一. 什么是Lambda dptfIBYc+
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 WWC&-Ni
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, n@6vCdk.
p_vldTIW
"{kE#`c6<n
Gl"hn
class filler 7}e5a c
{ smn~p/u
public : 6n~)R
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Tp.:2[
} ; TpI8mDO\W
>v f-,B
H?,Dv>.#*
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: Jp|eKZ
\.>7w 1p
XN{WxcZ
RJKi98xwJ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); @pH6FXVGzt
*!E~4z=
d[ _@l
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ?uU_N$x
9E Y`j,{4
7SNdC8GZ~
H@9QEj!Y
二. 战前分析 u~>G8y)k9O
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 r^H,H'BohJ
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 qz2`%8}F)
%I{>H%CjE
i7cUp3
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); r;"D>IM\
/* --------------------------------------------- */ <
Wp)Y
vector < int *> vp( 10 ); E" >`
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Dr[;\/|#
/* --------------------------------------------- */ g-B{K "z
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); s:_a.4&Y
/* --------------------------------------------- */ u&[L!w
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 7U?#Xi5
/* --------------------------------------------- */ *j,bI Y&se
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); z] -m<#1
/* --------------------------------------------- */ B}. :7,/0
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); %d*0"<v
`M{Ne:J
;yyR_NS
KUK.;gG*Z
看了之后,我们可以思考一些问题: /xcXd+k]
1._1, _2是什么? i$`o,m#
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。 _}ii1fLv
2._1 = 1是在做什么? R4P&r=?
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。 IG{Me
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。 `#wEa'v6
]$ Nhy8-
RgJbM\`}?
三. 动工 Di27=_J
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: x
DNu'
@YQ*a4`
I8% -ii
w4CcdpR
template < typename T > z5@i"%f
class assignment 3$q#^UvD
{ 9nY|S{L
T value; nw, .I [
public : U<Qi`uoj!
assignment( const T & v) : value(v) {} k;`1Ia
template < typename T2 > (aC=,5N
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } esE!i0%
} ; _9H]:]1QH
DpeJx
.VNz(s
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Y\WVkd(+G
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment /W-ges
` OgT"FdL!
a^|9rho<
oNw=O>v
class holder q~5zv4NX
{ wIR"!C>LE
public : ='w 2"4
template < typename T > ,}@4@ >?K
assignment < T > operator = ( const T & t) const MzgP@tB
{ rNo/H<J%+j
return assignment < T > (t); +se OoTKR
} ZzTkEz >
} ; ]s^+/8d=
iR./9}Ze
KS$"Re$
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: (~{Y}n]s
,dK)I1"C
static holder _1; .{ljhE:
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 u/S>*E
U{Oo@ztT
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); D}X6I#U'/
而不用手动写一个函数对象。 &0y`Gt
R) dP=W*
Z|N$qm}
:aaX Y:<
四. 问题分析 <]KQ$8dtD
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 yvzH}$!]
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。 bEmN
tp^
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 z,E`+a;
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 kRwUR34yc
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Sew*0S(
0L8fpGJ
五. 问题1:一致性 "M-';;
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?| -ZSN0Xk
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ~CV.Ci.dG
v{ohrpb0v
struct holder rb4; @&
{ Ly^bP>2i
// 46e?%0(
template < typename T > :2==7u7v?
T & operator ()( const T & r) const ,<#Rk'y$
{ !
M CV@5$
return (T & )r; zng.(]U/?H
} g~.#.S ds
} ; S#8)N`
wf]?:'}
这样的话assignment也必须相应改动: snfFRc(RE
3~3tjhw;]9
template < typename Left, typename Right > )~R[aXkvY
class assignment K/N{F\
{ yn]Sc<uK
Left l; <
B]qqqP
Right r; u*=^>LD
public : R59iuHQ[
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} SZ[?2z
template < typename T2 > E%D .a=UX,
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } inO;Uwlv
} ; 7* Y*_cH5
YQHpW>z
同时,holder的operator=也需要改动: c,;VnZ
9wC
+3-5\t`
template < typename T > ~>9G\/u j
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const sPW:[
{ >M{98NH
return assignment < holder, T > ( * this , t); `{>/'o
} %RtL4"M2j
FqbGT(QB0
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。 ^ /G ;
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 )6p6<y
LFi* O&
return l(rhs) = r; Lm`-q(!7w
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。 :nb|WgEc
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 5ta;C G
*?1\S^7R
template < typename Tp > ,GVX1B?
class constant_t '9.@r\g
{ JSju4TQ4
const Tp t; mUP!jTF
public : U.~G{H`G,u
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} J`[jub
template < typename T > pl@K"PRE
const Tp & operator ()( const T & r) const o@360#njF
{ # =y)Wuo=
return t; <aaT,J8%[
} !'#
D~
} ; ^}vf
0!%G#~th
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 *mj=kJ7(
下面就可以修改holder的operator=了 ^b5+A6?
IOxtuR
template < typename T > _0^>^he
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const alzdYiGf
{ qk^/&j
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); gx^!&>eIb#
} DEkv,e
*wJz0ex7R/
同时也要修改assignment的operator() !9r%d8!z
L;?h)8
template < typename T2 > ]57Ef'N
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } K@[Hej6d
现在代码看起来就很一致了。 sxuP"4
sb_/FE5e
六. 问题2:链式操作 E%8uQ2p(
现在让我们来看看如何处理链式操作。 r~QE}00@^
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。 ,2FI?}+R
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。 :,qvqh][
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。 Hq>hnCT
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct YE*|KL^
7 J6Z?
template < typename T > ppLLX1S
struct result_1 wmR~e
{ zHNBX
Rx
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; nW\W<[O9
} ; K3=0D!D q
t(6i4c>
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: qG~6YCqii
hD?6RVfG
template < typename T > sieC7raO
struct ref Ax=)J{4v
{ %}~(%@qB>+
typedef T & reference; OA}; pQ9QN
} ; ='1hvv/
template < typename T > e9Gu`$K
struct ref < T &> y>h9:q|
{ hiV!/}'7
typedef T & reference; GCr]x '
} ; xf7YIhL^*
aEa+?6;D
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: M5:*aCN6P
?D9iCP~~
template < typename T > y|0/;SjV
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ;;CNr_
{ km^ZF<. @
return l(t) = r(t); @6R6.i5d
} H)&iFq
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。 :#n>Q1}x
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 !OPHS^L
C+`V?rp=s
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 EX, {1^h
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 8D? $@!-
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 L>7@!/9L
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ZpBP#Y*
最后的布局是: |tLD^`bt
Add pAA)?/&oKV
/ \ yQ<h>J>
Divide 5 eMV8`&c'
/ \ `*kl> }$
_1 3 8~RJnwF^
似乎一切都解决了?不。 y
|
I9"R
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。 v7#|%
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。 ~mK+Q%G5
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: bBo>Y7%
x`I Wo:j
template < typename Right > 9O Y ao
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Y2dml!QM
Right & rt) const @}{uibLD\
{ D8Mq '$-
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Sx0{]1J
} o"A)t=
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ,D<U PtPQ
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 KPjAk
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 6zNWDUf
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 WT1y7+_g(d
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 kFyp;=d:K
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? Nvh&=%{g
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: z>
DQ
(mI590`f
template < class Action > L8NZU*"
class picker : public Action GY0OVAW6'c
{ m9&%A0
public : Lz:FR*
picker( const Action & act) : Action(act) {} Q0x?OL] A
// all the operator overloaded =d:3]M^
} ; eT(X Ri0
E_Y!in
70
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 "sY}@Q7
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: 8?: 2<
'}bmDb*
template < typename Right > R1<$VR
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const )ZrB-(u~k
{ mieyL9*n7
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); #qD[dC$[t
} C|3cQ{
$4)L~g|
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > \ n^[!e"`
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 UA]fKi
#)[.Xz:U
template < typename T > struct picker_maker y}|E)
{ A^LS^!Jz
typedef picker < constant_t < T > > result; c813NHW
} ; Q&^\YgkCf
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > y
c 8h}`
{ |k%1mE(+=s
typedef picker < T > result; e+4Eiv
} ; ~%f$}{
Km,o+9?1gF
下面总的结构就有了: ^=1u2YdVw
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。 iDhC_F|
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。 LXhR"PWZM\
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 g#7Q-n3^
至此链式操作完美实现。 _9p79S<+
_G'A]O/BZD
[/VpvQ'
七. 问题3 ^Qn:#O9
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。 %.l={B,i
"bWx<
template < typename T1, typename T2 > n~}[/ly
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const J]{<Z?%
{ v2p0EOS
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2);
kN8B,
} l(}L-:@A
V3r)u\ o'
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|h;*Bj
I.T?A9Z
template < typename T1, typename T2 > Fu5Y<*x
struct result_2 .y3E@0a
{ 0chpC)#Q3;
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; n ]D io
} ; N}ND()bf
c_M[>#`
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? #)twk`!^
这个差事就留给了holder自己。 Yg,b
;H
7wPI)]$
q1x[hv3
pP
template < int Order > Nq8 3 6HL
class holder; [6JDS;MIN
template <> L%Rw]=v}v
class holder < 1 > bu_@A^ys
{ !X~NL+
public : ZeU){CB
template < typename T > ~ho,bwJM[T
struct result_1 :l!sKT?:d!
{ !t"/w6X1I
typedef T & result; @SiV3k
} ; E QU@';~8
template < typename T1, typename T2 > GIc q|Pe
struct result_2 &|ne!wu
{ A%F8w'8(
typedef T1 & result; 1hgIR^;[b
} ; Q<;EQb#
template < typename T > .PVYYhrt
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const vN],9q
{ 9< 07# 8c.
return (T & )r; z _\L@b
} 24? _k]Y
template < typename T1, typename T2 > )V[j~uOU)]
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const r0lI&25w
{ \ moLQ
return (T1 & )r1; [7gz?9VyLF
} "N=$=Dy>
} ; Kb<c||2Nh5
&&P9T/Zks
template <> S|k@D2k=
class holder < 2 > ?&eS }skL
{ |^UQVNJ
public : )z@
+|A
template < typename T > #I0FWZ>W
struct result_1 ~(XaXu
{ *K$a;2WjzG
typedef T & result; bF_0',W
} ; &`n:AR`
template < typename T1, typename T2 > R$
+RTG:E
struct result_2 ?;`GCE
{ KO#kIM-
typedef T2 & result; ^$O(oE(D
} ; /ZabY
template < typename T > dO1m
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 5~DKx7P!Z
{ _zM?"16I}
return (T & )r; HP[B%
} K\xM%O?
template < typename T1, typename T2 > ]f&]E
~i
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const uIO,9> ee
{ IO8 @u;&
return (T2 & )r2; Qfy_@w]
} 9H4"=!AAgD
} ; #'%ii,;wQ
,JK0N_=
Ar/P%$Zfq
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> >。 7ixG{yu
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: sB*dv06b0
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 4+d(d
t6KKfb
return l(i, j) = r(i, j); *lLCH,
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) B\rY\
e> 9X
return ( int & )i; CckfoJ 9
return ( int & )j; ]Bf1p
最后执行i = j; LXby(|<j
可见,参数被正确的选择了。 Gd\/n*j
['\R4H!x
jmq^98jB
oP56f"BE(
jA:'P~`Hj
八. 中期总结 p.(+L^-=
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: *:
FS/ir
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 oO?+2pTQV
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 W%^!<bFk}m
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 1:T"jsWw
mk~CE
R -ek O7z
Fng
ERK{smL
_,K[kVn
九. 简化 xh#_K@ 8
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。 !WlL RkwO
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 6 A]a@,PC
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: R|qNyNXo[
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 4NaT@68p
+-*/&|^等 1qn/*9W}=
2. 返回引用。 M8Bp-_
=,各种复合赋值等 Q-R?y+| x
3. 返回固定类型。 z$m(@Q
各种逻辑/比较操作符(返回bool) hUvA;E(qD
4. 原样返回。 PEjd
operator, o(54 A['
5. 返回解引用的类型。 SbL7e#!!
operator*(单目) yCkc3s|DA;
6. 返回地址。 8#A4B2
operator&(单目) pQ7elv]
7. 下表访问返回类型。 "X?Zw$gRud
operator[] SufM~9Ll
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Z&H_+u3j
operator<<和operator>> Snmv
P>~Usuf4
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。 CcV@YST?
例如针对第一条,我们实现一个policy类: V{>;Z vj1R
GYJ j$'
template < typename Left > Kt]vTn7!9
struct value_return ZK2&l8
{ 5HbJE'
template < typename T > O<>+l*bk
struct result_1 D2o|.e<r
{ W95q1f#7
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; bqF?!t<B
} ; }4c$_
5?(dI9A"K
template < typename T1, typename T2 > T51oNO%^
struct result_2 @sd{V
{ 6b` Jq>v
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; w*@9:+
} ; ib]<;t
} ; Q>w)b]d~c
Ut1s~b1
:m'(8s8
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait :=q9ay
I%j]p Y4
下面我们来剥离functor中的operator() T{#=A$vu
首先operator里面的代码全是下面的形式: l:#'i`;
'}>8+vU`
return l(t) op r(t) y^{4}^u-^
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Mj19;nc0I
return op l(t) GV9pet89yu
return op l(t1, t2) xAn|OSe
return l(t) op xw1,Wbu]
return l(t1, t2) op &s\,+d0
return l(t)[r(t)] <`A!9+
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] t#]VR7]
jM'Fb.>~
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: sJg3WN
单目: return f(l(t), r(t)); QX(t@VP
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 8h|~>v
双目: return f(l(t)); Z3Xgi~c
return f(l(t1, t2)); diw5h};W
下面就是f的实现,以operator/为例 Y$3liDeL=
yW_goS0
struct meta_divide K<u~[^R
{ yN}<l%
template < typename T1, typename T2 > 1<M~#
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) `
-<S13
{ `3UvKqe
return t1 / t2; @c,=c+-
} /-3)^R2H
} ; -r{]9v2j
$)(Zt^
这个工作可以让宏来做: Fi+,omB&
/Dk`?
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ &gvX<X4e
template < typename T1, typename T2 > \ 8O^z{Yh7
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 16N`xw+{
以后可以直接用 q +c~Bd
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) d8f S79
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 sJLJVSv8c
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) <UJ5n) }"\
DTx>^<Tk
}/.b@`Dh;
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 XZPq4(,9}
<$'FTv
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > fAeq(tI=
class unary_op : public Rettype Cx`?}A\%
{ xTdh/}
Left l; W#<ZaGsq
public : ]P(_
d'}
unary_op( const Left & l) : l(l) {} lem\P_V)
/=:X,^"P
template < typename T > uTUkRqtD!
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ?|we.{
{ 6imQjtI
return FuncType::execute(l(t)); sZ7BBJX2K
} J$i5A9IUr
x-s]3'!L
template < typename T1, typename T2 > kA<58,!
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >I.X]<jI
{ Zo36jSrCL
return FuncType::execute(l(t1, t2)); *.NVc
}
{3=]cLtt
} ; `zOQ*Y&
"EC,#$e%ev
'>5W`lZ
同样还可以申明一个binary_op elm]e2)F
go$zi5{h#
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 2q.J1:lW
class binary_op : public Rettype 'IroQ M
{ -XtDGNHF
Left l; |cCrLa2*-
Right r; 0SLS;s.GX
public : Kr'5iFK7
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Y5Jrkr)k
Qyoly"b@
template < typename T > !r*Ogv[
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 0(!D1G{ul
{ V/}g'_E
return FuncType::execute(l(t), r(t)); #^fDKM
} yb:Xjg7
*^q%b/ f
template < typename T1, typename T2 > 1FiFP5
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |+Fko8-
{ yBwgLn
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Oy^)lF/
} Z;bg;@r|
} ; <k0$3&D
fH/J8<
#PpmR_IX
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 ir%?J&C+t
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 2}P?N
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) E6
2{sA^
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 O%.c%)4Xo
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! D@5AI
](
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 Rh:edQ#
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 &xG>"sJ
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) INFbj8T
下面是修改过的unary_op %\5d?;
l H@hV
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 9K\A4F}
class unary_op 4ACL|RF)A
{ *TEgV
Left l; E{m\LUd^
:
j~d<n_
public : ([y 2x.kd
G{,X_MZ%
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 2`XG"[@
lC8DhRd0_
template < typename T > bF5 mCR:
struct result_1 .]_
(>^6
{ =@F1J7
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; p<w2e
} ; &QaFX,N"
Lc<v4Bp
template < typename T1, typename T2 > Hy _ (
struct result_2 UQmdm$.
{ HB}!Lf#*P
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; [ &cCE
} ; /1F5khN
8.S&J6
template < typename T1, typename T2 > 9ZbT41
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const IUt/V^
{ 5C}1iZEJ
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); IkzY
} ^W&qTSjh
F|,_k%QP
template < typename T > Z2HH&3HA
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {$,t^hd
{ f@3?kM(
return OpClass::execute(lt(t)); w}wABO
} nH6Ny
Q{s9{
} ; .c+NsI9}
4'Svio
k[ {h$
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 =l7@YCj5c
好啦,现在才真正完美了。 2pKkg>/S
现在在picker里面就可以这么添加了: U3R;'80 f
8`QbUQ6
template < typename Right > |ia#Elavo
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 4=BIYC"Lu
{ d) i:-#Q
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); >bwB+-l yL
} S!'Y:AeD&
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。 `%%/`Qpj;
t)!(s,;T
I&m C
Yo 0wufbfV
XLu Y
十. bind zla^j,
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。 n(#|
先来分析一下一段例子 ECZ`I Z.
&xAwk-{W
v(|Arm?
int foo( int x, int y) { return x - y;} tsYBZaH
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 8@$`'h^6
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 f ye=8
r
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 | e?:Uq
我们来写个简单的。 \LN!k-c
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: PVC Fh$pnw
对于函数对象类的版本: yi29+T7j4S
3A`|$So
template < typename Func > jTeHI|b
struct functor_trait (dH "b
*
{ Y8 % bk2
typedef typename Func::result_type result_type; 3Fu5,H EJ
} ; 8q}955Nl
对于无参数函数的版本: QWncKE,O$
^MXW,xqb
template < typename Ret > a3f-9LN
struct functor_trait < Ret ( * )() > >bLhCgF:"
{ :{g;J
typedef Ret result_type; iAl.(j
} ; 6T9?C|q
对于单参数函数的版本: ]jB`"to*}
"hbCP4
template < typename Ret, typename V1 > ;%ng])w=;
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > (zmLMG(R
{ =$wQA
typedef Ret result_type; +I<^w)
} ; O30eq 7(
对于双参数函数的版本: )8JfBzR
Y9SaYSX
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > l:.q1UV
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > HOr.(gL!
{ k^{}p8;3
typedef Ret result_type; N0V`xrS
} ; N|3a(mtiZ'
等等。。。 c!ul9Cw
然后我们就可以仿照value_return写一个policy J5zKwt
TB%NHq-!
template < typename Func > mD_sf_2>
struct func_return p6&6^v\
{ :5-t$^R
template < typename T > !CUy{nV
struct result_1 5{|tE!
{ KLpFW}
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; [KW9J}]
} ; NcyE_T
)~{8C:
template < typename T1, typename T2 > Qm)c!
struct result_2 mcb|N_#n/
{ 6[3>[ej:x
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Yc-gJI*1
} ; W5(.Hub}
} ; l}XnCOIT,
-uhg7N[3
om1D} irKT
最后一个单参数binder就很容易写出来了 '"9Wt@
.
%&M*G@j
template < typename Func, typename aPicker > ,H@ x.
class binder_1 a/gr1
{ yhxZ^(I
Func fn; 9D
@}(t!
aPicker pk;
PX5U)
public : )dF`L
0GcOI}
template < typename T > RX,c 4;
struct result_1 n=%D}W
{ b/&{:g!B
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; S<Uv/pn
} ; N3&n"w _d
DC,]FmWs!+
template < typename T1, typename T2 > T%@qlEmf
struct result_2 D)J'xG_<O
{ 7DB!s@"
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; dRXdV7-!
} ; 7s2e>6Q[
s AlOX`t
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} I#:,!vjn
vU!<-T#
template < typename T > K~jN"ev
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )B5(V5-!|
{ b-)3MR:4
return fn(pk(t)); z{G@t0q
} cQ`+ A|q
template < typename T1, typename T2 > \:_!!
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const RRJN@|"
{ m^Rf6O^
return fn(pk(t1, t2)); Yf[GpSej
} T`r\yl}
} ; Q=.j>aM+_
XFcIBWS
U66 zm9
3&
一目了然不是么? \t+q1S1
最后实现bind YhJ*(oWL
~e R6[;
I cz)Qtg|
template < typename Func, typename aPicker > ^|h})OHV
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ,?>:Cdz4
{ w@ \quy:
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); \:d|'r8OCM
} gj<Y+Dv>
N!#TK9
2个以上参数的bind可以同理实现。 G~|Z(}H
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。 J3#
H:&|q+K=#
十一. phoenix L?p,Sy<RI
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: Bi|XdS$G
)4/227b/(
for_each(v.begin(), v.end(), 7SpF&
( iPoDesp
do_ En]+mIEo
[ 6Y(Vs>
cout << _1 << " , " "lJ[H=\
] H3Z"u
.while_( -- _1), h(VF
cout << var( " \n " ) CUo %i/R
) }v?_.MtS
); D/=
AU
4,pS C
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: 235wl
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor 56R)631]p
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 L_WVTz?`
那么我们就照着这个思路来实现吧: sTALOL<
t6H9Q>*
0Zv<]xO
template < typename Cond, typename Actor > &\0V*5tI
class do_while (}C%g{8
{ xRx8E;Q@h?
Cond cd; #r4S%
Actor act; ^?3e?Q?
public : }4n?k'_s?
template < typename T > 5wws8w
struct result_1
`xpU
{ FOU^Wcop%
typedef int result_type; @9!,]n
} ; 4l~0LdYXKm
zkt+"P{az[
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 8VwByk8
)!!xvyc
template < typename T > {,|J?>{
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ){.J`X5r
{ \5wC&|WEB
do .7HnWKUV
{ Z~-A*{u?
act(t); y ~
A]
} tilL7
while (cd(t)); =v$H8w
return 0 ; ^'|\8
} m_7)r
} ; U-$ B"w &
Y( D@B|"'m
c !ybz{L
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). S;"7d
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 A|BvRZd
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 l/BE~gdl
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 HgwL~vG
下面就是产生这个functor的类: I499Rrw#E
&pZU