一. 什么是Lambda Ukf:m&G
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 CtD<%v3`
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, XtBEVqrhi
R"CF xo
`zl,|}u)
g}a+%Obb
class filler OPqhdqo
{ ]iFW>N*a
public : D@[#7:rHL
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} -HuIz6
} ; HJpx,NU'
(dO0`wfM
V|HO*HiB3
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: (I>S qM
Y
cd=H4:<T5
p?P.BU\CR
m6xbO
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); M\IdQY-c
oblw!)
n:s _2h(u
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 mc@Z+t'
1Ak0A6E
00y(E@~
VAyAXN~
二. 战前分析 ~YviXSW
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。 j>v8i
bS(
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 {CVZ7tU7]
C$LRX7Z`o
X9^q-3&60
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); bmKvvq
/* --------------------------------------------- */ k][{4~z
vector < int *> vp( 10 ); 0D `9
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 4Sdj#w
/* --------------------------------------------- */ pjSM7PhQ
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ?G]yU
/* --------------------------------------------- */ #,})N*7
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ]2iIk=r$
/* --------------------------------------------- */ q$}J/w(,
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 7M?Sndp$
/* --------------------------------------------- */ _@y9=e
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 9O^~l2`
G2@'S&2@s
JPgFTr
#E<~WpP
看了之后,我们可以思考一些问题: ;4v`FC>
1._1, _2是什么? ,,)'YhG(
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。 $I ,Np)i
2._1 = 1是在做什么? Ze[\y(K!
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 Jk{v(W#
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 4wa3$Pk
.6bo
0 EA3>$;
三. 动工 v"Ryg]^_
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: \]\GDpu[
la$%%@0/
Bw[IW[(~!
c5i7mx:.
template < typename T > #X'su`+
class assignment jgkY^l
{ SVV-zz]3M
T value; mfDt_Iq
public : *Id[6Z
assignment( const T & v) : value(v) {} RgM=g8}M
template < typename T2 > ~rAcT6#
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } V^}$f3\B
} ; 6bf!v
~ySsv
ZR{YpLFQ
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 j``Ku@/x0
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ~Q]::
9c{ ~$zJW
o{mVXidE
#D>:'ezm
class holder FZ8Qj8
{ F6h IG G
public : wp:Zur5Y
template < typename T > 65mfq&"P?
assignment < T > operator = ( const T & t) const ,k9.1kjO*)
{ i?mUQ'H
return assignment < T > (t); 7 VYhRC-
} UvqnNA
} ; Zl]@;*u
E2S#REB4
<l+hcYam
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: '?X?'_3
I0^oaccM
static holder _1; u:wijkx
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写
xKepZ
4"^W/Zo
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); X@)'E9g5:
而不用手动写一个函数对象。 ~1S,[5u|s
F
hyY+{%
mFd|JbW
KyqP@
{
四. 问题分析 jz\>VYi(7
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。 6hXh;-U
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。 6_g6e2F
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 {e., $'#
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 `sd
H
q
下面我们可以对这几个问题进行分析。 V*@&<x"E
ZHj7^y@P
五. 问题1:一致性 2xBh
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| }C~9?Y
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 rvb@4-i>iI
|H5$VSw
struct holder oj,;9{-
{ z 5~X3k7
// Pb59RE:7V
template < typename T > 8CvNcO;H0
T & operator ()( const T & r) const m/,8\+
{ GQE7P()
return (T & )r; a% /x
} {OS[0LB
} ; 'BVI ^H4
5T'viG}%
这样的话assignment也必须相应改动: `+UBl\j
Q}g"pl
template < typename Left, typename Right > ]^@m $O
class assignment PevT`\>
{ VZ9`Kbu
Left l; VQ+G.
Right r; b,(<74!#8
public : v~YGef;D
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} .9<euPrz
template < typename T2 > w`zS`+4
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } aHNn!9#1
} ; O}6*9Xy
jd}~#:FUr*
同时,holder的operator=也需要改动: b.)jJLWv@
$]^Io)}f@
template < typename T > A 0;ng2&
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ]2iEi`"[
{ e&Z ?I2J
return assignment < holder, T > ( * this , t); ^r{N^
} '\"5qB
RgzzbW
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 x5M+\?I<2
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 g}*p(Tp9:
RXO5pd
return l(rhs) = r; 7De BeY
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 veS)
j?4
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: =n8M'
bPuO~#iN~
template < typename Tp > C!Fi &~
class constant_t ~/2OK!M
{ 5wv7]F<
const Tp t; Y&$puiH-j
public : QEF$Jx
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} `9|Uu#x
template < typename T > <s'0<e!./t
const Tp & operator ()( const T & r) const =pnQ?2Og
{ _93:_L
return t; -Q%Pg<Q-#
} +Y>oNX1KN
} ; UM^~a$t
[Y^h)k{-$
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 STPRC&7;
下面就可以修改holder的operator=了 2M+*VO
va0}?fy.O%
template < typename T > VWqZ`X
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const wv Mp~
{ +HG*T[%/
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); P4 #j;k4P
} EWOa2^%}Z\
vXG?8Q
同时也要修改assignment的operator() Xu|2@?l9
*dsI>4%m
template < typename T2 > XaMsIyhI
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } +/hd;s$x
现在代码看起来就很一致了。 y!_8m#n S
B_XX)y %V
六. 问题2:链式操作 6wZ)GLW[
现在让我们来看看如何处理链式操作。 =RQI5nHdw
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。 $\PU Y8
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。 \(r$f!`
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 ;{v2s;
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct #J
f|~X}R
template < typename T > b|\dHi2FT
struct result_1 bo@,
B
{ z8xBq%97us
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; W mx3@]<
} ; +M<W8KF
'c3'eJ0
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: B|'}HBkP
Tf('iZ2+
template < typename T > wNmC1HOh
struct ref d;{k,rP6
{ g2A#BMe'.$
typedef T & reference; >B;KpO"+m
} ; ]kF1~kXBe
template < typename T > + f:!9)C
struct ref < T &> zU_dk'&,
{ %OP|%^2
typedef T & reference; Fqh./@o
} ; M0`1o p1
p8Z;QH*
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: #L57d
&2I8!Ia
template < typename T > F@zTz54t
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Oz)/KZ
{ lr@w1*
return l(t) = r(t); U\M9sTqo
} 9mjJC
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。 d]N_<@tx9
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Jm"W+! E
>P//]nn
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 jBl$r{L
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: |I{3~+E h
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 {CNJlr@z
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 '%o^#gJ p
最后的布局是: [8%q@6[
Add ,Z}ST|$u
/ \ RL fQT_V
Divide 5 / vu]ch
/ \ 7xYz9r)w`
_1 3 )g}G{9M^
似乎一切都解决了?不。 h0I5zQZm
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。 "yj_v\@4
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。 1/K1e$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: 2<:dA >1
!YZKa-
template < typename Right > Z'Pe%}3
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const #rNc+
Right & rt) const UT[{NltH
{ $xcZ{C
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); {L [
} {JF"PAS7
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 'yV*eG?^&
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。 34nfL: y
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。 5fYWuc9}z
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-M.
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。 R~fk/T?
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? YHMJ5IM@.
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: B]6Lbp"oo
*xY3F8
template < class Action > -eIo
class picker : public Action 7>0u
N|
{ )d2:r 07a
public : 8=zREt<Se
picker( const Action & act) : Action(act) {} oXN(S:ZF
// all the operator overloaded CF@*ki3X
} ; oJ`=ob4WDo
]'w5s dP
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。 V`HnFAW
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: z4$9,p
`
w.#z>4#3-
template < typename Right > *'\ HG
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const G?61P[j7
{ {F S)f
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); #;?/fZjY
} [x]~G
rS8\Vf]F
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > fNfa.0s
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 AjoIL
oN%zpz;OR
template < typename T > struct picker_maker 6a_U[-a9;
{ {<-wm-]mo
typedef picker < constant_t < T > > result; E'5KJn;_7
} ; 3d4A~!Iz
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > O'{kNr{u
{ lnLy"f"zV
typedef picker < T > result; 9Oo`4
} ; GlRjbNW?Q
'cQ,;y
下面总的结构就有了: +{C)^!zBK
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 d2^/
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 K_-m:P
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 hZ!kh3@:`
至此链式操作完美实现。 "?lz[K>
OEXa}K#
{2q0Ko<
七. 问题3 8eYEi
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 =tP^vgfQ
+
#E?)
template < typename T1, typename T2 > 7J
?s&x
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const B([-GpZt[
{ 'J5F+,\Ka
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); K2e*AE*
} wu`+KUx
#g0N/
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: Fq5u%S
!
Vlx
template < typename T1, typename T2 > ('$*QC.M
struct result_2 _ qwf3Q@
{ /e^) *r
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; B3u/
y
} ; ` aF8|tc_
|@yYM-;6
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?
;Q4,I[?%
这个差事就留给了holder自己。 aDxNAfP
AXSip
~TeOl|!lE+
template < int Order > Vsw:&$
class holder; kE8s])Z,+
template <> UK1 )U)*+
class holder < 1 > -3azA7tzz
{ WVKAA.
public : 2FV@?x0po
template < typename T > ZGsd cnz
struct result_1 o0S8ki
{ %*wEzvt*
typedef T & result; HW,v"
} ; x?0K'
template < typename T1, typename T2 > l^B4.1rT
struct result_2 )pT5"{
{ F]r'j
ZL
typedef T1 & result; @TX@78fWz=
} ; )*{B_[
template < typename T > Sy4|JM-5
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const #s15AyKz5
{ 3 H5
return (T & )r; _)!*,\*`{
} QjG/H0*mP
template < typename T1, typename T2 > D %)L"5C
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ~{5va
{ nvXjW@)`
return (T1 & )r1;
.=t:Uy
} {;& U5<NO
} ; Y~A I2H S
5|N`:h'9M
template <> ^Jq('@
class holder < 2 > o$Nhx_F
{ e*PUs
public : VNIl%9:-l
template < typename T > gO"G/
struct result_1 z=g!mVK5
{ #\n*Qg4p
typedef T & result; % XZ&(
} ; /IJy'@B
template < typename T1, typename T2 > %6 GM[1__
struct result_2 *AGf'+j*z
{ 9#&H'mG
typedef T2 & result; ^B}m~qT
} ; .Y?]r6CC/
template < typename T > LP|YW*i=IQ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const rxyeix
{ JS%LJ_J
return (T & )r; BG?>)]6
} W|2| v?v
template < typename T1, typename T2 > 7Re\*[)T
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const TNA7(<"fV|
{ qm:C1#<p
return (T2 & )r2; ~D4l64
} j4=iHnE;
} ; `67i1w`
{z0iWY2Xw
Ng*-Bw)p]
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> >。 ~+Pe=~a[
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: eL(<p]
首先 assignment::operator(int, int)被调用: GN!
R<9
;DYS1vG o
return l(i, j) = r(i, j); $ B&ZnZ?
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) EA8plQ~GtE
RtHai[j
return ( int & )i; "0#(<zb|
return ( int & )j; !bYVLFp=\_
最后执行i = j; UdM2!f
可见,参数被正确的选择了。 ./Ek+p*96H
6o3#<ap<
RO/(Ldh
B>!mD{N
BSgT
6K
八. 中期总结 ?2Z`xL9QT
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: 6Q]c}
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Z@&%"nO
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 tUc<ExvP,
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Xy=ETV%
3x+=7Mg9
2sk7E'2(
``:[Jr&
NQ 6oyg@&
e"eIQI|N
九. 简化 :}Yk0*
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。 Hv,ll1@h
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 U), HrI>;
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:
nYZ6'Iwi'
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 MkJBKS
+-*/&|^等 qAH^BrJ
2. 返回引用。 $6wSqH?q
=,各种复合赋值等
wLqj<ot
3. 返回固定类型。 fK+E5~vQ
各种逻辑/比较操作符(返回bool) vn$=be8l4
4. 原样返回。 W$NFk(
operator, Aixe?A_x
5. 返回解引用的类型。 Q. O4R_H
operator*(单目) (Q%
@]
6. 返回地址。 `H$XO{w
operator&(单目) s_fe4K
7. 下表访问返回类型。 @!!u>1
operator[] 2672oFD
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ,iP
YsW]5
operator<<和operator>> ~B"HI+:\L
&DGz/o
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。 ^IuhHP
例如针对第一条,我们实现一个policy类: FP=-
jf/
Er
j{_i?R?
template < typename Left > _&V,yp!|
struct value_return FVrB#Hw~
{ nf"#F@dk
template < typename T > PLs`Ci|`
struct result_1 tR'RB@kJ
{ M`'DD-Q
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 8Z9>h:c1
} ; M NwY
j;_
template < typename T1, typename T2 > ?i#x13
struct result_2 JXe~
9/!
{ ly*v|(S&
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; H(76sE
} ; A~a 3bCX+"
} ; mKO~`Wq%@
[5p9p1@u{C
j0{`7n
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait a"U3h[;$y
*|\bS "
下面我们来剥离functor中的operator() bs~P
首先operator里面的代码全是下面的形式: C@`#@1X
zqNzWX
return l(t) op r(t) rY^uOrR>j*
return l(t1, t2) op r(t1, t2) w$f_z*/
return op l(t) HSG Ln906
return op l(t1, t2) H6 x
return l(t) op T&pCLvkz
return l(t1, t2) op oydP}X
return l(t)[r(t)] =&UE67eK,
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 8HBwcXYoHh
IP#vfM
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: TA*}p=?6?!
单目: return f(l(t), r(t)); ]YhQQH1>]
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); >_yL@^
双目: return f(l(t)); 0/f|ZH ~!
return f(l(t1, t2)); ,(x`zpp _
下面就是f的实现,以operator/为例 (b#M4ho*f
}'x)e
struct meta_divide Z!|r>
{ N^oP,^+U
template < typename T1, typename T2 > HLPRTta.
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) %pjeA[-m#
{ IL.bwtpQD
return t1 / t2; #
2^H{7
} #`|Nm3b
} ; V9"R8*@-
ig.Z,R3@r
这个工作可以让宏来做: v;
#y^O
v\?J=|S+
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ xtv%C
template < typename T1, typename T2 > \ ' abEY
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; }?mSMqnB
以后可以直接用 mq4Zy3H
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) "M
iJM+,
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 b;
C}=gg
(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。。。) 4lX_2QT]E
unn2I|XH
p! :oT1U
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 :~8@fEKb{
]aF;
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > >@ 8'C"F
class unary_op : public Rettype _4Eq_w`
{ Ij4q &i"
Left l; Posz|u<x
public : J Y8Rk=
unary_op( const Left & l) : l(l) {} -d4v:Jab
7SJ=2
template < typename T > 6?M/71
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const '62_q8:
{ =L#&`s@)_
return FuncType::execute(l(t)); `(?c4oq,c>
} +?"F=.SZ
KQ]sUNH
template < typename T1, typename T2 > ZXb{-b?[`
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !zOj`lx
{ )HE{`yiLL
return FuncType::execute(l(t1, t2)); TX$dxHSPK
} u=qK_$d4
} ; )m
=xf1
y$-@|M$GG
?eX$Wc{
同样还可以申明一个binary_op AeEdqX)
71[?AmxV
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > @u/CNx,`X
class binary_op : public Rettype 9;{(.K
{ c8mh#Tbl
Left l; .gC.T`/m
Right r; iLBORT!;
public : &)Qq%\EP4
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} #OM'2@
MCibYvc[
template < typename T > P2jh[a%
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const dcmf~+T
{ #|je m
return FuncType::execute(l(t), r(t));
$6UU58>n
} ; ,sNRES3
m0^ "fMV
template < typename T1, typename T2 > %(&ja_oO
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8~Zw"
{ cFq<x=S
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); -DHzBq=H
} Ow> u!P!
} ; K5LJx-x*j
Hm'fK$y(
"TaLvworb4
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 *8,W$pe3
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 B`R@%US
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 9kWI2cLzQt
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 )N- '~<N
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 64U|]gd$
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。。。 ^ICSh8C
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 h&L-G j
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) )_C>hWvo_
下面是修改过的unary_op ? Pi|`W
5%9Uh'y#
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Go c*ugR
class unary_op %.`u2'^
{ a_S`$(7k
Left l; &Cj~D$kDEu
P,m+^,
public : 5L2j,]
o>(<:^x9
unary_op( const Left & l) : l(l) {} .F@Lx45
en{p<]H
template < typename T > bs\kb-\R
struct result_1 bK#ZY
{ qgl-,3GY%N
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; !4+Die X
} ; {G vGV
lq53
xT
template < typename T1, typename T2 > &D[M<7T
struct result_2 3YLfh`6
{ hY{4_ie=8
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; .?3roQ
} ; x*F-d2D
M x,5
template < typename T1, typename T2 > 7Dssr [
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Eu&$Rq}
{ rG~W=!bj
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); B=]L%~xL$
} /2T
W?a
\; '#8
template < typename T > d!T,fz/-.
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const +-;v+{
{ qh6b;ae\x
return OpClass::execute(lt(t)); r1IvA^X
} *jc
>?)k
,2Ed^!`
} ; ZGH
7_K
FLQke"6i0:
j}Svb1A
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 .4E24FB[f?
好啦,现在才真正完美了。 : 9(kU
现在在picker里面就可以这么添加了: 8iD7K@
i03S9J
template < typename Right > 'MYKAnZ-i
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const lt4IoE`tk?
{ _z%\53h
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); V+1c<LwT
} ,^mEi
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。 q7aqbkwz}
WLU_t65
*^]
~2hzyEh
Q`J U[nY
十. bind W?E01"p
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。 oq|o"n)~
先来分析一下一段例子 \2El>>
r%=a :GdAg
AFsieJ
int foo( int x, int y) { return x - y;} 6@#=z
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ]6v7iuvI
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 xv$fw>
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 @(=?x:j
我们来写个简单的。 qOpwl*?x+
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: t OnOzD
对于函数对象类的版本: /KnIU|;
"dndhoMq
template < typename Func > !X"nN9k
struct functor_trait aDz%
%%:r
{ +ah4 K(+3
typedef typename Func::result_type result_type; 3C=QWw?
} ; dMjQV&
对于无参数函数的版本: t4;gY298
={o4lFe3v(
template < typename Ret > {c?{M.R
struct functor_trait < Ret ( * )() > ]S?G]/k}
{ F3!6}u\F
typedef Ret result_type; &-NGVPk81`
} ; ZI$P Qz2i
对于单参数函数的版本: X0ugnQ6
S]fkA6v
template < typename Ret, typename V1 > En-=z`j
G
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > &~.|9P/45
{ Su,<idS
typedef Ret result_type; |,n(9Ix
} ; ^o Ds*F
对于双参数函数的版本: 4$2HO`@uN
T^d<vH
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > K\ pZ
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > j4@6`[n:
{ *R4=4e2#S
typedef Ret result_type; .u7grC C
} ; v%`k*n':
等等。。。 E<B/5g!
然后我们就可以仿照value_return写一个policy m#Z9wf] F
(mi=I3A(
template < typename Func > lv.h?"Ml
struct func_return B"4A1!
{ Ls|)SiXrY
template < typename T > kW%wt1",
struct result_1 yoq-H+<
{ 874j9ky[
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; j";L{
} ; e5FF'~A%]
s;Z i
template < typename T1, typename T2 > 56C'<#
struct result_2 _8`S&[E?
{ 33}p02#
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 2}P{7flDY
} ; g(jn
/Cx
} ; lnMU5[g{
="@f~~
nyhHXVRH
最后一个单参数binder就很容易写出来了 !L|VmLqa
CIwI1VR^
template < typename Func, typename aPicker >
_,Q -)\
class binder_1 i[33u p
{ Bq4@I_b
Func fn; #cD$
DA
aPicker pk; )cOBP}j+
public : ?gK|R
:[_k .1-+
template < typename T > f0g_Gn $
struct result_1 <[gN4x>'
{ 8&x&Ou$("V
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; SZxnYVY
} ; HsG3s?*
V+})$m*>
template < typename T1, typename T2 > |a0@4
:
struct result_2 p4uObK,
{ 2B6y1" B
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; %&'[? LXD
} ; aJs! bx>K
A i#~Eu*
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} FhEfW7]0,
[W'2z,S`WD
template < typename T > 'vZWkeo
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const K[V#Pj9
{ uqBV KE
return fn(pk(t)); T%PUV \LV
} HXB&
6
template < typename T1, typename T2 > KpQ@cc
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const T}'*Gry
{ d<cQYI4V
return fn(pk(t1, t2)); 1NN#-U
} &6\E'bBt
} ; A(C0/|#V
+I.{y
JVx-4?
一目了然不是么? IS{>(XT{
最后实现bind *MCkezW7{
tg2+Z\0)4g
-?)z@Lc
template < typename Func, typename aPicker > ZoqE,ucH
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 6099w0fR`
{ ;
jJ%<
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); F'@[b
} y&F&Z3t
PC?XE8o
2个以上参数的bind可以同理实现。 DnB :~&Dw
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。 \VAS<?3
2;SiH]HNS
十一. phoenix 0n?^I>j
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: +'g~3A-G
-0*z"a9<p8
for_each(v.begin(), v.end(), S]c&