一. 什么是Lambda KL~AzLI
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 -7L
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, FG _,
{9{J^@ @
$O]^Xm3{@
g
2#F_
class filler M\jB)@)
{
3se$,QmN
public : H
oS|f0
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 5%qH7[dx
} ; \!7*(&yly
C$ hQN
nr<.YeJ
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: M/)B" q
*s36OF!
J;HkTT
,#Ln/;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); F#^L9
M)tv;!eQ
Bpas[2gYC
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 +yIL[D
P09,P
hqWbp*
/[L)tj7B
二. 战前分析 lG
<yJ~{
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。 `
Rsl]
GB
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 hJ4S3b
r?]%d!
#O><A&FrF`
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); s%bUgO%&
/* --------------------------------------------- */ ~RCg.&[ou
vector < int *> vp( 10 ); M0L-u
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 7>KQRLw
/* --------------------------------------------- */ Fi/jR0]e2
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); [{/$9k-aF?
/* --------------------------------------------- */ )ZeLaa P
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); @Z"?^2
/* --------------------------------------------- */ ofl'G] /$+
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); `+Xe'ey
/* --------------------------------------------- */ YVJ+'
A=|
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); *H?t;,\
`TkbF9N+
67fIIXk&
2$
看了之后,我们可以思考一些问题: -2z,cj&E{
1._1, _2是什么? "C& J wm?
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。 -@#Pc#
2._1 = 1是在做什么? !&\meS{
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。 a.1`\$]d
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。 <(Tiazg
+!G4tA$g
p ^](3Vi(
三. 动工 mUiOD$rO
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 8Y7 @D$=w
srhFEmgN7)
-S7RRh'p
` -yhl3si
template < typename T > cJ2y)`
class assignment c'xUJhEL
{ +fkP+RVY
T value; >b3@>W
public : \y@ eBW
assignment( const T & v) : value(v) {} (26Bs':M~
template < typename T2 > qih6me8C
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } .$UTH@;7
} ; 4YBf ~Pp
~.FnpMDY
j_(?=7Y3g
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 S'|lU@PCl
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment :82?'aR
\3L$I-]m
N:twq&[Y
oO8]lHS?@
class holder Z0{f
{ G]at{(^Vz
public : EgFl="0
template < typename T > }Z^FEd"y
assignment < T > operator = ( const T & t) const Zb}`sk#
{ _dJp
3D
return assignment < T > (t); w<btv]X1
} MkkA{p
} ; F{kG
rA[nUJ,
JThk Wx
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: |}:e+?{o
y Y'gx|\
static holder _1; pb~Ps#"Zg
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Pkj T&e)
is64)2F](
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); #)Ep(2
而不用手动写一个函数对象。 PpW
A
f\
)~1.<((<
nR(#F 9
mi*:S%;h
四. 问题分析 XSD"/_xD
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 FpwlV}:
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 ZCj>MA
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 *oKgP8CF
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 IvPA|8(
下面我们可以对这几个问题进行分析。 (MZ A
6'S5sRA
五. 问题1:一致性 YCtIeq%
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| `MN&(!&C*
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ]kyle3#-~
pHq{S;R2G
struct holder YhEiN. ~
{ =c
:lS&B
// Rc$=+K#
template < typename T > "(9=h@@Y"
T & operator ()( const T & r) const wa9'2a1?
{ Ej-=y2j{g
return (T & )r; Sn;/;^@(\
} n%7A;l!{
} ; ?,.HA@T%
B)_!F`9
这样的话assignment也必须相应改动: E|KLK4]
BnY\FQ)K
template < typename Left, typename Right > mABwM$_
class assignment ?FkQe~FN{
{ N:m@D][/sW
Left l; JrY"J]/
Right r; 9{auleu
R
public : B iVd
ka
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} s@*,r@<
template < typename T2 > $}^Rsv(
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } CUAg{]
} ; KfJ c
l:>qR/|m
同时,holder的operator=也需要改动: |;xfe"]
(:tTx>V#
template < typename T > ~ex~(AWh
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const S-H-tFy\\
{ S
jC)6mo
return assignment < holder, T > ( * this , t); yHa:?u6
} 7J#g1
eH"qI2A
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 5$(b3]
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 'fp<FeTg
NgDZ4&L
return l(rhs) = r; T%N~oa
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。 \@iOnRuHn9
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: [|c@Yw
-f-O2G=
template < typename Tp > t-?KKU8
class constant_t uIVTs9\
{ 8`R +y
const Tp t; '<*CD_2t-
public : .:#_5K
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} C[Y%=\6'0
template < typename T > Q"l"p:n%n
const Tp & operator ()( const T & r) const I_jM-/3b
{ mmpr]cT@'k
return t; hIE%-gZ/
} $?CBX27AV
} ; qr<-eJf
UH1S_:6
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 &deZ
下面就可以修改holder的operator=了 0|K/=dh5+
4EaSg#
template < typename T > .O@q5G
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const {7ZtOe
{ o|p;6
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); =+SVzK,+3
} ~%8Q75tn.
_k"&EW{ Ii
同时也要修改assignment的operator() /:
\V wH
X*c_^g{
template < typename T2 > #buV;!_!E?
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 6x (L&>F
现在代码看起来就很一致了。 buxI-wv
%O4}i@Fe
六. 问题2:链式操作 n'0$>Q
现在让我们来看看如何处理链式操作。 5pKvNLy.t
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。 Tvksf!ba
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。 kL2Zr
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。 '!r+Tz
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Jfixm=.6
}
Khq
template < typename T > jU3;jm.)
struct result_1 |4?}W ,
{ I!soV0VU]
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; b[&,%Sm+6
} ; Gn2bZ%l
&ttv4BC^r
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: ^!v}
XYxm8ee"j
template < typename T > 4/-))F&s
struct ref "JQt#[9l
{ r%m7YwXo
typedef T & reference; kS\.
} ; 4,*^QK
template < typename T > bN7 UO
struct ref < T &> aJa^~*N/Aa
{ =p&'_a^$
typedef T & reference; zb~MF_ &gE
} ; >`rNT|rg
"o5gQTwb
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: _ \y0 mc4
!>Qc2&ZV
template < typename T > vxilQp
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const L->f=
8L
{ z
kX-"}$8
return l(t) = r(t); _c(C;s3o
} N|Cy!E=d
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 L@k;L
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 *|,ykb>
w;SH>Ax:
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 |q.:hWYFpM
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 2dd:5L,
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Jn
<^Q7N
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 7)(`
最后的布局是: fj
t_9-.
Add ^]lwd"$
/ \ ]Re~V{uh
Divide 5 sG1]A:_<C
/ \ ap$tu3j
_1 3 (HrkUkw
似乎一切都解决了?不。 N5 rG.6K
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。 i\Q"a B"r
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。 c]>&6-;rf
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: &6^W%r
:2UC{_
template < typename Right > `d|bH;w
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const &fd4IO/O
Right & rt) const FskJyB[
{ >eG&gc@$1$
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 8$<AxNR
} @gqs4cg{f
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 )D@n?qbG
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+x]<m!
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。 ssJDaf79
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。 sc $QbO c
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 zyp"*0zUr
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? 72`/xryY
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: [ls ?IFg
xm10
template < class Action > /E4 }d=5L
class picker : public Action L5 k>;|SA
{ 2eR+dT
public : 0-~6}
r$
picker( const Action & act) : Action(act) {} o?O,nD
6
// all the operator overloaded ^B!?;\4IM
} ; C8W`Oly:]
u g:G9vjQ
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。 i(f;'fb*
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: 6[h$r/GXh"
f~" V
template < typename Right > FvNSu"O~K1
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const v.LUK
{ =E~5&W7
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); V&+$Vq
} eeJt4DV8v
g\{! 21M
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > :k )<1ua
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。 eZod}~J8
ocuVDC
template < typename T > struct picker_maker |o=\9:wV
{ !>2\OSp!
typedef picker < constant_t < T > > result; v{{2<,l
} ; hYUV9k:
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 73z|'0.
{ vwH7/+
typedef picker < T > result; .q9|XDqQc
} ; $E,DxDT
E e\-q
下面总的结构就有了: )4_6\VaM
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 .yfqS|(
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 <&0*5|rR
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Q%VR@[`\
至此链式操作完美实现。 2au(8IWu
m3xj5]#^$
?M-8Fp3 +
七. 问题3 j _9<=Vu
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。 >.wd)
#M^Yh?~%w
template < typename T1, typename T2 > ;6 qdOD6
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x(zZqOed
{ pL/.JzB
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 9PGR#!!F$
} Cbg#Yz~/
2-c0/?_4
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: *^+xcG
[5eT|uy
template < typename T1, typename T2 > Hh;6B!zb+
struct result_2 v_h*:c
{ R|$`MX}'z
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; A}Dpw[Q2@8
} ; 5YH
mp7c-z
wVJFA1
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? J'c9577$
这个差事就留给了holder自己。 5"~^;O
HgATH
]bE?n.NwZ
template < int Order > MVd
3*
class holder; |<
FCt-U
template <> [_hhC
class holder < 1 > `DllW{l
{ Bg0cC
public : _";pk _
template < typename T > xy3%z
struct result_1 b{>dOI*.}
{ `srZ#F5
typedef T & result; .);:K
} ; O:p649A
template < typename T1, typename T2 > AX RNV
struct result_2 }/r%~cZ
{ _:p_#3s$
typedef T1 & result; }Y ];ccT
} ; B]F7t4Y!
template < typename T > "I FGW4FnL
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const $cU/Im`
{ R,+(JgJ
return (T & )r; Byj~\QMD|
} -?1J+}?
template < typename T1, typename T2 > pP,bW~rk
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ~WXxVm*@
{ }V;]c~Q/H
return (T1 & )r1; K.1yncS^
} slfVQ809
} ; (b}7Yb]#c
H^:|`T|,
template <> T5_Cu9>ax
class holder < 2 > RAbq_^Q
{ bu&y w~
public : X2?_lZ[\
template < typename T > a`iAA1HJ
struct result_1 W(4?#lA2W
{ " z'!il#
typedef T & result; BQ0\+
} ; R>&/n/l
template < typename T1, typename T2 > M
F: Eu
struct result_2 0w. _}Cz
{ {~I_rlo n
typedef T2 & result; }3y\cv0ct
} ; 4yv31QG$
template < typename T > 4PM`hc
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const q#3X*!)
{ ^(vd8 &71
return (T & )r; ?+=|{{l
} yvisoZX
template < typename T1, typename T2 > j1+Y=@MA
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 1u+(rVQN
{ (r\h dLX
return (T2 & )r2; MXV4bgltT
} 3~xOO*`o
} ; =W*`HV-w
@0'|Uygn
*7ro [
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> >。 ?}
tQaj
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: JhIK$Ti
首先 assignment::operator(int, int)被调用: p;=(-4\V}
(k&aD2PH
return l(i, j) = r(i, j); 0*@S-Lj^c
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) D +""o"%
jloyJ@ck
return ( int & )i; M[_I16s
return ( int & )j; BmXGk
最后执行i = j; n$l]+[>
可见,参数被正确的选择了。 %([H*sLX
ZS_f',kE
Z"+!ayA7D
oF
xVK
k"{U}Y/}
八. 中期总结 CHI(\DXNs
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: ;g]+MLV9
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 r^^C9"
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 1Di&vpn0u
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor uK5x[m
oH"N>@ Vl
0+pJv0u
.9Fm>e+!C
q:.BY}X9
LWV`xCr8R
九. 简化 -;"l5oX
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。 J[wXG6M
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 1_lL?S3,a@
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: w,9F riW
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 3v U (4}@
+-*/&|^等 P$I\)Q H
2. 返回引用。 =C)1NJx&~
=,各种复合赋值等 HCK4h DKo}
3. 返回固定类型。 `Cxe`w4
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ow[qpP[
4. 原样返回。 p]4
sN
operator, 3IFU{0a`
5. 返回解引用的类型。 UI;{3Bn
operator*(单目) L ai"D[N
6. 返回地址。 Shz;)0To
operator&(单目) m@~x*+Iz
7. 下表访问返回类型。 U2$T}/@
operator[] I r~X#$Upc
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Q,`kfxA`O
operator<<和operator>> 2_X0Og8s[
GNOC5 E$I
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 |3m%d2V*hF
例如针对第一条,我们实现一个policy类: uLF55:`<
oVW?d]R
template < typename Left > mM.&c5U
struct value_return 9G~P)Z!0
{ [dMxr9M
template < typename T > 9MxGyGz$
struct result_1 hgGcUpJy?
{ mGvP9E"&
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 4>* `26
} ; 8t%1x|!
K>y+3HN[6
template < typename T1, typename T2 > <H 6Uo#ao
struct result_2 %R"Fx$tQ
{ K#r`^aUc
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; I]X<L2
} ; _8
J(;7
} ; M.xEiHz
cqudF=q
4NV1v&"
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait S##W_OlrI
fF%r$`2
下面我们来剥离functor中的operator() jQ*Qh
首先operator里面的代码全是下面的形式: rej[G!
t
,$)PV
return l(t) op r(t) *Y Ox`z!R
return l(t1, t2) op r(t1, t2) \`C3;}o:"P
return op l(t) Ek3O{<
return op l(t1, t2) "Q1hP9xV
return l(t) op s3J$+1M>
return l(t1, t2) op FhGbQJ?[3
return l(t)[r(t)] Q*:
Ow]
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] *F0N'*
iQF93:#
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: dyd_dK/
单目: return f(l(t), r(t)); 7(H/|2;-d8
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); zYgLGwi{
双目: return f(l(t)); GcuZPIN%D
return f(l(t1, t2)); D#0}/
下面就是f的实现,以operator/为例 xXZN<<f59
X*KT=q^?n
struct meta_divide |4vk@0L
{ 0W> ",2|z
template < typename T1, typename T2 > ;q Z2V
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) K#jm6Xh?E
{ t&_lpffv
return t1 / t2; ^^#A9AM
} vs~*=d27Pf
} ; o=ex{g( 3
k:sh:G+=$d
这个工作可以让宏来做: J3=jC5=J4
R)/w
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ v;SJgZK
template < typename T1, typename T2 > \ 8J} J;Ga
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; M4| L
以后可以直接用 Sc&_6}K
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) *3|KbCX
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 X`&E,;bIb
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 2;/hFwm
4y'REC
":OXs9Yg
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 SPBXI[[-
=B 9U
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > x)*[>d2yd
class unary_op : public Rettype rlD@O~P4
{ Ch3##-
Left l; U/>5C:
public :
l}JVRU{
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Jy9&=Qh
3I]5DW %-
template < typename T > ]#`bYh^y
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [{YV<kN
{ ~F WmT(S
return FuncType::execute(l(t)); y^ohns5{
} ec|IT0;
BtspnVBez
template < typename T1, typename T2 > q6q=,<T%S
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7 UR)4dYA
{ q07>FW R
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ;RXv%ML
} ]Sh&8 #
} ; R0Qp*&AL
q_!3<.sf
>a,w8 ^7
同样还可以申明一个binary_op q+<TD#xoL
Gv`PCA@/d
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > fI6F};I5}T
class binary_op : public Rettype *N7\d9y
{ "xWC49
Left l; di"*K*~y
Right r; [X|P(&\hQd
public : @uc%]V<:k
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} m|!sY[!
;kY=}=9
template < typename T > TWy1)30x
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const il:""x7^y
{ N3,EF1%
return FuncType::execute(l(t), r(t)); qFay]V(O|
} &kP>qTI^p~
M`bK
template < typename T1, typename T2 > Q,>AT$|
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const mWZVO,t$
{ A/9 w r
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 7JbN WN
} #VLTx!5o
} ; 'SC`->F4D
#]9yzyb_y
.NjOaK)\
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
'{),gV.
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Xs4`bbap
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) -50|r;a
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。 nF=h|rN
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! co:
W!
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。。。 U@H SU%H
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Q.x3_+CX
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) x,n;GR
下面是修改过的unary_op 8ED6C"6
wuPx6hCl
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > STO6cNi
class unary_op
T3\Q<
{ @hk~8y]rz
Left l; 6b@:La
!y6
D+<k*]
public : Rt+s\MC^r
1g
*4e
unary_op( const Left & l) : l(l) {} J
9z\ qTI
bEM-^SR
template < typename T > h9No'!'!
struct result_1 O `*}N1No[
{ *edB3!!
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ondF
} ; nP] ~8ViS
'En 6h" {
template < typename T1, typename T2 > u\50,N9Wp{
struct result_2 >xT8[
{ -e30! A
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; tv5SQ+AI3
} ; L.>`;`dmY
ZZ#S\*
template < typename T1, typename T2 > g^=p)h3
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [^#6.xH
{
IS!sJ c
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); TeQpmhN
} geua8;
^MuO;<<,.
template < typename T > H.*XoktC]
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _E3*;
{ *U8Pjb1
return OpClass::execute(lt(t)); (,[Oy6o
} sk9*3d5I
q* +}wP
} ; Ve<l7U;
fVw+8 [d0
phd,Jg[
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 5EM(3eY ^q
好啦,现在才真正完美了。 g$~ktr+%
现在在picker里面就可以这么添加了: K%.\@l2Cp
]JbGP{UiN
template < typename Right > Dr&2qX!
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const c5pF?kFaD
{ &0~E+
9b
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); _dj_+<Y?
} LNtBYdB`pK
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 iCnKQG
Ov h[qm?Z
VD,g
I!~5.
k68\ _ NUL
十. bind -b8Vz}Y
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 ckS.j)@.c
先来分析一下一段例子 -m3O\X
V^[o{'+
hIE$u t +
int foo( int x, int y) { return x - y;} oIN!3
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1
\}Z5}~S
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 IZ/+RO n
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。 [td)v,
我们来写个简单的。 ~J)_S'
#
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: <`}Oi5nW
对于函数对象类的版本: 1Jjay#
E)7vuWOO
template < typename Func > 9t9x&.A
struct functor_trait /^SIJS@^`>
{ (]>=y
typedef typename Func::result_type result_type; CNwIM6t
} ; ;N#d'E\
对于无参数函数的版本: N*y09?/h
E0[ec6^qwY
template < typename Ret > q,(U 8
struct functor_trait < Ret ( * )() > v'mRch)d
{ BagO0#
typedef Ret result_type; a"@k11
} ; UiO%y
对于单参数函数的版本: jhl9
iv*`.9TK-
template < typename Ret, typename V1 > (R5n ND
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > @m[q0G}
{ Y[#EFM
typedef Ret result_type; xEb+sE6Z
} ; MOi.bHCQJP
对于双参数函数的版本: .SzPig
',$Uw|N
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > -PPH]?],
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > c6 VfFt6p
{ V(u#8M
typedef Ret result_type; a\;Vly;
} ;
+uZ,}J
等等。。。 {}RE;5n\['
然后我们就可以仿照value_return写一个policy fyaiRn9/
/%fBkA#n
template < typename Func > X: PB
}
struct func_return Y">m g=B
{ 1j"_@?H[
template < typename T > /P { Zo
struct result_1 2O;Lw@W
{ 8`~M$5!
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Jas=D
} ; ?tx%KU\3
>U.
template < typename T1, typename T2 > Ad$CHx-
struct result_2 ZFYv|2l
{ .LMOmc=(
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; RrB)u?
} ; e1ts/@V
} ; DO6Tz-%o
!D#wSeJ
q=Xd a0c
最后一个单参数binder就很容易写出来了 742sqHx
a_}k^zw(
template < typename Func, typename aPicker > =)QtE|p,77
class binder_1 {<$ D|<S
{ %8C,9q
Func fn; d^b(Uo=$
aPicker pk; z 3((L
public : d+DdDr
+pMa-{
template < typename T > Zfwhg4G~
struct result_1 vfBIQfH
{ v_=xN^R
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; }#'I,?_k
} ; ^jY/w>UdH
FVY$A=G
template < typename T1, typename T2 > w(/#isC
struct result_2 CVxqNR*DN
{ -QPM$
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; DpA"5RV
} ; }7Lo}}
B:5N Ia
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} {p.D E
3QM; K^$
template < typename T > w2 %u;D%
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const V/N:Of:\R
{ m 0jm$>:Z
return fn(pk(t)); ''.P=
} Q#gzk%jL@
template < typename T1, typename T2 > '2LK(uaU
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0 $Ygt0d
{ "p Rr>F a
return fn(pk(t1, t2)); `3wzOMgJ
} WC0gJy
} ; ]\TYVv)
KH=4A-e,0
hKx*V"7/#\
一目了然不是么? _.}1 Y,Q
最后实现bind :2v^pg|
c
qWX*&2_
S<Rl?El<=
template < typename Func, typename aPicker > 'J[n}r
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) rHSA5.[1P
{ %1JN%
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); @'5*u~M
} p*LG Y+
l( Y
U9dp
2个以上参数的bind可以同理实现。 4k7
LM]
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 fS@V`"O6
owR`Z`^h)
十一. phoenix Uj/m
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: T{A5,85
27"M]17)
for_each(v.begin(), v.end(), @Yzdq\FI
( >0XB7sC
do_ U-]Rm}X\M
[ 9sQ#v-+Yx
cout << _1 << " , " E:7R>.g
] mQ$a^28=qR
.while_( -- _1), EdC^L`::
cout << var( " \n " ) Jm#mC
) r0Cc0TMdj
); r}>q*yx:
Tr\6AN?o
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: BdMmeM2h
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 V
eD<1<
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 'c[|\M!u
那么我们就照着这个思路来实现吧: #E'aa'P}
(9!/bX<
%B#(d)T*-
template < typename Cond, typename Actor > <i1.W!%
class do_while <