一. 什么是Lambda =BqaGXr
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 }Ke}rM<
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, VQNYQqu`[
4,w{rmj
9z|>roNe
lry&)G=5
class filler DK@w^ZW6JA
{ pU:C=hq4
public : E+^} B/"
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 7kX7\[zN
} ; #U!(I#^3
sO{0hZkc
Z5*(W;;
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: 5|6z1{g8
_M"$5
T
j?f,~Y<k
282+1X
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); `G ;Lz^
r.a9W?(E
JR a*;_
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 XZep7d}
Wy^[4|6
l|ZzG4]+l
pzt Zb
二. 战前分析 &aevR^f+
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。 6XOpB^@
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 +}(B856+
3Q*RR"3
+3o)L?:g
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); +4:+qGAJ{
/* --------------------------------------------- */ tRUsZl
vector < int *> vp( 10 ); RZV1:hNN
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 2LxVt@_R!%
/* --------------------------------------------- */ F'5d\ v
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ,$6MM6W;-F
/* --------------------------------------------- */ $vw}p.
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); E9Xk8w'+
/* --------------------------------------------- */ G8(i).Q
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); e@2Vn? 5
/* --------------------------------------------- */ ]!tYrSM!
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); @rK>yPhf
dnX`F5zd
X,!OWz:[
uDE91.pUkr
看了之后,我们可以思考一些问题: ^pQ;0[9Y0
1._1, _2是什么? ,5<`+w#a
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 .f92^lu9
2._1 = 1是在做什么? bJ,=yB+0
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 xZ @O"*{
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 dT,m{[+
3Ibt'$dK
=iK6/ y`
三. 动工 ZnhuIAAG
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: /"%IhX-
G|G?h
5.K$
X$+7}
Q!+{MsZ
template < typename T > l3 pW{p
class assignment v$Y1+Ep9
{ SiuO99'nV
T value; /DG`Hg
public : Uo[5V|>X6
assignment( const T & v) : value(v) {} L^al1T
template < typename T2 > fddbXs0Sn
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } :V-}Sde
} ; p:Ld)U *
vkd<l&zD
::72~'tw
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 %J (
}D7-,
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment
s8_NN
Oi%~8J>
M Xt +
Hv7D+j8M
class holder pS@VLXZP
{ Lz>{FOR
public : ~S=fMv^BR
template < typename T > X$h~d8@r
assignment < T > operator = ( const T & t) const -^xKG'uth
{ JX@6Sg<
return assignment < T > (t); ,;e-37^0l
} -MW(={#
} ; |9"^s x
dj&m
:8|3V~%m
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: RJsG]`
GxBPEIim
static holder _1; 8qYGlew,
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 "JLhOTPaHf
kR~4O$riG
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); qjEWk."
而不用手动写一个函数对象。 SU}oKii
/
3k[<4-
bOIM0<(h
+-YuBVHL
四. 问题分析 CU^3L|f2N
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。 :!YJ3:\
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。 #\S$$gP
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 QRh4f\fY
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 V?z{UZkR
下面我们可以对这几个问题进行分析。 hRZS6" #
J8?6G&0H
五. 问题1:一致性 lLFBop
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| o^"3C1j
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ggsi`Z{j?
p6l@O3
struct holder YM*6W?
{ <RVtLTd/
// ~Q9)Q
template < typename T > Xg3[v3m|
T & operator ()( const T & r) const k:@Ls
{ BW-P%:B1!R
return (T & )r; z'D{:q
} \HEo8~TY
} ; m7eIhmP
jz7ltoP
这样的话assignment也必须相应改动: $$f$$
w:xKgng=L
template < typename Left, typename Right > >!F,y3"5S
class assignment $ 14DTjj
{ j/mp.'P1k
Left l; J9c3d~YW
Right r; {,2_K6#
public : |ylTy B
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 4
Wd5Goe:
template < typename T2 > xt0j9{p
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ^&/&I9z
} ; 2.2a2.I1
XJ/kB8
同时,holder的operator=也需要改动: `e|Lw
^J~4~!
template < typename T > )t|Q7$v1
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const X0QS/S-+
{ J15T!_AW<
return assignment < holder, T > ( * this , t); v+bjC
} .ehvhMuG|
HMd )64(
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 gH)B`
@
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 .(]1PKW
B2WX#/lgd
return l(rhs) = r; lj*913aFh
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Nb^:_0&H@
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: &+^ Y>Ke
A@AGu#W
template < typename Tp > :FpBz~!a
class constant_t JlGD.!`
{ u$p|hd
d
const Tp t; 6mpUk.M"
public : Ayt!a+J
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} OBQ!0NM_b
template < typename T > tSa%ZkS
const Tp & operator ()( const T & r) const f_XCO=8'v
{ Y!$z7K
return t; ]3jH^7[?
} M=_CqK*
} ; "0)G|pZI
G_4P)G3H
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 .cog9H'
下面就可以修改holder的operator=了 o}Np}PE6
^BTNx2VHf
template < typename T > vUeel%
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const Y
@&nW
{ --)[>6)I
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); (OJ9@_fgG[
} (5;xs
f L?~1i =
同时也要修改assignment的operator() dsuW4^l
h1)\.F4G
template < typename T2 > `2
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } OAOmd
4
现在代码看起来就很一致了。 '#6DI"vJ
R~-q!nC
六. 问题2:链式操作 HX*U2<^
现在让我们来看看如何处理链式操作。 -;z\BW5y
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。 c7wgjQ[
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。 G[,VPC=
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。 S3cQC`^
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct p?nVPTh
kk#d-!
$[
template < typename T > MWf%Lh;R
struct result_1 j<?4N*S
{ 3I(H.u
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ~VF,qspO
} ; R8*4E0\br
I9m
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: Mla,"~4D5
4HAfTQ 1G
template < typename T > uESHTX/[
struct ref ']x]X,
{ N@S;{uK
typedef T & reference; k2;yl_7
} ; J(60eTwQ
template < typename T > :;QLoZh^
struct ref < T &> `mVH94{+I
{ E)bP}:4V
typedef T & reference; X3vrD{uNU
} ; lom4z\6
(ol 3vt
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: QH:i)v*
V6N#%(?3
template < typename T > &bb*~W-
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const $[e*0!e
{ \)hmg
return l(t) = r(t); X.Kxio
$o
} ~ nIZg5
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 GS@ wG
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 S5vJC-"
e^fjla5
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 Q_S
fFsY
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: h2y@xnn
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 _G42|lA$/
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 .KV?;{~q@
最后的布局是: F6Ixu_s
Add va)\uXW.N
/ \ F-t-d1w6
Divide 5 gi8kYHldH
/ \ @:
NrC76
_1 3 {^v50d
似乎一切都解决了?不。 ;a|A1DmZ
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。 #~Q0s)Ze
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。 Vs(;al'
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: w t}a`hxu
J_tJj8
template < typename Right > ,}<v:!
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const n*V^Qf
Right & rt) const L/shF}<
{ *E>YLkg]
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); DF#Ob( 1
} )pJzw-m"
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 )g-*fSa
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。 J{91 t |
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。 @|M10r9E
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。 -?ip ?[Z
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。 WW&0FugY_
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? 6w5 4+n
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: NLj0\Pz|B
n'&WIf3
template < class Action > FT=w`NE,+
class picker : public Action _)ERi*}x8
{ j1g^Q$B>m
public : 7oUYRqd
picker( const Action & act) : Action(act) {} ^0VI J)y
// all the operator overloaded (2S,0MHk
} ; sI`Lsd'V
\aG>(Mr
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 :Y"f.>
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: Qf"gH<vT
R+5x:mpHy
template < typename Right > )y8$-"D(it
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const #<)u%)`
{ o rEo$e<
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ' e-FJ')|
} TkK- r(=
d6_ CsqV
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > #T+%$q [:
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。 ~6R|
a
Iu%S><'+
template < typename T > struct picker_maker ,]>Eg6B,u
{ ybfNG@N*
typedef picker < constant_t < T > > result; }F-W OQ
} ; 9NVe>\s_
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > TfMuQ i'>
{ "= HCP,
typedef picker < T > result; Wh"oL;O
} ; 6kHAoERp
V\Rbnvq
下面总的结构就有了: W0X?"Ms|a
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。 Cdc6<8
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。 i9_ZK/*
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 +
6O5hZ
至此链式操作完美实现。 Hw_(Af?C
8LB+}N(8f
JhIgqW2
七. 问题3 ?%F*{3IP
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。 ?~;G)5
rj<r6
template < typename T1, typename T2 > ,qyH B2v
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <1>\?$)D
{ Ar N *9
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); cOq^}Ohan
} {!@Pho) Q
hC=9%u{r?
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: >#<o7]
`A])4q$
template < typename T1, typename T2 > =.f]OWehu.
struct result_2 I HgYgn
{ Y[#i(5w
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 4#!NVI3t
} ; a=T_I1
TIYI\/a\;
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? 22)2olU
这个差事就留给了holder自己。 ]N,n7v+}
_py%L+&{
uAwT)km
{
template < int Order > f =B)jYI
class holder; dUyit-
template <> :%~+&qS
class holder < 1 > 2'$p(
{ R&PQU/t)
public : a`|&rggN
template < typename T > "X=l7{c/
struct result_1 t
5g@t0$
{
3XjM@D
typedef T & result; Y1vl,Yi
} ; aOFF"(]Cl
template < typename T1, typename T2 > S;[9
hI+
struct result_2 F
0q#.
{ sluR@[l
typedef T1 & result; s~W:N.}*
} ; v,#*%Gn`%
template < typename T > 21_>|EKp
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const I"eXoqh
{ zc%#7"FM
return (T & )r; )/A IfH
} ?{ns1nW:
template < typename T1, typename T2 > ~_OtbNj#
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const f^z/s6I0
{ n@r'b{2;l
return (T1 & )r1; W7r1!/ccj
} {B8W>>E
} ; q|xJ)[AO
^kA^>vi
template <> ~OO&%\$k
class holder < 2 > ^dj
avJ
{ fS+Ga1CsH
public : 9&a&O
Z{
template < typename T > _7Z|=)
struct result_1 `&xo;Vnc
{
?UuJk
typedef T & result; aUUr&yf_L
} ; Exd$v"s
Y
template < typename T1, typename T2 > tp"dho
struct result_2 o\6A]T=R
{ MM8@0t'E
typedef T2 & result; 7.@$D;L9
} ; %GG:F^X#
template < typename T > y8=p;7DY
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const RQiGKz5
{ F=)9z+l#
return (T & )r; WxwSb`U|
} ODa+s>a`^
template < typename T1, typename T2 > X-,scm
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 7 $AEh+f
{ $h"Ht2/ J
return (T2 & )r2; $=?1>zvF
} T*YbmI]4
} ; 4pNIsjl}
=xzDpn>f
HRP4"#9R
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 !}%,rtI
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ~a@O1MB
首先 assignment::operator(int, int)被调用: |Yq0zc!
)c~1s
return l(i, j) = r(i, j); TTB1}j+V6
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) &+F|v(|r
pdCn98}%-
return ( int & )i; :6R0=oz
return ( int & )j; }2dz];bR
最后执行i = j; fu3~W
可见,参数被正确的选择了。 m=;0NLs4
JBX#U@k>I
x0aPY;,N0
MR8\'0]
pbg[\UJyd
八. 中期总结 'nH/Z 84
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: .1F(-mLd
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 wkSIQL
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 |.kYomJ
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Cm)_xnv
#XSs.i{
YbS$D
/JaCbT?*T
)
xRm
d)V"tSC,
九. 简化 )Rhy^<xH
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 xw ]
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 G55-{y9Q
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: MD ETAd
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 f n]rMH4>
+-*/&|^等 +<cvyg5U
2. 返回引用。 h4@v.GI
=,各种复合赋值等 cW+6Emh
3. 返回固定类型。 ,SEC~)L
各种逻辑/比较操作符(返回bool) (dSf>p r2
4. 原样返回。 &{#4^.Q
operator, |Ld/{&Qr
5. 返回解引用的类型。 OGmOk>_
operator*(单目) w-~u[c
6. 返回地址。 dQhh,}
operator&(单目) w h4WII
7. 下表访问返回类型。 j@OGl&'^-
operator[] "T>74bj_|Q
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 S;0,UgB1
operator<<和operator>> *.g0;\HF
'G3;!xk$
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。 A0L&p(i
例如针对第一条,我们实现一个policy类: X^L)5n+$X
j8lWra\y
template < typename Left > }lN@J,q
struct value_return XhF7%KR
{ 3hzI6otKS
template < typename T > mDn*v(
f
struct result_1 NzRpI5\.
{ hY5G=nbO*
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; KEfn$\
} ; hdFIriE3
^QX3p,Y
template < typename T1, typename T2 > -C9_gZ
struct result_2 *0y|0J+0
{ GWs[a$|
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; H^Th]-Zl
} ; !1MSuvWP
} ; f< A@D"m/
n<C4-'^U[a
6#NptXB
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 9v7l@2/
Q}G'=Q]Juz
下面我们来剥离functor中的operator() 'B;aXy/JC
首先operator里面的代码全是下面的形式: -Fcg}\9
+8+@Az[e0
return l(t) op r(t) 5l"EQ9
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ]ZkhQ%
return op l(t) W}6(; tI
return op l(t1, t2) v?Q|;<
return l(t) op sS$"6
return l(t1, t2) op rDNz<{evj
return l(t)[r(t)] chjXsq#Q^
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] JX_hLy@`
=*Z=My}3~
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: S"FIQ&n
单目: return f(l(t), r(t)); B7"/K]dR:
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); L%,tc~)A
双目: return f(l(t)); ?2ZggV
return f(l(t1, t2)); `I$'Lp#5
下面就是f的实现,以operator/为例 v?b9TE
cP[3p:
struct meta_divide Eq>3|(UT
{ 57/9i>
@
template < typename T1, typename T2 > =2HR+
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) J 00<NRxj"
{ vywd&7gK
return t1 / t2; F,0@z/8a
} E\N?D
} ; +QNFu){G
C`F*00M{
这个工作可以让宏来做: <1tFwC|4BJ
4&r+K`C0
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 4am`X1YV#
template < typename T1, typename T2 > \ I8r5u=PH
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Q9X7-\n
以后可以直接用 $x&@!/&|pv
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) I(fq4$
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 tqLn A
(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。。。) =|IB=
F"O{eK0T
2`(-l{3
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 Q+/:5Z
C
(uG.s %I
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > olPV"<;+pO
class unary_op : public Rettype T1bPI/
{ .uzg2Kd_
Left l; c)8V^7=Q
public : JpN]j`
unary_op( const Left & l) : l(l) {} /3D!,V,
[Af&K22M(X
template < typename T > XHuY'\;-
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4HlOv%8
{ *z4n2"<l
return FuncType::execute(l(t)); 7sECbbJT
} [.DSY[!8U
X%"P0P
template < typename T1, typename T2 > m7X&"0X
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Zd@'s.,J
{ `<ITLT
return FuncType::execute(l(t1, t2)); dzDh V{
} e*_8B2da
} ; A#~"Gp
9`}Wp2
Ko6tp9G
同样还可以申明一个binary_op &fA`Od6l"
,j
wU\xo`C
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > .#R\t 7m%
class binary_op : public Rettype oXwoi!
{ \3dMA_5
Left l; $|.x !sA
Right r; ty]JUvR@
public : AfKJaDKf
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} MfUG@
q[{q3-W
template < typename T > >nmby|XtW
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const >T{9-_#P
{ h.c<A{[I6c
return FuncType::execute(l(t), r(t)); "!<Kmh5
} B`OggdE
2%0zPflT
template < typename T1, typename T2 > .>>@q!!s!
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x.ZV<tDi7
{ yA*~O$~Y
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); vC~];!^
} pH.wCD:1n
} ; L>$yslH;b
5%kt;ODS
B9|!8V
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 z<c^<hE:l
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 h4H~;Wl0
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) s]`&9{=E
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 W"4E0!r
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! *A2J[,?c
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 ,(Fo%.j
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 e/lfT?J\
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) x3>K{
下面是修改过的unary_op L~A"%T,/h
Y2vzK;
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > `g6XVa*%#
class unary_op <.(IJ
{ [CBA Lj5
Left l; <&TAN L
#T
Cz$_=t
public : ~R-S$qizAC
(:2:_FL
unary_op( const Left & l) : l(l) {} uSbOGhP
Rct|"k_"Ys
template < typename T >
S%uH*&`
struct result_1 <ro0}%-z>M
{ G40,KCa
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 0F=UZf&
} ; zkn K2e,$
ZgF-.(GV
template < typename T1, typename T2 > MBs]<(RJZ
struct result_2 K+Q81<X~
{ OGg9e
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 2H;&E1:
} ; pl
Ii
r4dG83qg
template < typename T1, typename T2 > GjE/!6b
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const N72z5[..
{ l"o@.C}f/
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); QZef=
} #9}KC 9f
lG>rf*ei~
template < typename T > QR2J;Oj_
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ESiNW&u2
{ I?dh"*Js&
return OpClass::execute(lt(t)); fF[n?:VV
} pA3j@w
T[U&Y`3g
} ; l@Ma{*s6=5
##Z:/SU
W*;~(hDz
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 <8 Nh dCO6
好啦,现在才真正完美了。 !vfjo[v
现在在picker里面就可以这么添加了: xB]~%nC[O
M |?qSFv:
template < typename Right > dm,7OQ
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const \:4WbM:B
{ d?WA}VFU
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); <i^Bq=E<rJ
} {5-4^|!
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。 5X\3y4
K+dkImkh
qWKpnofa
w4:S>6X
L{bcmo\U
十. bind go m<V?$
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。 T=:O(R1*0
先来分析一下一段例子 Wd~aSz9
F)j-D(c4
&zlwV"W
int foo( int x, int y) { return x - y;} )^
R]3!v
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Vk y~yTL)\
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ylLQKdcL
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。 `Q1S8i$
我们来写个简单的。 qw&Wfk\}
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ]G1{@r)
对于函数对象类的版本: <?&GBCe
gHQ[D|zu
template < typename Func > Km8btS]n
struct functor_trait bWt>tEnf
{ GbwcbfH
typedef typename Func::result_type result_type; 'M|W nR
} ; IQMk :
对于无参数函数的版本: 6b9D db*
zKe&*tZ
template < typename Ret > t^&:45~Q
struct functor_trait < Ret ( * )() > {0lY\#qcE
{ 0Tp?ED_
typedef Ret result_type; QBR9BR
} ; oB-&ma[ZS
对于单参数函数的版本: owCQ71Q
MnO,Cd6{%d
template < typename Ret, typename V1 > /R''R:j
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 8d-; ;V
{ 6]\F_Z41
typedef Ret result_type; PkLRQ}
} ; Z9i,#/
对于双参数函数的版本:
\u2K?wC
~4U[p 50
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 0Q;T
<%U
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > +N5G4t#.
{ *GfGyOS(
typedef Ret result_type; ; QR|v
} ; n8w|8[uV^
等等。。。 ,M>W) TSH
然后我们就可以仿照value_return写一个policy }kT;UdIu;
s+[_5n~
template < typename Func > x]euNa
struct func_return zek\AQN
{ 1HN_
template < typename T > 6NO=NL
struct result_1 enF.}fo]
{ ?p. dc~tZ
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; vPi\ vU{
} ; XU2HWa
6vX+-f
template < typename T1, typename T2 > +DF<o
U~
struct result_2 Y">Q16(
{ RT9fp(6*
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; BNyDEFd
} ; "h7Z(Y
} ; Q&MZ/Nnf
H5, {Z
cK(}B_D$
最后一个单参数binder就很容易写出来了 HNY{%D
/Or76kE
template < typename Func, typename aPicker > izY,t!
class binder_1 E-X-LR{CC
{ 5>j,P
Func fn; }C/}8<
aPicker pk; #E^ %h
public : D@[$?^H
01H3@0Q6
template < typename T > -3wg9uZ&
struct result_1 T(a*d7
{ 0w< iz;30
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; bTA<AoW9="
} ; 5 f/[HO)
;r49H<z
template < typename T1, typename T2 > Vn];vN
struct result_2 {
zlq6z
{ +ywWQ|V
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 8}xU]N#EV
} ; Jfo|/JQ
3`^]#Dh
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} [DGq{(O
T1n GBl\(
template < typename T > nqgfAQsE)
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4z#CkT
{ /Klwh1E
return fn(pk(t)); #kLM=a/_NO
} #g ~~zwx/N
template < typename T1, typename T2 > 5kC#uk
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \Q^\z
{ 5mER&SX
return fn(pk(t1, t2)); :".!6~:2
} <Y~V!9(~{Q
} ; ;1(OC-2>d
G <Lm}
"q#(}1Zd
一目了然不是么? &+&^Hc
最后实现bind cTRCQ+W6:
KO{}+~,.6
(c(?s`;
template < typename Func, typename aPicker > hzKfYJcQ|
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) F4bF&% R
{ !ae@g
q'
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); <408lm
} jVfC 4M7 ,
Qf=%%5+?8
2个以上参数的bind可以同理实现。 em>CSBx
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。 m1daOeZ]P
?W.Y
x7c
十一. phoenix RL)'m
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: [K"v)B'
)>TA|W]@
for_each(v.begin(), v.end(), ^e&,<+qY
( _fMooI)U1
do_ Ln`c DZSM
[ <<UlFE9"
cout << _1 << " , " 5O*+5n
] @B&hR} 4
.while_( -- _1), NiyAAw
cout << var( " \n " ) =#y&xWxL