一. 什么是Lambda u"*DI=pwb
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 pC>h"Hy
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, VDbbA\
N\ !
n*=#jL
jxkjPf?
class filler ~~h#2SX
{ [%N?D#;
public : Gw$ 5<%sB
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} XgHJ Oqt
} ; Coe/ 4!$M
Tgr,1)T
+)"Rv%.
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: ufL<L;Z\;
C$1W+(
tj[E!
4A!]kj5T
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); % (y{Sca
;x/eb g
?e<2'\5v
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 '1gfXC
=oq8SL?bJ*
%ERcFI]G
6D`n^ uoP
二. 战前分析 3>aEP5
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。 UgC65O2
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 i9DD)Y<
L!If~6oD(
.PUp3X-
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); T+F]hv'
/* --------------------------------------------- */
<Kv$3y
vector < int *> vp( 10 ); rQVX^
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); wwB3m&
/* --------------------------------------------- */ Mz(Vf1pi%
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); rTIu'
/* --------------------------------------------- */ L>h8>JvQ
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); d}[cX9U/
/* --------------------------------------------- */ GBbnR:hM
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); `.W2t5Y
/* --------------------------------------------- */ #_wq#rF
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 20|`jxp
5*pzL0,Y
4VwF\
V*uE83x1
看了之后,我们可以思考一些问题: |1~n<=`Z
1._1, _2是什么? lD/9:@q\V
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 0Ds3wNz
2._1 = 1是在做什么? 20;9XJmjl
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 `r`8N6NQ&]
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 :}lqu24K
D0r viO
147QB+cE
三. 动工 CI'RuR3y]Z
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: iAwEnQ3h
^a4z*#IOr
T }}2J/sj
F)LbH&Kn
template < typename T > 5`QcPDp{z
class assignment t;e&[eg
{ M6)
G_-
T value; lM6pYYEq=
public : Gmz^vpQ]t
assignment( const T & v) : value(v) {} 0@
Y#P|QF
template < typename T2 > AG N/kx
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } i+*!"/De
} ; P=QxfX0B
9r!8BjA
%=`JWLLG
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 kJWg},-\
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 7>JTQ CJ
d~LoHp
')y2W1
2?JV "O=
class holder Lgg,K//g
{ xh;V4zK@`
public : FZr/trP~
template < typename T > Ax;[ Em?I
assignment < T > operator = ( const T & t) const H3A$YkK [
{ >
N~8#C
return assignment < T > (t); g4IF~\QRVi
} h.jJAVPi
} ; 3
jZMXEG)
qs5>`skX
)kpEcMlR
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: j/O~8o&
vrnvv?HPrR
static holder _1; B/twak\
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 `H+"7SO
$%y q[$^
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); v"USD<
而不用手动写一个函数对象。 M.W
X&;>
3U[O :
b6D;98p
VW-qQe
四. 问题分析 BI1M(d#1L"
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。 `Ij@;=(
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。 17LhgZs&
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ?:(y
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 |7qt/z
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Q_5l.M/9]
,"v&r(
五. 问题1:一致性 DB'v7
Ij0
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?| 8Q'Emw |
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Br1R++]
-ss= c #
struct holder V=O52?8
{ Pvxb6\G&d
// )(iv#;ByL
template < typename T > 'p@f5[t
T & operator ()( const T & r) const @@65t'3S
{ d:=' Xs
return (T & )r; As:O|!F
} Q:}]-lJg
} ; 70'OS:J=\
Z)?$ZI@
这样的话assignment也必须相应改动: YpZB-9Krf
b^o4Q[
template < typename Left, typename Right > b8mH.g&l
class assignment PDNl]?
{ VYk:c`E
Left l; J9^NHU
Right r; ]Q^)9uE\D
public : Cf%
qap#
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} \J'}CX*aQ
template < typename T2 > &g`IRz
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } +
G@N
} ; o) )` "^
vFPY|Vzh
同时,holder的operator=也需要改动: 9YzV48su#
C6!F6Stn]g
template < typename T > %OQdUH4x
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const
.-gJS-.c
{ !_fDL6a-
return assignment < holder, T > ( * this , t); 7d.H8C2
} d1#lC*.Sg
2XyyU}.$
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。 9=}#.W3.
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 !QdX+y<re
T^eD
return l(rhs) = r; =,*/Ph&
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。 *As"U99(
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: V+y|C[A
F
4%}iKoT
template < typename Tp > BT(eU*m-
class constant_t j7);N
{ \=RV?mI3?
const Tp t; ,^CG\);
public : dgQ<>+9]6
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 9k93:#{WE
template < typename T > i*l=xW;bM
const Tp & operator ()( const T & r) const jKcl{',
{ k_1;YOBF
return t; KD\%B5Jy
} fvta<
} ; F'wG%
"WY5Pzsi:
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 w[vccARQ
下面就可以修改holder的operator=了 e2%mD.I
Md9y:)P@Y
template < typename T > L8E4|F}
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const q+qF;7dN@
{ Wt5pK[JV
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 18~jUYMV
} g9Dynm5
q( EN]W],
同时也要修改assignment的operator() Ta3* G
Yx66Xy
template < typename T2 > o=![+g
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } #3>jgluM'
现在代码看起来就很一致了。
^0{t
Kl ?C[
六. 问题2:链式操作 WOgkv(5KN
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Nj?Q{ztS
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。 Ei2M~/
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。 #$ka.Pj
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 HOPl0fY$L
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 6%9 kc+
9
Rc93Fb-Zp
template < typename T > u>] )q7s
struct result_1 oG hMO
{ s,mt%^x[
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ,9KnC=_y
} ; B}zBbB
hBz>E 4mEv
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: .i;?8?
Dg Rn^gL{Q
template < typename T > L;Yn q<x
struct ref @}r
s6 G
{ Nw,|4S
typedef T & reference; p")"t`k7
} ; qs8^qn0A
template < typename T > KAVkYL0
struct ref < T &> ~4#D
G^5
{ M`iE'x
typedef T & reference; [\ 0>@j}Z
} ; -:!Wds
r|z B?9Q
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: G `eU
Om;`"5
template < typename T > W}k/>V_
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const @ I&k|\
{ gLFSZ
return l(t) = r(t); mU[
} `PLax@]2
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。 %LqT>HXJ
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 WK0IagYw
F *U.cJ%
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 =pj3G?F#
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: zII^Ny8D
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 rNm_w>bq
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 L6jwJwD
最后的布局是: Ai:,cY5%
Add -U7,~z
/ \ |rgPHRX^Hn
Divide 5 ".pQM.T
/ \ 1(i%nX<U
_1 3 _K!)0p
似乎一切都解决了?不。 1'\s7P
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。 0a!|*Z
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。 W8-vF++R
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: t3v_o4`&
s`yg?CR`,
template < typename Right > N]ebKe
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const WXf[W
Right & rt) const LF{8hC[
{ m}beT~FT_
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ^mut-@ N9
} !F Zg'
9
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 C0^r]^$Z
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。 $EdL^Q2KAy
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 fU.z_T[@
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 " w /Odd
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 y\:Ma7V
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? X #$l7I9H
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: bq8h?Q
QM~~b=P,\
template < class Action > ssH[\i
class picker : public Action IO2@^jup
{ oe=1[9T"
public : o>]z~^c
picker( const Action & act) : Action(act) {} m*lcIa
// all the operator overloaded yI-EF)A@;
} ; oykb8~u}}
5CfD/}{:#I
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。 U{@2kg-
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: (*T$:/zIS
UQP>yuSx
template < typename Right > fL-$wK<p<
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const l&Y'5k_R
{ vr6YE;Rs
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); /z}b1m+
} \IqCC h
q(2ZJn13f
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ~g@}A
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。 Q^xk]~G$(
AW!A+?F6
template < typename T > struct picker_maker *dC&*6Rx
{ v5{2hCdt
typedef picker < constant_t < T > > result; Ef@Et(f_mQ
} ; Uaj_,qb(
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > .F$cR^i5u
{ bFH`wLW
typedef picker < T > result; (Y^tky$9
} ; Y%}N@ ,lT
bV"t;R9
下面总的结构就有了: Pj!f^MN
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 P%!=Rj^ 2m
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 Cm"S=gV
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 /cvMp#<]
至此链式操作完美实现。 V:+z 3)qF
8 0o'=E}"
VZ
7(6?W
七. 问题3 5IF$M2j
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。 Krl9O]H/[
7 Z?
Hyv
template < typename T1, typename T2 > uZI7,t -7
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const cHOC>|
{ *=T(ncR['
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Nn U`u.$D
} vWa\8y f
h 'Hnq m
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: % w
Fw}|c
template < typename T1, typename T2 > <zAYq=IU
struct result_2 ip1gCH/?_+
{ N8J(RR9O
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; S a}P
|qI
} ; cz|?j
@*|T(068&
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? 3od16{YH
这个差事就留给了holder自己。 NBLjBa%eL
-YrMVoZl
!E)|[:$XT
template < int Order > f=S2O_Ee
class holder; H4sc7-
template <> VC%.u.< F
class holder < 1 > K5jeazasp
{ 64>CfU(
public : !?+q7U
template < typename T > IcGX~zWr
struct result_1 E\p"%
{ =+q\Jh
typedef T & result; j5]ul!ji
} ; G!h75G20
template < typename T1, typename T2 > l/\D0\x2
struct result_2 AD@ {7
{ Z aS29}
typedef T1 & result; KCH`=lX
} ; f/iMI)J
template < typename T > ibG>|hV
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const w~Vqg:'\$
{ )8SWU)/
return (T & )r;
<$WS~tTz
} dep"$pys>
template < typename T1, typename T2 > j0(jXAc;UB
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const J(wFJg\/
{ m
-hZ5i
return (T1 & )r1; 8%xBSob{j
} 1-&L-c.
} ; fc[_~I'
8B5WbS fL^
template <> A5%$<
class holder < 2 > ,H^!G\
{ brlbJFZ19
public : ED>a'y$f
template < typename T > hhFO,
struct result_1 7T t!hf
{ ]]3rSXs2}J
typedef T & result; j]vEo~Bbh
} ; Nd{U|k3pL
template < typename T1, typename T2 > Zj1bG{G=i
struct result_2 mVh;=>8K
{ _mwt{D2r}
typedef T2 & result; N]6t)Zv
} ; %qTIT?6'
template < typename T > 6<R[hIWpZ}
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const .aVt d
[
{ 3dolrW
return (T & )r; Re
%dNxJ=
} jIVD i~Ld
template < typename T1, typename T2 > 2A:h&t/|C
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const \xv(&94U
{ G.v(2~QFd
return (T2 & )r2; {8`$~c
}
UT9u?
} ; aql8Or1[
a(ITv roM/
sf# px|~9
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 RVLVY:h|F
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: AQT_s9"0
首先 assignment::operator(int, int)被调用: X)+6>\
t8rFn
return l(i, j) = r(i, j); {<Gp5j
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) X J)Y-7c
F*r)
return ( int & )i; 5,g +OY=\
return ( int & )j; v\@RwtP
最后执行i = j; PLMC<4$s
可见,参数被正确的选择了。 Ki7t?4YE
,sL%Ykr
!2Z"Lm
85;bJfY
SgehOu
八. 中期总结 )|^8`f
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: 0K26\1
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 H:~u(N
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 (V]3w
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor P)J-'2{
't0M+_J
fwV2b<[
Y?3tf0t/
hpPacN
y$SUYG'v
九. 简化 |5O>7~Tp
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。 $~W5! m
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 &} `a"tYr
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: =!xX{o?64
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 x\8|A
+-*/&|^等 3}F>t{FDk
2. 返回引用。 El;"7Qn
=,各种复合赋值等 <r$h =hM
3. 返回固定类型。 g= Vu'p 3u
各种逻辑/比较操作符(返回bool) $Th)z}A}EA
4. 原样返回。 $T^q>v2u
operator, &ah%^Z4um
5. 返回解引用的类型。 oW6Hufu+o
operator*(单目) =DDKGy.g
6. 返回地址。 nReld
:#T
operator&(单目) vZ"gCf3#?3
7. 下表访问返回类型。 m m`#v
g,
operator[] \AKP ea=
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 j-W$)c3X
operator<<和operator>> `Hlf.>b1
emK*g<]
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。 .hR
<{P
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 4n7Kz_!SVf
._^ne=Lx
template < typename Left > L-C^7[48=
struct value_return 9Ffam#
{ zIjfxK
template < typename T > tm^joK[{|J
struct result_1 ZL\^J8PRK
{ , 6X;YY
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type;
h-?yed*?
} ; jqc}mI\#
_lwKa,}
template < typename T1, typename T2 > a*U[;(
struct result_2 xd^Pkf
{ W/>a 1
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; K4<"XF1A:
} ; $DIy?kZ
} ; aSX4~UYB=
i#t-p\Tcz
)Ak#1w&q
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ?{J1Uw<
3zD#V3=
下面我们来剥离functor中的operator() GyN|beou
首先operator里面的代码全是下面的形式: >Wt@O\k
9$;5J
return l(t) op r(t) -oyA5Yx0
return l(t1, t2) op r(t1, t2) sIgTSdk
return op l(t) ]B=*p0~j^n
return op l(t1, t2) T:X*
return l(t) op YYYF a
return l(t1, t2) op uH%b rbrU
return l(t)[r(t)] e,_Sj(R8
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ;WX.D]>{W
@Xl(A]w%!
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: ofQs
/
单目: return f(l(t), r(t)); j;]I
-M[
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); `D~oY=
双目: return f(l(t)); t8EI"|
return f(l(t1, t2)); N wk
下面就是f的实现,以operator/为例 t,|Apl]
@i>)x*I#AI
struct meta_divide LMoZI0)x
{ )&O2l
template < typename T1, typename T2 > =8 @DYz'
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 0C :8X
{ 6m?<"y8]
return t1 / t2; ys=}
V|
} KUU{X~w
} ; c0Ih$z
U_IGL
这个工作可以让宏来做: fPD.np}
H14Q-2U1xa
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ PoaCnoNS
template < typename T1, typename T2 > \ KE,.Evyu=
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; TQck$&
以后可以直接用 CqEbQ>?
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) }T$BU>z33N
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 Q*<KX2O
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) LujLC&S
3H!]X M
c#{|sR5
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 mQ`atFz:Z
ZX&e,X~V
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ^|Z'}p|&
class unary_op : public Rettype _<f%==
I'
{ IoOOS5a
Left l; Pi"?l[T0
public : K@=u F1?
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 2 %fcDEG/
@}6<,;|DQ
template < typename T > "=DQ { (L
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3\RD%[}
{ ykbfK$jz
return FuncType::execute(l(t)); ?<4pYEP
} ;N.dzH2yA
&Y1h=,KR9
template < typename T1, typename T2 > ?J2A.x5`a
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 69$R.
{ 90uXJyW;d
return FuncType::execute(l(t1, t2)); EoutB Vm
} EXeV@kg
} ; T\Xf0|y
kVZs:
"Ai\NC
同样还可以申明一个binary_op 0.+Eo.AX4M
;Egl8Vhr
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > wM[Z 0*K
class binary_op : public Rettype 82 |^o
{ ?`Z:vqp>Z
Left l; v(Kj6 '
Right r; f%n ;Z}=
public : !L;_f'\)6
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} #*9 |\
;yqHt!N
template < typename T > Xk!{UxQKQ
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #\N8E-d
{ whe%o
return FuncType::execute(l(t), r(t)); bHm/Z Zx
} !oi
{8X@
wKdWE`|y
template < typename T1, typename T2 > z2Wblh"_
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const o1\N)%
{ vK/`or3U
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); m["e7>9G
} Ar~<l2,{r
} ; &b,A-1`w_
fup?Mg-
}LS.bQKqi,
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 cV1E<CM
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 q;QasAQS`p
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ze9n}oN
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。 @g`|ob]9
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! IAUc.VH
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。。。 4gEw}WiP
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 4W2.K0Ca
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) F@ |(
下面是修改过的unary_op @\gE{;a8
mHW%^R=
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 90F.9rh
class unary_op <2kv/
{ dtV*CX.D.7
Left l; !"/"Mqs3$
!Q_Kil.9
public : oPBKPGD
t:oq't
unary_op( const Left & l) : l(l) {} z*b|N45O
+3AX1o%p,#
template < typename T > B
k\KG
struct result_1 "g"%7jK
{ W:j9 KhvT
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; "p+oi@
} ; 5i{J0/'Xu)
ettBque
template < typename T1, typename T2 > 9' H\-
struct result_2 ;InMgo,
{ Iq19IbR8
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; *yZta:(w-W
} ; \%}]wf}
(}T},ygQ
template < typename T1, typename T2 > &{wRB l #
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `z/p,. u
{ #jxPh!%9
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); h?ijZHG $
} is%ef
i8cmT+}>
template < typename T > Kn?h
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .A/xH
x
{ &0ymAf5R
return OpClass::execute(lt(t)); 6&LmR75C
} /-^{$$eu
#{k+^7aQ
} ; jgEYlZ
n#?y;Y\
6>&(OV
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 A 3q#,%
好啦,现在才真正完美了。 V=>]&95-f
现在在picker里面就可以这么添加了: UpQda`rb
.
Wd0}?}
template < typename Right > eAQ-r\h'2
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 3F6A.Ny
{ W^;4t3eQf
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ZRr.kN+F
} NP!LBB)=Y
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。 I~ mu'T
@,G\`;Ma
J-klpr#
v}!^RW'X
*
+6Z^7
十. bind HYJEz2RF
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。 lEQj62zIQ
先来分析一下一段例子 (2 hI
-" r4
;D(6Gy9~
int foo( int x, int y) { return x - y;} Z%
`$id
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 PyQ\O*
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 QPFv]^s(
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 @aB7dtM
我们来写个简单的。 ;<F^&/a|yQ
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: `lbRy($L
对于函数对象类的版本: kexvE 3
e!k4Ij-]
template < typename Func > u@Z6)r'
struct functor_trait B" ]a8}u
{ =|c7#GaiF
typedef typename Func::result_type result_type; ]%G#x
} ; k$Ug;`v#
对于无参数函数的版本: <)L[V
|*8X80<
template < typename Ret > (
~JtKSq%
struct functor_trait < Ret ( * )() > P|;v >
{ J0t_wMJa
typedef Ret result_type; oy=ej+:
} ; #~r+Z[(,p
对于单参数函数的版本: 6>'>BamX
}Os7[4RW
template < typename Ret, typename V1 > ?'tFTh
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > NR^3
1&}It
{ Q[T)jo,j%
typedef Ret result_type; A`I1G9s
} ; lI9|"^n7F
对于双参数函数的版本: 4Le{|B
R0GD9
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > [XP\WG>s
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > |g<l|lqz|
{ sv!6zJs
typedef Ret result_type; h;OHpvk
} ; +N|t:8qaf
等等。。。 PaDm"+H@
然后我们就可以仿照value_return写一个policy
_akpW
~KxK+6[ :
template < typename Func > ABq#I'H#@2
struct func_return wZj`V_3
{ ,jy9\n*<t9
template < typename T > q9Lq+4\
struct result_1 bhW&,"$Z
{ <II>io;
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; l%
{<+N
} ; TO/SiOd
t+Qx-sW
template < typename T1, typename T2 > PD^Cj?wm
struct result_2 ?{OU%usQwE
{ c$;Cpt@-j
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; U@LIw6B!KL
} ; [QwqP=-6
} ; :SN/fY
y*-D
WG&WPV/p
最后一个单参数binder就很容易写出来了 8HWEObRY
ca'c5*Fs
template < typename Func, typename aPicker > 6 _#C vQ
class binder_1 YG#{/;^nm)
{ @CA{uP;
Func fn; $KsB'BZy
aPicker pk; Bdib)t[
public : fs,>X!l+
F^!_!V B
template < typename T > ;4*mUD6
struct result_1 0E^S!A7
{ 9#\oGzDN
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 7fW$jiw
} ; fLuOxYQbf
;Hu`BFXyD
template < typename T1, typename T2 > ^B(:Hv}G(:
struct result_2 OlX
otp8
{ stq%Eg?
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; jjg[v""3|
} ; 9gETWz(3I
;@< e ]Ft
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Jwbb>mB!
xsx0ZovhY
template < typename T > 8q|T`ac+N
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]KQBek#DD
{ vk3C&!M<a
return fn(pk(t)); >8gb/?z
} G@,XUP
template < typename T1, typename T2 > f}Uf*Bp
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const f<Yg_ TG
{ `q7X(x
return fn(pk(t1, t2)); @E?o~jO(e
} 4R9y~~+
} ; 1m<8M[6u
P u,JR
ZP"Xn/L
一目了然不是么? J|DY
/v
最后实现bind uX+ YH
}}zY]A
X 3(*bj>P
template < typename Func, typename aPicker > 0W]vK$\F*
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ^8
cq
qu
{ VB}^&{t)!
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Dn+hI_"#_
} H~lvUHN
.c\iKc#
2个以上参数的bind可以同理实现。 MD[;Ha
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 Eb9n6Fg
nc.:Wm6Mj
十一. phoenix F??gVa aj
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ?~tx@k$;Es
`':G92}#
for_each(v.begin(), v.end(), PgYIQpV
( }hS$F
do_ ~SYW@o
[ h.5KzC
S
cout << _1 << " , " =s,}@iqNO4
] SL?YU(a
.while_( -- _1), ricL.[v9S
cout << var( " \n " ) =&WH9IKz