一. 什么是Lambda +l9!Fl{MK\
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 G9xmmc
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, s$Z
_48
BD_Iz A<wK
GP?M!C,/}k
$\]&rZVi
class filler '8!YD?n
{ $$Oey)*
public : [RLN;(0n
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} {2=jAz'?
} ; BK)$'AqO
n
`&/D
:N4t49i
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: nbm&wa[
3I)VHMC
MZSy6v
eg(6^:z?f
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); @D{KdyW
x=b7': nQ
>O*IQ[r-
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 iV'k}rXC
vk77B(u
mRL"nC
$ M`hh{ -
二. 战前分析 L ^q""[
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。 Si8pzd
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 [DJ|`^eKD
a%kQl^I4
YB(Q\hT~\;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); fI&t]
/* --------------------------------------------- */ }=<
vector < int *> vp( 10 ); R=gb'
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); OGK}EI
/* --------------------------------------------- */ WI-&x
'
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); )'l:K.F
/* --------------------------------------------- */ &J[:awQX
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); :r{<zd>;
/* --------------------------------------------- */ \MyLc/Gh5
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); B2>H_dmQ
/* --------------------------------------------- */ ''yB5#^w(
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 39:bzUIF
A\4D79>x
OI|[roMK
8aK)#tNWN
看了之后,我们可以思考一些问题: 4!Fo$9
1._1, _2是什么? wPQH(~k:
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 EMY/~bQW
2._1 = 1是在做什么? &S~zNl^m
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 zQcL|(N
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 iW$_zgN
QoI3>Oj=
u(@$a4z
三. 动工 'GNK "XA^
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ck:T,F{}
uxXBEq;
.YhA@8nc~l
5eLtCsHz
template < typename T > q
?|,O;?
class assignment |cK*~
{ vx>b^tJKC
T value; `7c~mypx
public : %Qmn-uZ
assignment( const T & v) : value(v) {} ;D3C>7y
template < typename T2 > e|)hG8FlF
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 2L3)#22m*
} ; 2^r<{0@n
v\c>b:AofD
i+A3~w5c
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 {j9{n
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment j_K4;k#r
&Y!-%{e
I3aNFa}
:*I#n
class holder fY{1F
{ aRj9E}
public : HJ9Kz^TnC
template < typename T > WA5 kg\
assignment < T > operator = ( const T & t) const tI`Q /a5@
{ +[M6X}
TQ
return assignment < T > (t); nL5cK:
} w^Sz#_2
} ; N:S/SZI
( Z619w
O9G[j=U
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 2y//'3[
,kiv>{
static holder _1; (jnQ
-
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 7r7YNn/?
7S-ys+
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 34`'M+3
而不用手动写一个函数对象。 w{Ivmdto
]3x?
4QH3fTv
UxbjA- U[
四. 问题分析 4;w;'3zq
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 oQLq&zRH`f
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 S
^"y4-2
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 s(5Y
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 - \5v^l
下面我们可以对这几个问题进行分析。 .~)q};Z
8LyD7P1\
五. 问题1:一致性 6w*dKInG[-
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| &4 {KV.
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 bk[U/9Z\
wu7Lk3
struct holder _64A(U
{ "An,Q82oHf
// X@'uy<tI-
template < typename T > q2/pNV#
T & operator ()( const T & r) const 61Bwb]\f/|
{ ?L5zC+c!
return (T & )r; TcyNIx
} o~U$GBg
} ;
[/PR\'|
p?{Xu4(
这样的话assignment也必须相应改动: Nu0C;B66
)s)I2Z+
template < typename Left, typename Right > I.WvLLK2
class assignment Um}
{ % "kPvI3Y
Left l; }HL]yDO
Right r; }Q)#[#e
public : Qn^'
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} O6Vtu Ws%
template < typename T2 > \(J8#V
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } __lM7LFL
} ; 8/DS:uM
F;>V>" edl
同时,holder的operator=也需要改动: 9V'%<pk''(
Y_Eb'*PY
template < typename T > qsF<!'m7`
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const kJWn<5%ayg
{ WKQ^NEqr3
return assignment < holder, T > ( * this , t); !ds"9w
} yID164&r
4]rnY~
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。 +cWLjPD/}
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 t$+?6E
7@C<oy_bb
return l(rhs) = r; y6@0O%TDN
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 KMt`XaC9e
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: IWBX'|}K
6T>mW#E&
template < typename Tp > i}b${no
class constant_t lNNv|YiL
{
7;u
e
const Tp t; OHv[#xGuV?
public : ?M$.+V{a
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} z_g~
template < typename T > 909?_v
const Tp & operator ()( const T & r) const c@YI;HS_g
{ bf0+DvIB
return t; 6L:x^bM
} H!vax)%-\
} ; (As#^q\>B
8][nmjk0
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ?=>+LqP
下面就可以修改holder的operator=了 X"MB|Ny
z,|r*\dw
template < typename T > eeIhed9
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const U2$d%8G
{ \Fl+\?~D
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); Z/Eb:
} ODZ5IO}v
>O1[:%Z1
同时也要修改assignment的operator() Qg^cf<X{i
_a_7,bk5
template < typename T2 > aGK?x1_
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Yaj0;Lo[wt
现在代码看起来就很一致了。 e }mD]O}
J~=n`pW
六. 问题2:链式操作 Cv
}Qwy
现在让我们来看看如何处理链式操作。 d#6`&MR
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。 2#o>Z4 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。 pqUCqo!m\
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。 iM2W]
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 4!$s}V=6
;V^ 112|C
template < typename T > A01AlK_B
struct result_1 I[b}4M6E
{ '[J<=2&
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 0ph{
} ; pkP?i5,
^Y<|F!0
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 17D"cP
]"+95*B
template < typename T > t(GR)&>.2
struct ref w0|gG+x jS
{ +${D
typedef T & reference; y+!+ D[x
} ; 6`!Fv-
template < typename T > dp++%:j
struct ref < T &> )Y]{HQd
{ ub7zA!%
typedef T & reference; [(o7$i29|%
} ; @lCJ G!u
76>7=#m0u'
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: a,3j,(3
!E,A7s
template < typename T > o8zy^zN$6
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const %Rz&lh/
{ XGJj3-eW{
return l(t) = r(t);
.w> 4
} ]BtbWKJBqe
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。 OS4q5;1#
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 \
W?R
W ZazJ=27}
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 !iH-#B-
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: N;Dni#tQ`
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 I/M _p^
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 9Q(+ZG=JkV
最后的布局是: U7doU' V/
Add u)3 $~m~
/ \ pAb.c
Divide 5 S{FROC~1R
/ \ w^L ta
_1 3 smdZxFl
似乎一切都解决了?不。 XO-Prs
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 TT50(_8
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 .,7JAkB%t
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: qb5#_1qz+^
t<T[h2Wd
template < typename Right > CNr/U*+
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const nl(WJKq'
Right & rt) const 'xhcuVl
{ 56e r`=ms
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 89n:)|rWq
} uC8L\UXk
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 gXonF'
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。
}8@M@
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 '" X_B0k
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 {cB+mh;mJ>
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 %VzKqh
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? U~}
U\_
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: :8 jhiB)
"t({D
template < class Action > JC}f-%H?K
class picker : public Action vKq^D(&cl
{ }j2Y5
public : yz-,)GB6
picker( const Action & act) : Action(act) {} "V>R9dO{"!
// all the operator overloaded 7]x3!AlV
} ; 3' ~gviI
Mn$]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。 t^xTFn
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: !@x+q)2
{&P
FXJ
template < typename Right > j:}J}P
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 21ppSN>
{ \S*$UE]uG
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); L4b:F0
} ) c/%
NiN
< -uc."6\
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 'Q
=7/dY3I
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 2+cNo9f
ik"sq}u_]E
template < typename T > struct picker_maker l"q1?kaVg
{ /erN;Oo%<
typedef picker < constant_t < T > > result; Dy]I8_
} ; >6~k9>nDb<
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > RrhT'':[
{ :d0Y%vl
typedef picker < T > result; /wxE1][.
} ; DbZ0e5
7R3fqU.Rq
下面总的结构就有了: PN$X N<
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。 osOVg0Gyj
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。 +B'8|5tPX
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 zP:cE
至此链式操作完美实现。 FYb34LY
W(25TbQ
65oWD-
七. 问题3 -w;(cE
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。 v}sY|p"
Og2vGzD
template < typename T1, typename T2 > p1D[YeF4
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const cO\-
{ t ?h kL
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); FVB;\'/
} \eGKkSy
@)>D))+
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: P_gYz!
zf.-I
template < typename T1, typename T2 > H{?9CxYa
struct result_2 j} F-Xs+
{ fa&-. *
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; xq%{}
} ; BR v+.(S
)i>[M"7
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? &3v&i*DG,I
这个差事就留给了holder自己。 R8-^RvG
R//$r%a
.6m "'m0;
template < int Order > l;"Ab?P\
class holder; E15vq6 DKF
template <> '.Ym!r~wL
class holder < 1 > p0{EQT`tMG
{ ?(
=p<TUw
public : x1gx$P
template < typename T > 6*nAo8gl
struct result_1 HPQ/~0$
{ %d m-?`
typedef T & result; 1|ZhPsD.}g
} ; h{}mBQl
template < typename T1, typename T2 > [pg}S#A
struct result_2 |!H?+Jj:
{ C#i UP|7hh
typedef T1 & result; {%.Lk'#9
} ; 4KI [D{
template < typename T >
sM\lO
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const dQgk.k
{ m,>
return (T & )r; p<`+sf}A:
} s$DrR
template < typename T1, typename T2 > pi@Xkw
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const fd8!KO
{ VW@ x=m
return (T1 & )r1; t` 8!AhOgc
} }wwe}E-e
} ; 1%J.WH6eQ
D H^T x
template <> RGD]8mw
class holder < 2 > T7$S_
{ G",.,Px
public : .wK1El{bf
template < typename T > ,>LRa
struct result_1 DF1<JdO+
{ &hV Zx
typedef T & result; 'GJVWpvUU
} ; M R'o{?{e`
template < typename T1, typename T2 > T~gW3J
struct result_2 VY+>=!
{ !asqr1/
typedef T2 & result; 5IqQ |/m<6
} ; 9.M{M06;
template < typename T > O\OE0 [[
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const {SG>'KXZ
{ :Dl%_l
return (T & )r; F9XT
lA
} !:fv>FEI9
template < typename T1, typename T2 > NvtM3
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const jN/C'\QL
{ Nm]%
}
return (T2 & )r2; uD>z@J-v
} 2L\3S ukj
} ; .tF|YP==
{<w
+3Va
BH@b1}
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> >。 ,
fb(
WY
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: N
dR ]
首先 assignment::operator(int, int)被调用: r$nkU4N'
h3Fo-]0
return l(i, j) = r(i, j);
?RD *1
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) . p^xS6e{
A8?[6^%O|
return ( int & )i; ^uaFg`S
return ( int & )j; noA-)
最后执行i = j; .Gb+\E{M
可见,参数被正确的选择了。 *j*Du+
0jB X5
lr('k`KOQ
LxJ6M/".
Ff"gadRXd
八. 中期总结 }X$l\pm
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: $W!]fcZlB
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 .
%(^mK)zQ
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 *,#q'!Hq
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor I ftxSaP
+T_ p8W+j
o;J;*~g
[{F%LRCo-
`?o=*OS7Y
H`<?<ak6'M
九. 简化 sm s1%%~
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。 8?jxDW
a
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 f =_^>>.
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: a&/HSf_G
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 t&c&KFK)I&
+-*/&|^等 02 f9 w V
2. 返回引用。 TGWdyIk
=,各种复合赋值等 (:$9%,x
3. 返回固定类型。 EI`vVI
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 3-Y=EH_0
4. 原样返回。 2mJ:c
operator, c %<2z
5. 返回解引用的类型。 IUhp;iH
operator*(单目) R40W'N1%q
6. 返回地址。 wz@FrRP=
operator&(单目) Y">4Qx4W
7. 下表访问返回类型。 P"4Mm,
C
operator[] ~8Sqa%F>
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ."JzDs
operator<<和operator>> :|XCnK0
`*9EKj
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 |Is'-g!
例如针对第一条,我们实现一个policy类: d 7i#w
#
rycJyiw<-
template < typename Left > &X w`T9<
struct value_return %F$N#YG
{ E\e]K
!
template < typename T > =jIxI,
struct result_1 sC6r.@[u8t
{ Z>{*ISvpq
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; r%!FmS<
} ; mq`5w)S)\o
T0L+z/N_m.
template < typename T1, typename T2 > A#:8X1w
struct result_2 u[`v&e
{ )l2P}k7`
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; j:?N!*r=
} ; `!kL1oUYE
} ; 7x+=7,BZd
UT-ewXh
LV=^jsQ5
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait R"Y?iZed3
Gmgeve
下面我们来剥离functor中的operator() a#R%8)
首先operator里面的代码全是下面的形式: )_pt*xo
x(yX0 ,P/7
return l(t) op r(t) B?TpBd
return l(t1, t2) op r(t1, t2) G"f du(.@
return op l(t) W8uVd zQ
return op l(t1, t2) %QE5<2k
return l(t) op `wV|q~
return l(t1, t2) op +QupM
return l(t)[r(t)] z6}Pj>1
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] %g-0O#8}
LI:?Y_r
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: ;x RjQR
单目: return f(l(t), r(t)); Z]e4pR6!
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ~GYpat
双目: return f(l(t)); 45r|1<R o
return f(l(t1, t2)); 8v$g
下面就是f的实现,以operator/为例 X o_] v
=u[rOU{X"W
struct meta_divide |<QI%Y$dr
{ wV
%8v\
template < typename T1, typename T2 > V4oak!}?
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) y$v@wb5
{ 2:/u2K
return t1 / t2; XL?Aw
} oEPNN'~3
} ; G/%Ubi6%
B^Bbso'{1
这个工作可以让宏来做: I-,X wj-
?V6 %>RU
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ [M<{P5q
template < typename T1, typename T2 > \ Kd
TE{].d
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ][rTQt m
以后可以直接用 e7hO;=?b'
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) F42TKPN^uu
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 v?%0~!
(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。。。) ?bn;{c;E
CElPU`J,\[
/W? z0tk`
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 &KOO&,
Wu]/(F
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > a]{uZGn@i
class unary_op : public Rettype SkriX\p
{ 1wU=WE(kKZ
Left l; f^ywW[dF
public : /H.(d 4C
unary_op( const Left & l) : l(l) {} \ p1K(H
Qlf
9]ug)
template < typename T > SAQs{M
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const n8
GF8a
{ L;nZ0)@@l
return FuncType::execute(l(t)); }^IwQm*i
} f>?^uSpWH
L F8Pb;I
template < typename T1, typename T2 > .O;!W<Ef$
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const *EX$v4BX
{ 1Q0%7zRirI
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ;7wwY$PBH
} ;!^ +N
} ; ./';P<)
(v|ixa
p"g1V7B
同样还可以申明一个binary_op o- cj&Cv%
!~ BZHi6\
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > W{L
class binary_op : public Rettype %GNUnr$
{ 5#yJK>a7
Left l; HDa~7wE
Right r; l@~1CMyN
public : r94j+$7
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Y1m}@k,+M
>a?OXqYP
template < typename T > D$Kz9GVZq
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const r.Y*{!t
{ T$#FAEz
return FuncType::execute(l(t), r(t)); =I+l=;05Rd
} Bm65W
`WraOsoY
template < typename T1, typename T2 > >cBGw'S
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const cZCGnzy
{ ( [K2:n\
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 9k714bnMLX
} 03PN{<
} ; 16a_GwfM
E\
K
E`A<]dAoK
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 aW52.X z%8
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 R>/QARX
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 7KvXTrN!9
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。 4.,KEt'H
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! <O
<'1uO,
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。。。 P-/XYZ]`
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 n25irCD`
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)
))%@@l[
下面是修改过的unary_op |@T5$Xg]5
Sb@{f<3E
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > fW_}!`:
class unary_op 2N8rM}?90
{ hj[+d%YZY"
Left l; +YGw4{\EL
6Tm
Rc
public : &CB.*\0
3i@ "D
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ~ LJ>WA
o(Ua",|
template < typename T > 2<46jJYL'
struct result_1 +cPE4(d
{ k"Z"$V2i
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; U}A|]vi@
} ; u7<qaOzs?
Sleu#]-
template < typename T1, typename T2 > *G2)@0
{
struct result_2 (>!]A6^L~
{ BR&Qw'O%
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; jc%{a*n"vr
} ; ;~'cITL
7G<KrKal
template < typename T1, typename T2 > I]uOMWZs
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const (<d&BV- "
{ 'S%} ?#J
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); [*Aqy76Qa
} 2$j
Ot}
AHp830\
template < typename T > :{TmR3.
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const lRa
3v Ng
{ c&| '3i+
return OpClass::execute(lt(t)); .BYKdxa
}
d'Ik@D]I
Xh7~MU~X
} ; O X5Co<u
zAkc67:
`wn<3#
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 0i5T]
)r
好啦,现在才真正完美了。 a=:{{\1o
现在在picker里面就可以这么添加了: 5vUz
=ELDJt
template < typename Right > *MnG-\{j
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const pr[B$X.V
{ i&}zcGC
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); tn:/pPap
} ~7,2N.vO2
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。 Kc2OLz#
$ +GFOO
@^y?Bh9jQ
}ZM*[j
EL 8N[]RF
十. bind [G'!`^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。 [0tfY0
先来分析一下一段例子 m>*A0&??[
E.H,1 {
m! '1$G
int foo( int x, int y) { return x - y;} {LB
}v;?l
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 9J2q`/6~e
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Z3abem<Q
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。 bCE7hutl
我们来写个简单的。 B:6sVJ
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: IQk#
对于函数对象类的版本: n ]6
0
bD-/ZZz
template < typename Func > TsFdy{/o*
struct functor_trait qUoMg%Z%l
{ V&4:nIS>z
typedef typename Func::result_type result_type; Ddm76LS
} ; ~f]r>jQM
对于无参数函数的版本: syC"eH3{
2l[A=Z
template < typename Ret > o
{XwLi
struct functor_trait < Ret ( * )() > |peMr#
{ z[|PsC3i:
typedef Ret result_type; |0%4Gk);
} ; $!l2=^\3
对于单参数函数的版本: eUKl
Co
rjpafGCp
template < typename Ret, typename V1 > OFQi&/
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 0r$hPmvv8
{ JV?RgFy
typedef Ret result_type; @aiLGwh
} ; rs 1*H
对于双参数函数的版本: "k6IV&0
3x
picP_1L
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > $*v 20
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > !6tC[W`
{ 8SCW.;0
typedef Ret result_type; <Z_wDK/UR
} ; Hdq/E>u
等等。。。 U@v8H!p^i
然后我们就可以仿照value_return写一个policy {Y*]Qc
b~haP.Cl:
template < typename Func > N>}K+M>
struct func_return ]}l+ !NV<
{ 4QKE{0NE
template < typename T > ,m?UFRi
struct result_1 ?_Dnfa_
{ #G!Adj+p5
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 4 _U,-%/
} ; I_6` Z 0
E_'n4@}Cx
template < typename T1, typename T2 > 3@cJ=
struct result_2 5KH'|z
{ 4h_4jqf=pU
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; CF}Nom)
} ; +}-W.H%` 0
} ; 76i
rb!-
W$t}3Ru
6:EH5IO
最后一个单参数binder就很容易写出来了 wM4g1H%s
\]`(xxt1
template < typename Func, typename aPicker > Tx!m6B`Y
class binder_1 R.YGmT'2
{ ^<
/vbF
Func fn; >KClH'R2
aPicker pk; ^n45N&916
public : ?n9$,-^v
ma-Y'
template < typename T > CU>K
struct result_1 U)w|GrxX
{ 5G] #yb74
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; RBD7mpd
} ; >3
.ep},
K!:
,l
template < typename T1, typename T2 > zHs
struct result_2 ][5p.owJse
{ -L 'K
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ~Yz/t
} ; NdSxWrD`m
'5,,XhP
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} {kRC!}
e"adkV
template < typename T > ]>4Qs
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]xLb )Z
{ >scS wT
return fn(pk(t)); N
evvA(M
} XsN#<"f;i
template < typename T1, typename T2 > ccRk4xR
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4%v+ark8
{ ,WDAcQ8\
return fn(pk(t1, t2)); muX4 Y1M_
} 5WJkeG ba
} ; p vR& ~g
bSmaE7
Jx9%8Ek
一目了然不是么? &CmkNm_B
最后实现bind hic$13KuP
UuqnL{
?.A/E?Oc
template < typename Func, typename aPicker > ~m|?! ]n
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) z%dlajYm:
{ U?^|>cMr
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); P_g0G#`4
} T\s#-f[x
lg
2个以上参数的bind可以同理实现。 +95dz?~
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。 %y7wF'_Y
ft qW3VW
十一. phoenix R:R@sU
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: -*q2Y^A^l
bfI -!,
for_each(v.begin(), v.end(), u
R%R]X
( }0nB'0|y
do_ _r5Ild@n
[ (@o
/>T
cout << _1 << " , " }qdJ8K
] >(ww6vk2
.while_( -- _1), +}0*_VW
cout << var( " \n " ) eC`f8=V
) Jc?ssm\%
); nW%=k!''
p33GKg0i+(
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: vhEs +j
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 }R5&[hxh4t
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 Odtck9L
那么我们就照着这个思路来实现吧: d lLk4a+
!X <n:J
kpw4Mq@
template < typename Cond, typename Actor > W!B4<'Fjc
class do_while wP':B
AQ4U
{ 2^ZPO4|
Cond cd; "#k(V=y
Actor act; &