP*q3
r}_lxr
class filler DG(%-w8p"
{ 2j&v;dmh<
public : m@jge)O&D
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} !aPD}xCH#
} ; a+`D'?z
BkawL,
3JO]f5
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: Z) Wnow
`0bP0^w
mN*?%t
;I}'}
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); tdep|sD
A%u_&a}
m:uPEpcU
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 +dk fcG
9sSN<7
=su]w2,Iy
.oqIZ\iik
二. 战前分析 hmpr%(c `
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。 5.vG^T0w
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 `&!k!FZY*
T%$jWndI
!^w
E/
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); x5h~G
/* --------------------------------------------- */ $A2n{
vector < int *> vp( 10 ); &<3&'*ueW
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ve Tx, \6@
/* --------------------------------------------- */ !R'g59g
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2);
UMU2^$\iS
/* --------------------------------------------- */ :ofBzTNwZ
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ?A?F.n`
/* --------------------------------------------- */ =Mj0:rW
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); =dZHYO^Cv
/* --------------------------------------------- */ D3D}DaEYj
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); =wVJ%
&xXEnV
*nC(-(r:J`
zF`3gl.
看了之后,我们可以思考一些问题: rf.`h{!!
1._1, _2是什么? 8)L*AdDAW!
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。 /@"Y^
2._1 = 1是在做什么? : g6n,p_#
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。 jZteooJG|
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。 7B7&9<gc
g^7MMlY%
",yc0 2<
三. 动工 `JB?c
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: q_V0+qH
PLX>-7@
=-"c*^$]
>6<q8{*
template < typename T > /Fgw$
^H
class assignment dOFD5}_
{ .ubE2X[ ][
T value; kLj$@E`4
public : %<0eA`F4
assignment( const T & v) : value(v) {} z//VlB
template < typename T2 > ?'s6Xmd
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } :|+Qe e
} ; l(;Kij
1oiRW Re
aNxAZMg
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 eJ0?=u!x
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment &V7M}@
pO7Zs
iK5_u2]Q
9QQyl\
class holder ?t](a:IX
{ x3 >
public : /w (e
template < typename T > q_kdCO{:df
assignment < T > operator = ( const T & t) const rG}\Zjn{
{ k{;,6H
return assignment < T > (t); Q GZyL)Q
} X5LBEOG
} ; n_?tN\M
3"N)xO-
\xv;sl$f
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: (o5j'2:.
QnQOm""
static holder _1; U;N:j8
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 8[vc?+>&
@$9'@")
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); F$BbYf2i
而不用手动写一个函数对象。 V#REjsf,t-
#@HF<'H}mu
$+p?Y)h .
LbEM^D
四. 问题分析 UT0){%2@
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。 [NMVoBvG
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。 u .f= te
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 21hv%CF\9
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ^XbU~3(
下面我们可以对这几个问题进行分析。 }}v9
`F
6AG`&'"
五. 问题1:一致性 1#IlWEg
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?| I/Jb!R ~
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 |a1{ve[
BTgG4F/)
struct holder jTO),
v:w
{ b 5yW_Ozdh
// hj'(*ND7z
template < typename T > CI353-`
T & operator ()( const T & r) const MZ+^-@X
{ ls@i".[
return (T & )r; h8Yx#4
} 7d LuX
} ; ;AO#xv+#
!?c|XdjZ
这样的话assignment也必须相应改动: 8Nu=^[qwQM
^nbnbU4'
template < typename Left, typename Right > iQDx{m3]
class assignment {|I;YDA
{ hGpv2>M
Left l; y;_% W
Right r; Pj}66.
public : VD_$$Gn*q
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} -py@DzK
template < typename T2 > FEVEp
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } PDs@?nz,
} ; ~e6Brq
1UPC e
同时,holder的operator=也需要改动: '>r7V
EoK~S\dS
template < typename T > '!/<P"5t
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const KQB3m"
{ 0c} }Q
return assignment < holder, T > ( * this , t); yKO`rtP
} +$g}4
<HbcNE~
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ``wSc0\
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 15o9 .
feQ **wI
return l(rhs) = r; +v=C@2T
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 .l.a(_R
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: X5j1`t,
Djg,Lvhm
template < typename Tp > Na:w]r:y
class constant_t ,7<f9 EVY
{ "'D=,*
const Tp t; Q%xC}||1s"
public : 7(pF[LCF
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} I:mr}mv=i
template < typename T > C.FI~Z
const Tp & operator ()( const T & r) const ."9];)2rx
{ B)0i:"q
return t; {{QELfH2
} oH_;4QU4y
} ; =3L;Z[^9
x QIq^/F0
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 .ev?"!Vpp9
下面就可以修改holder的operator=了 _H5o'>=
HSc~*Q
template < typename T > 1fpQLaT
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const %44leINx
{ UEguF&
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ljb7oA3cP4
} [PDNwh0g5
Q\ 0cvmU
同时也要修改assignment的operator() #3gp6*R
dw*_(ys
template < typename T2 > XCBL}pNkR
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } INJEsz
现在代码看起来就很一致了。 0$ S8fF@
neLAEHV
六. 问题2:链式操作 >U[j]V]
现在让我们来看看如何处理链式操作。 %^ !,t: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。 JU)dr4S?
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。 PK `D8)=u
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。 t+!$[K0/
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct B!?%O
c9&xe"v
template < typename T > h-`}L=
struct result_1 njputEGX
{ a ?)NC
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; >s<^M|S07
} ; ivN&HAxI@
f=WDR m]
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 0"f\@8r(
Y2~nBb
template < typename T > gcl5jB5)>
struct ref @X#F3;
{ }f6HYU
typedef T & reference; <nT
+$
} ; R8a3
1&
template < typename T > .nx2";oi
struct ref < T &> ` 2V19s]
{ oYm[V<nIl
typedef T & reference; VgZsB$Ori
} ; U_I5fK=
hvsWs.;L'
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: rE.;g^4p
RwpdRBb
template < typename T > J;8IY=
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ,)Znb=
{ 4\8+9b\9"
return l(t) = r(t); 1cpiHZa
} !ug8SAOaz/
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 :LW4E9O=H
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 GLeK'0Q@
f Sa"%8%
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 1SCR.@k<
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: {tYZt4!{^
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 %N>%!m
+5 调用divide的对象返回一个add对象。
2y;Skp
最后的布局是: N_W}*2(
Add Z8K?
/ \ 42$VhdG
Divide 5 -"'j7t:
/ \ F%@aB<Nu
_1 3 BBwy,\o#
似乎一切都解决了?不。
3KlbP
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。 gd`!tRcNY
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。 -g*4(w
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: 1mOh{:1u
Y)* #)f
template < typename Right > EyJJ0
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const (X\@t-8
Right & rt) const JfLqtXF[&"
{ l5!|I:/*;
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); eD?tLj
} k@ RDvn
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 8]/bK5`
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。 _E@2ZnD2
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。 hK L4cpK4
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。 f!Y?S
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。 5YE'L.
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? DgId_\Ze
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: v&DI`xn~
]hk
template < class Action > )rxX+k+b/
class picker : public Action I9_RlAd
{ ;g+N&)n
public : 4'/nax$Bx;
picker( const Action & act) : Action(act) {} {Aw#?#GPW
// all the operator overloaded S"NqM[W
} ; /R]U}o^/(%
tdBm
(CsN
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。 N
+Yxz;Mg
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: y" RF;KW>
$p#Bi-&
template < typename Right > AG`L64B
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const A5c%SCq;
{ KX ,S
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ;=)k<6
} le|~BG hL
X(
\AB
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > o=1Uh,S3R
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 B+P(M!m3
4gI/!,J(b
template < typename T > struct picker_maker jS]ru-5.
{ +%yfcyZ.
typedef picker < constant_t < T > > result; x kx^%3dV
} ; ey7 f9
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > +h|`/ &,
{ %(3|R@G.
typedef picker < T > result; DE}K~}sbd
} ; +\d56j+D
?uzRhC_)!
下面总的结构就有了: Elcj tYu4
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 s4X>.ToMC
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 k:t]s_`<
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 e'6/`Evqz
至此链式操作完美实现。 aH)}/n
JU1~e@/'%
Z]>O+
七. 问题3 |mxDjgq
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 !JHL\M>A5
Ra)3+M!x
template < typename T1, typename T2 > Y2N>HK0
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Q 3hKk$Y
{ '}ptj@,
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); \=VtHu92=
} :C(=&g<]D
0gW"i&7c
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: j/323Za+
`uv2H$
template < typename T1, typename T2 > W#9BNKL
struct result_2 dI.WK@W'o
{ DU0zez I9
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; M'?,] an
} ; ZQ4p(6a
kj#?whK6~
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? v|XTr,#
这个差事就留给了holder自己。 fiK6@,
}"nItcp.1
YqhAZp<
template < int Order > 'nzg6^I7g
class holder; $p1(He0 2
template <> I5k$H$
class holder < 1 > ^cOUQ33
{
sJB;3"~
public : B]nEkO'a:
template < typename T > Y071Y:
struct result_1 ~^NtO
{ u1J0$
typedef T & result; Ec!"O3%!M^
} ; 8bTn^!1
template < typename T1, typename T2 > RuLi,'u
struct result_2 ity & v9
{ >{q]&}^U
typedef T1 & result; C)um9}
} ; faEt6
template < typename T > Go5J%&E9
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const TH%Qhv\]
{ ;v}GJ<3
return (T & )r; j$M h+5
} K0u|U`
template < typename T1, typename T2 > tURu0`](
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 5bRJS70M
{ m~iXl,r
return (T1 & )r1; ]J1dt N=
} VQc_|z_s
} ; b.2aHu( 3
"3X2VFwoJ
template <> VACQ+
class holder < 2 > &|s0P
{ x>**;#7)
public : SL Ws*aq
template < typename T > =:xW>@bh|
struct result_1 +%+tr*04O
{ KoOz#,()
typedef T & result; )X1{
} ; $njUXSQ;
template < typename T1, typename T2 > S3q&rqarC%
struct result_2 4`4kfiS$
{ "M<8UE \n
typedef T2 & result; d`QN^)F0#
} ; iFd+2S%
template < typename T > H9'$C/w
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const &W|[r(
{ I,E?h?6Y
return (T & )r; &fDIQISC
} 1h^:[[!c
template < typename T1, typename T2 > m]'#t)B_m
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const y*4=c_Z
{ :vmH]{R
return (T2 & )r2; p2hB8zL
} =mO vs
} ; GA$V0YQX
`LrHKb
aP
bBiE
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> >。 JgxtlYjl
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: \Z?9{J
首先 assignment::operator(int, int)被调用: prWk2_D;*
K?6jXJseb
return l(i, j) = r(i, j); {kA0z2Fe
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Yk'XGr)
y`L>wq,KU
return ( int & )i; 8EZ$g<}
return ( int & )j; qLO4#CKCL6
最后执行i = j; +jAGGv^)
可见,参数被正确的选择了。 fW{(lPx
{0L1X6eg
`xKp%9
T.])diuvj-
6Pz4\uE=
八. 中期总结 `fA@hK
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: ^7w+l @
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 `{f}3bO7C
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 3(="YbZ
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor qz"}g/;?
xipU8'ac/
Jz\%%C
qSM|hHDo)
cutu DZ
Q$a{\*[:+
九. 简化 `68@+|#
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。 .u)X3..J
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 iJ ($YvF4
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种:
Y[ j6u\y
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 6O7'!@@
+-*/&|^等 w x]0p
2. 返回引用。 oTEL?hw5
=,各种复合赋值等 uF X#`^r`
3. 返回固定类型。 XD!W: uvb
各种逻辑/比较操作符(返回bool) _:ReN_0
4. 原样返回。 -Fi`Z$
operator, Wvq27YK'
5. 返回解引用的类型。 ^-TE([ bW
operator*(单目) Giid~e33
6. 返回地址。 S){)Z
operator&(单目) rF3wx.
7. 下表访问返回类型。 !eGC6o}f
operator[] E:,/!9n
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 sv2A-Dld
operator<<和operator>> AgWa{.`f:
_F4Ii-6
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。 Wjo[ENHM
例如针对第一条,我们实现一个policy类: vt/x
,Y
cb@?}(aFl
template < typename Left > C1V|0hu
struct value_return 6`&a&%,O
{ ML}J\7R
template < typename T > ;"xfOzQ
struct result_1 \Q {m9fE
{ _jvxc'6
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; [xK3F+
} ; B+$%*%b
'S20\hwt-
template < typename T1, typename T2 > <kfnpB=
struct result_2 ({ +!`}GY
{ /?wtF4
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; nyX2|m&
} ; FXpJqlhNv
} ; +xRK5+}9
L\37xJo
-m\u
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Wt*cIZ
u^^vB\"^
下面我们来剥离functor中的operator() JOj;^h
首先operator里面的代码全是下面的形式: 5A,K6f@:g
! :Y:pu0
return l(t) op r(t) *Hg>[@dP0
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 7dN*lks
return op l(t) S:u:z=:r
return op l(t1, t2) Z@yW bjE7Z
return l(t) op 3>3 Kwc~E
return l(t1, t2) op cA&9e<
return l(t)[r(t)] L s
G\OG
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] kAKK bmE
dSLU>E3g
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: B=U 3
单目: return f(l(t), r(t)); y3vdUauOn
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); !:)s"|=
双目: return f(l(t)); 3D6RLu
return f(l(t1, t2)); Zj_b>O-V
下面就是f的实现,以operator/为例 # ' =a=8-$
jY&k
struct meta_divide uY0lR:|
{ T!uM+6|Y
template < typename T1, typename T2 > ]yV!
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) )"qa kT
{ c& <Fr[AK
return t1 / t2; )tG\vk=@
} NxfOF
} ; *=) cQeJ
E!;SL|lj.
这个工作可以让宏来做: XYQ/^SI!:
wDw[RW3
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ b jy Zk_\
template < typename T1, typename T2 > \ GL&y@6
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; b}\N;D.{
以后可以直接用 evenq$
H
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) %]\kgRr
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
#+JG(^%B
(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。。。) !H#bJTXB
|U~<3.:m:
lVd^
^T*fh
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 z Eq GD2"
57aXQ8u{
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > K)6rY(x
>
class unary_op : public Rettype ~W*FCG#E
{ =pr`'
Left l; "7U4'Y:E
public : 1f%1*L0>@
unary_op( const Left & l) : l(l) {} [<7@{;r
z__EYh
template < typename T > )S3\,S-.
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const "Hya6k>j
{ {]*c29b>
return FuncType::execute(l(t)); hZdoc<
} `CBZhI%%
"/yC@VC>
template < typename T1, typename T2 > !1rlN8w(qr
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const p5Z"|\
{ <5d~P/,
return FuncType::execute(l(t1, t2)); FO+Zue.RS
} `-.%^eIp
} ; PvzcEV
9Q.rMs>qj
S
O4u9V
同样还可以申明一个binary_op dW)B1iUo!
2$9odD<r
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ?fiIwF)
class binary_op : public Rettype :D euX
{
bW$,?8(
Left l; )}g(b=
Right r; *RDn0d[
public : :Hn6b$Vy8
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} :uP,f<=)K
kh!FR u h
template < typename T > vhe>)h*B
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .RE:;<|w
{ XywE1}3
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 6RG)`bu
} iyA'#bE-
VQ"hUX8
template < typename T1, typename T2 > \jh'9\
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >/g#lS 5
{ +"x,x
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Z.c'Hs+;
} LVX[uWEM
} ; d<% z
1Dj2
=w;F<M|Y
NYyh|X:m
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 gRrL[z
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 J\/cCW-rF
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) w&X<5'GM
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 lun#^ J
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 1uG"f<TsR
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 "&%I)e^
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 LE&RY[
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) W_||6LbZy
下面是修改过的unary_op a!ud{Dx
46$._h
P
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Diy8gt
class unary_op 2!0c4a^z
{ ;ZH3{
Left l; yaD~1"GA'O
:a^t3s
public : <_h~w}
_+p4Wvu~0
unary_op( const Left & l) : l(l) {} MV<^!W
f) zn TJL
template < typename T > N|1M1EBOu>
struct result_1 QU4h8}$
{ 48c1gUwoP
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; .|hf\1_J
} ; PbW(%7o(t
=V-A@_^!c
template < typename T1, typename T2 > a,xycX:U
struct result_2 ]*vdSr-J
{ j`oy`78O
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; tU4s'J
} ; T3~k>"W
11TL~xFh
template < typename T1, typename T2 > 8u"!dq
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const e7@ojOQ%
{ 'w!Cn>
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 8?J&`e/
} ZU85P0
V}bjK8$$
template < typename T > R?68*}
`7
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j!_;1++q
{ H#NCi~M>3
return OpClass::execute(lt(t)); A$<.a'&T!
} @AGn{q
X59:C3c
} ; 5XO;N s
Q7*SE%H
JF # #
[O
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug qo p^;~
好啦,现在才真正完美了。 B$-R-S6
现在在picker里面就可以这么添加了: GO8GJ;B-U
H#@^R(
template < typename Right > 0C1pt5K
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const o4j[p3$
{ EwuO&q
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); >XK
PTC5H
} bW$J~ ynM
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。 6,)[+Bl
}M1`di4e
'3_]Gu-D
J]v%q,"
]j'p :v
十. bind %JXE5l+pJ
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。 7{e% u#
先来分析一下一段例子 !>v2i"
{wO3<9
9XPo3;
int foo( int x, int y) { return x - y;} ~R_ztD+C(
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 lV`Q{bd+
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 $eD.W
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 qm./|#m>
我们来写个简单的。 EKA#|^Q:NX
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: -}=i 04^
对于函数对象类的版本: Rec6c&5_
}vZ+A
template < typename Func > iJ~Zkd
struct functor_trait V"*O=h
{ G"\`r* O
typedef typename Func::result_type result_type; .uuO>:
} ; /s?r`' j[
对于无参数函数的版本: %`OJ.:k
3|WWo1
template < typename Ret > !u_Y7i3^
struct functor_trait < Ret ( * )() > }lh I\q
{ &S( .GdEf
typedef Ret result_type; VSrr`B
} ; >SML"+>
对于单参数函数的版本: TcIcS]w%
=4[v3Qx
template < typename Ret, typename V1 > 0ZBJ~W
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > M:-.o
{ |zR8rqBX;
typedef Ret result_type; s>0't
} ; T,]7ICF#
对于双参数函数的版本: "B=
}!;s.[y
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > Qy.w=80kf
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > "5-^l.CKH
{ V^JV4 `o
typedef Ret result_type; N
F2/B#q
} ; S'A>2>
等等。。。 ~KW,kyXBnD
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Qj,]N@7
7[I}*3Q'
template < typename Func > 4kG,*3&2
struct func_return }2(,K[?
{ JQV%fTH S
template < typename T > LA@w:Fg
struct result_1 "]z-: \ V
{ R#2 t)y
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; MOsl_^c
} ; [21=5S
3|1ilP
template < typename T1, typename T2 > w9NHk~LHKF
struct result_2 ?0)&U
{ F">Qpgt
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; oX0 D
} ; >}!mQ pAO
} ; <1FC%f/
ZkA U17f
&GlwC%$S
最后一个单参数binder就很容易写出来了 U4gF(Q
'@p['#\uI
template < typename Func, typename aPicker > (@t(?Js
class binder_1 o>/YAX:.!T
{ /wP@2ADB
Func fn; Fe]B&n
aPicker pk; x*?x=^I{
public : ,17hGKM
>+]_5qc
template < typename T > 0Uz\H0T1
struct result_1 UG2nX3?
{ p /#$io
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; Rniq(FAx
} ; NbC@z9Q
/h*>P:i].
template < typename T1, typename T2 > P^w#S
struct result_2 v1%uxthW
{ g{8,Wx,,
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 1jN-4&
} ; Hz.(qW">5*
5$wpL(:R(
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} :|Ad:fEs
e
' 2F#
template < typename T > 3E>frR\!I
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const oXxCXO,q
{ H2um|6>
return fn(pk(t)); 7RUofcax
} ZJwrLV
template < typename T1, typename T2 > m9" n4a|:
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
T9]HGB{
{ } p&&_?
return fn(pk(t1, t2)); 4W3\P9p=
} .a._NW
} ; ~v]!+`_J
cfcim.jB
%!du,2
一目了然不是么? 6ek;8dL
最后实现bind
e'0{?B
Md0sK
EmODBTu+
template < typename Func, typename aPicker > &4b&X0pU
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) /%&2HDA)
{ %n
hm
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); c0hwc1kv-
} n@U n
f}1&HI8r
2个以上参数的bind可以同理实现。 :{IO=^D=$
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。 ,Fi>p0bz
HYD"#m'TkB
十一. phoenix >B2:kY F
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: WDg+J
$OP7l>KZY
for_each(v.begin(), v.end(), Z\HX~*,6
( `FsH}UPu
b
do_ z)9wXo#~
[
Xtp"QY
p
cout << _1 << " , " 1RK=,Wx
] ?r?jl;A&
.while_( -- _1), UN zlN
cout << var( " \n " ) -5T=:2M
) <