一. 什么是Lambda jXA!9_L7
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 pYZ6-s
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, RapHE; <
h07Z.q ;
KiW4>@tY
\Zc$X^}vN
class filler , dT.q
{ !<r+h,C
public : 8|^dM$
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} j_N><_Jc
} ; j,%@%upM
r@N 0%JZZ
_svEPHU
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: $jT&]p
Y<|!)JLB2
uD4=1g6[s
OQzJRu)mF#
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); qu]ch&"?U
RtVy^~=G
?#8',:
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 uC\FW6K=m
,M2u (9
~RcI+jR)
3TUW+#[Gu
二. 战前分析 0dS}pd">k
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。 9~+A<X]Hd
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 s ^NO(
z_%G{H+:l
is=sV:j:
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); d:/8P985
/* --------------------------------------------- */ []HMUL]"
vector < int *> vp( 10 ); YnnpgR.
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); fR_
jYP1
/* --------------------------------------------- */ k=w;jX&;`
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2);
V|=PaO
/* --------------------------------------------- */ {\-rZb==F2
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); &`>[4D*
/* --------------------------------------------- */ ,#3}TDC
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); p7(Pymkd
/* --------------------------------------------- */ z0J$9hEg89
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ,h21 h?6
^l1tQnj)7
n^|;J*rD
gfQ&U@N
看了之后,我们可以思考一些问题: [?3*/*V
1._1, _2是什么? !_GY\@}
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。 K/RQ-xd4
2._1 = 1是在做什么? /CpUq;^
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。 j,Sg?&"%=
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。
;/i"W
HZMs],GX
ZJ(/cD
三. 动工 %bf+Y7m
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: r\]yq-_
gyH'92ck
VlKy6PSIg
w+VeT @
template < typename T > I(BG%CO9
class assignment <*L=u ;
{ F\1nc"K/(
T value; jB }O6u[%
public : b ABx'E
assignment( const T & v) : value(v) {} &{QB}r
template < typename T2 > n<MMO=+bg
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 'G6TSl
} ; !mFo:nQ)}
pTq,"}J!+
n+@}8;oeP
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Mq) n=M
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment JV'd!5P
8>x.zO_.c>
g!n1]- 1
!8&,GT
class holder FzmCS@yA
{ WrbDB-uM
public : 04tUf3>
template < typename T > o;Ijv\Em
assignment < T > operator = ( const T & t) const KsYT3
{ Qi Wv
return assignment < T > (t); J#*Uf>5NY
} >_M}l@1
} ; "@B!5s0
475yX-A
)hk=wu6
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: g$VcT\X
pH#&B_S6z=
static holder _1; k/l@P
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 6A M,1
?97MW a
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Qv8#{y@U
而不用手动写一个函数对象。 <mHptgd,
YN] w_=
|Ix6D
(Wr;:3i
四. 问题分析 %9M; MK
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。 Z{#^lhHx
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。 cNC\w%
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 2a.NWJS
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 el!Bi>b9c!
下面我们可以对这几个问题进行分析。 1hZM))
GQqw(2Ub}
五. 问题1:一致性 V.WfP*~NJ
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?| q^sMJ
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 7tAWPSwf
d1e'!y}R5
struct holder UTA0B&aB
{ zq!2);,
// $ajw]2kx
template < typename T > VK`_Qc#B
T & operator ()( const T & r) const UQ|0Aqwq
{ OpxVy _5,
return (T & )r; :Tuy]]k
} yE9JMi0
} ; b("CvD8
F/j=rs,*|D
这样的话assignment也必须相应改动: CcY.8|HT
$O}gl Q
template < typename Left, typename Right > Aog3d\1$
class assignment 344,mnAd
{ ?;)(O2p
Left l; 8YkP57Y%[Z
Right r; 6$PfX.Fh
public : L*FmJ{Yf
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} w** .8]A"N
template < typename T2 > 6FEtq,;0w
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } D{N1.rSxv
} ; YD@V2gK
x?CjRvT$
同时,holder的operator=也需要改动: 1<\cMY6
z*yN*M6t
template < typename T > P]Gsc
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ](MXP,R
{ Dj!J 4uD
return assignment < holder, T > ( * this , t);
dUO~dV1
} 2gt08\
d0-}Xl
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。 PtgUo,P
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 BOwkC;Q[
u85y;AE,(
return l(rhs) = r; ?'T>/<(
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。 Q|5wz]!5Y(
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: |:!0`p{R
<R3S{ty
template < typename Tp > )%^ oR5W
class constant_t ev8E.ehD
{ Ch;EnN<
const Tp t; QJ"Bd`wc
public : O)9T|,
U
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} VKN^gz
template < typename T > 8:s3Q`O
const Tp & operator ()( const T & r) const ).tZMLM/-
{ <[~x]-
return t; =z=Guvcn`
} #G*z{BRQ
} ; 7FMHz.ZRE
).ugMuk
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 $ng\qJ"HF
下面就可以修改holder的operator=了 ~Zj?%4
u8?ceM^r
template < typename T > 9 l,Gd
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const
wh*OD
{ q>Q|:g&:
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); bM-Y4[
} CS"p[-0
{Or|] 0
同时也要修改assignment的operator() 1/&j'B
.Zwn{SMtu
template < typename T2 > p O:
EJ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } MnX2sX|
现在代码看起来就很一致了。 {Ua5bSbh
5X`.2q=d
六. 问题2:链式操作 MI@ RdXkY
现在让我们来看看如何处理链式操作。 QPFpGS{d
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 8L|C&Ymj
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 B'
:ZX-Q)
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 |Pj _L`G
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct lZ.,"F@
@ym7hk.
template < typename T > X`aED\#\h
struct result_1 IvO3*{k,
{ &pmJ:WO,h
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; +QHhAA$
} ; CI @I
=Wjm_Rvk9
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: pixI&iQ
NKB!_R+
template < typename T > d@w
I:
7
struct ref B[$SA-ZHi
{ QWxQD'L'
typedef T & reference; ~cZ1=,P
} ; zh4o<f:-
template < typename T > d")r^7
struct ref < T &> :qT>m
{ 6XG+YIG6w
typedef T & reference; -~-2 g
} ; ,>g
6OU2~6
J`V6zGgW
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: u(~s$ENl
P;y/`_jo
template < typename T > K{iayg!k
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const # / 4Wcz<
{ Jg Xbs+.
return l(t) = r(t); B#gmT2L
} z^b\hR
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。 S_QDYnF)`
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 MUo?ajbqOd
y~d W=zO
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 NKGCz|-
9
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ^ID%pd
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 bHMlh^{`%
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ._R82gy
最后的布局是: ydFY<Mb(o
Add 4-"wFp
/ \ ]6aM %r=c
Divide 5 Z/I!\
/ \ '|cuVxcE55
_1 3 i3~!ofTb
似乎一切都解决了?不。 zZRqb/20
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。 2KG j !w
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。
jab]!eY
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: J\%:jg( m
m0edkt-x
template < typename Right > _x
\Ll?,
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const -Rvxjy)[N
Right & rt) const y,
Z#?O
{ H z6H,h
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Dxe|4"%^
} :Hd<S
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 _ E%[D(
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。 nqH^%/7)A@
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。 AVJk
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。 V.4j?\#%
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。 6M6QMg^
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? )FP|}DCxQ
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: Q(sbClp"
DYl^6]
template < class Action > 5A)w.i&V
class picker : public Action
ZBXGuf
{ d;=,/a
public : sH]AB=_
picker( const Action & act) : Action(act) {} MJb = +L
// all the operator overloaded ky#6M?
\
} ; bDkE*4SRX
bXfOZFzq)
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。 R*y[/Aw
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: /;0>*ft4
M;9+L&p=
template < typename Right > NWg\{a
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const &SM$oy#?
{ `SW
" RLS3
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); CvW((<?
} ,dp?'_q{
g5Vr2
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > @}Ixr{t
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 =,
0a3D6b
nsp K.*?
template < typename T > struct picker_maker s`J=:>9*
{ ob7_dWAG
typedef picker < constant_t < T > > result; U{_s1
} ; d{hYT\7~1(
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ##_Za6/n
{ +m.8*^
typedef picker < T > result; ~
t
H s+
} ; `Y;gMrp
."X~?Nk
下面总的结构就有了: >l1Yhxd_0*
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 Sg$\ab $
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。 &-:yn&f7
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 @qDrTH]5
至此链式操作完美实现。 [J`G`s!
D.o|($S0
Uq.~3V+u
七. 问题3 5)7mjyo%
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。 }tZAU\z
=.oWg uzu
template < typename T1, typename T2 > ~BZV:Es
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const C<t>m_t9
{ )JQQ4D
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); #6jwCEo=V
} }hitU(5t0
b=UMoWS
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: bJF/daC5
{\/nUbo[
template < typename T1, typename T2 > t)Q@sKT6
struct result_2 yn[ZN-H~
{ 5{0>7c|.
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Wky S Tc
} ; mMAr8~A=
1GE%5
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? Q3%#
o+R>
这个差事就留给了holder自己。 ]3,.g)U*m
{U '&9_y
Z_ gVYa
template < int Order > /_OZ1jX
class holder; <lmJa#
template <> d"6]?
class holder < 1 > j4xr1y3^
{ s]vJUC,s
public : #K1BJ#KUt
template < typename T > E
D^rWE_
struct result_1 Rfc&OV
{ O;e8ft
'|
typedef T & result; u%1k
} ; j$8|ym^OX
template < typename T1, typename T2 > XVDd1#h
struct result_2 Y`7#[g
{ o+_/)c
typedef T1 & result; Ipz
1+
#s'
} ; z2Y_L8u2
template < typename T > +>:}req
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const )*K<;WIWH
{ ,J(5@8(>a
return (T & )r; y^QYlZO
} }\ 939Y
template < typename T1, typename T2 > Ls>u`hG
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const f >)Tq'
{ HCx%_9xlm
return (T1 & )r1; Z0ncN])
} mbX)'. +L
} ; { 0%TMiVf
[|[sYo
template <> qHR^0&
class holder < 2 > du'}+rC
{ % O&m#)|
public : C^,4`OI
template < typename T > xQ#Akd=
struct result_1 uZo`IK J
{ K=c=/`E
typedef T & result; l$-=Pqb
} ; tt7PEEf
template < typename T1, typename T2 > NF/Ti5y
struct result_2 O2q=gYX>\
{ Db#W/8
a8k
typedef T2 & result; 5y%un
} ; K_AtU/
template < typename T > sb}K%-
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const (:?5 i`
{ Z6IJ o%s
return (T & )r; :dY.D|j*
} :F^$"~(,
template < typename T1, typename T2 > FQk_#BkK
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const k5aa>6K
{ R3B5-^s
return (T2 & )r2; ]pOYVf *$
} smfG,TI
} ; r~$}G-g
W;Ud<7<;Z
( zn_8s
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> >。 }BI~am_
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: +36H%&!
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 2^)D
.&
[&h#iTRT
return l(i, j) = r(i, j); Vs_\ykO
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) r5MxjuOB1
[x;(cISK1
return ( int & )i; Z/2,al\
return ( int & )j; @-'/__cgt
最后执行i = j; (3
IZ
可见,参数被正确的选择了。 k{gl^
T@;! yz}Pf
K&=1Ap
ZYE' C
FU_fCL8yA
八. 中期总结 A",eS6
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: $|4cJ#;^L
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 E2^ KK:4s
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 _PK}rr?"7O
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor _1I K$gb[
E]?)FH<oP
9@:BK;Fi
N]B)Fb
=nJ{$%L\x,
7~_{.f
九. 简化 kUNj4xp)
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。 ).pO2lLF4
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 >vUB%OLyP
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: fv|]= e
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 :lUX5j3
+-*/&|^等 ZU=,f'bU
2. 返回引用。 hHcJN
=,各种复合赋值等 u3U4UK
3. 返回固定类型。 xC<=~(
各种逻辑/比较操作符(返回bool) hT?6sWa
4. 原样返回。 M2}np
operator, ? m&IF<b
5. 返回解引用的类型。 ZAMeqPt
operator*(单目) q[-|ZA bbr
6. 返回地址。 &=YSM.G
operator&(单目) w#oGX
7. 下表访问返回类型。 d:A}CBTSY
operator[] $0_^=DEW
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 q(,cYu
operator<<和operator>> IE2CRBfs
_}D%iJg#
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 )CJES!!
W
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 1@xP(XS
+#4]o
}6G
template < typename Left > ny)]GvxI
struct value_return ^EF'TO$
{ sI'a1$
template < typename T > 3?Lgtkb8
struct result_1 Pg`JQC|
{ Y,C=@t@_
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; -;$nb~y
} ; tR1FO%nC
Av o|v>
template < typename T1, typename T2 > JBz}|MD
struct result_2 KF+mZB
{ D|l,08n"?
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; K1OkZ6kl
} ; (ew}
gJ
} ; w]nX?S8
&f-hG3/M
:$?Q D
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Di> rO038
+TH3&H5I_A
下面我们来剥离functor中的operator() k^%2_H
首先operator里面的代码全是下面的形式: VevNG*
>^=gDJ\a
return l(t) op r(t) =LI:S|[4
return l(t1, t2) op r(t1, t2) wO7t!35
return op l(t) dQD$K|aUp
return op l(t1, t2) z<B CLP
return l(t) op D<bI2
return l(t1, t2) op ,(N[*)G
return l(t)[r(t)] ?iv=53<c#
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] +6l]] *H
l1A5Y5x9=
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: s9O2k}]
单目: return f(l(t), r(t)); (u&`Ij9
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); [ ny6W9
双目: return f(l(t)); 9pLg+6O
return f(l(t1, t2)); _'!kuE,*1
下面就是f的实现,以operator/为例 m|O1QM;T
/:Lu_)5
struct meta_divide &^!h}D%T/
{ O,s. D,S
template < typename T1, typename T2 > aC!EWgwW[
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) BMFF=
{ z)-c#F@%
return t1 / t2; q/PNJ#<
} X(Qu{HhI
} ; eKG2*CV
uwmQ?LS]V
这个工作可以让宏来做: =-#G8L%Q
V'pqxjfd
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 'wQv3;
template < typename T1, typename T2 > \ o6a0'vU><
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 94/BG0
以后可以直接用 ZVih =Y-w
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) +v7) 1y
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 Z[?mc|*x
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) V
'.a)6
n V&cC
pQa:pX
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 HrM$NRhu
33Az$GXFsq
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 5,)vJ,fs
class unary_op : public Rettype f&KdlpxKv
{ G~,:2
o3
Left l; "ju'UOcS/
public : *ZrSiIPP
unary_op( const Left & l) : l(l) {} pUYM}&dX
l'[A?%L%{
template < typename T > 3=mr
"&]r:
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const %aRT>_6"
{ Na{Y}0=^y
return FuncType::execute(l(t)); neZ.`"LV
} bulS&dAX
fmX!6Kv
template < typename T1, typename T2 > YJV% a
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0RFRbi@n(
{ Xf[kI
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 4?\:{1X=
} [iP#VM-N
} ; I:98 $ r$
qet>1<
/YAJbr
同样还可以申明一个binary_op uVE.,)xz
KngTc(^_D
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > NPa\Cg[
class binary_op : public Rettype >$WQxbwM(
{ 2_^aw[-
Left l; >Gml4vGK
Right r; 46@{5)Tq
public : k <iTjI*N
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 1\*\?\T>_
-a,-J]d0+
template < typename T > "\C$
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const TfYVw~p_ %
{ CAq/K?:8
return FuncType::execute(l(t), r(t)); OJ|r6
} Hb} X-6N
Ysq'2
template < typename T1, typename T2 > \MC-4Yz
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const K_)eWf0a
{ ~c^>54
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); [qUN 4x5b
} (.wIe/
} ; RqEH|EUZ
o8/;;*
N'r3`8tS
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 Unj.f>U
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ^k5ll=}
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 3vhnwDcK
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。 j`^$#
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 61puqiGG^
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 m(RXJORI
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 L^2FQti>
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) {!6/x9>
下面是修改过的unary_op
]#7zk9
f Vb-$
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > #e'
}.4cr
class unary_op &j(+ /;A
{ d
;vT ~;
Left l; yjfat&$
rSXh;\MfB4
public : q0f3="
B<j'm0a>B
unary_op( const Left & l) : l(l) {} eF[63zx5*
>:D
j\"o
template < typename T > PV|uPuz
struct result_1 kOIt(e
{ b
Q]/?cCYV
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; XsnF~)YW
} ; M\yT).>z
sR/b$j>i3
template < typename T1, typename T2 > . e=C{
struct result_2 8_T6_jL<
{ ()~pY!)1/
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; _.L4e^N&UO
} ; 0eK*9S]
]\7]%(
template < typename T1, typename T2 > _YcA+3ZL
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ZDbc
{ ]XI*Wsn
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); m1Y>Nj[f
} >JiltF7H0
Pp )3(T:
template < typename T > `FoxP
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]Kr
`9r),
{ a'z)
return OpClass::execute(lt(t)); y~)1
1]'>
} YW{C} NA
>nzdnF_&zW
} ; Z)jw|T'X
9W(dmde>
]xuG&O"SBV
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 r/SG 4
好啦,现在才真正完美了。 x
g0iN'e'K
现在在picker里面就可以这么添加了: 2Lx3=[ik
$sEy%-
template < typename Right > Q=]w !I\
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const
EW3(cQbK
{ 0{=`on;
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); z<yU-m2h
} :s4p/*f
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 nw-I|PVTNa
b[`Yi1^]%g
ub|V\M{
';<0/U
aoXb2 2]{
十. bind ^k9kJ+x^S2
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 kXf'5p1
先来分析一下一段例子 h=:Q-?n-
[D!jv"
;cQ6g`
bM\
int foo( int x, int y) { return x - y;} 2RX!V@z.G
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 %@u;5qD&
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ]wtb-PC
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 0PWg;>^'
我们来写个简单的。 7k rUKYVo
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Ry'= ke
对于函数对象类的版本: kO}AxeQ
;1a~pF S
template < typename Func > RRI"d~~F6
struct functor_trait v#!%GEg1r
{ sJDas,7>
typedef typename Func::result_type result_type; |>#{[wko
} ; ^_f+15]D
对于无参数函数的版本: "T|PS6R~
}b-g*dn]5
template < typename Ret > }nL7T'$>
struct functor_trait < Ret ( * )() > 07[_.i.l
{ w/kt3Lw
typedef Ret result_type; FAj)OTI2S
} ; Dp':oJC
对于单参数函数的版本: hy`?E6=9+
w$Rro)?}7
template < typename Ret, typename V1 > HbxL:~:}J
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > (,8$V\
{ k@'#@
t
typedef Ret result_type; 4B^ZnFJ%m
} ; ,.7*Hpa
对于双参数函数的版本: <UQe.K"
8/=L2fNN[
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > apu4DAy&8
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ,=#F//
{ pNKhc#-w
typedef Ret result_type; ekWePL;rR2
} ; 6Q${U7%7
等等。。。 J%,*isEL
然后我们就可以仿照value_return写一个policy e8GEoD
])nPPf
template < typename Func > Mw;sLsu
struct func_return FSA1gAW6g
{ %y@Hh=
template < typename T > }#n;C{z2e
struct result_1 D"a~#^
{ uLWh|
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; <c2'0I >
} ; }n4V|f-
.p e( lP
template < typename T1, typename T2 > BS:+~| 3w
struct result_2 n:{qC{D-qS
{ DF*:_B)
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ~NpA".PB
} ; n6BQk2l
} ; !Rhlf.x
j'MO(ev
U
G~b a
最后一个单参数binder就很容易写出来了 @n{JM7ctJ
E.Jkf\
template < typename Func, typename aPicker > 5
4L\Jx
class binder_1 CnG+Mc^
{ ):b$xNn
Func fn; SAyufLEv,
aPicker pk; yFtd=AI'E
public : lXjXqk\
p(/dBt[3k
template < typename T > ZHm7Isa1
struct result_1 +O*/"]h
{ K otrX
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 8[E!E)4M
} ; {l/-LZ.
WZ*ws[dVI
template < typename T1, typename T2 > aPm`^
q
struct result_2 br":y>=,
{ |4uWh
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; &3TEfvz
} ; b"#WxgaF
\l]DQaOEe
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 3<
2}V
iC98_o_9
template < typename T > DUC#NZgw
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 'gPzm|f|t@
{ oaoU _V
return fn(pk(t)); ]Zyur`
} c0;t4(
&8
template < typename T1, typename T2 > VBcy9|lD
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `O[};3O&
{ L.jh
return fn(pk(t1, t2)); /p+>NZ"b
} t ]_VG
} ; RH O( ?8"_
K%F,='P}
"6us#T
一目了然不是么? 9Bw|(J
最后实现bind 9/ibWa\.
-wSg2'b4E
/q5v"iX]T
template < typename Func, typename aPicker > %|oJ>+
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) R)RG[F#
{ -1UD0(
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); [ji#U s:h
}
WqXbI4;pJ
#>mr[
2个以上参数的bind可以同理实现。 Te}8!_ohyC
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。 VI'hb'2
2L} SJUk*
十一. phoenix f=mZu1(FZ
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: t_qNq{
Y<Fz)dQo
for_each(v.begin(), v.end(), i* NH'o/
(
?l^1 *Q,
do_ p%R
[ (KF=On;=Y
cout << _1 << " , " t<|NLk.
] S7L=#+Z
.while_( -- _1), T2!6(,
s9
cout << var( " \n " ) Gch[Otq]%
) #[`:'e
); }0X:F`Y-
jhg;%+KB
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: zOa_X~!@
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 =MLcm^b
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 yRfSJbzaf\
那么我们就照着这个思路来实现吧: J1:1B,^y
<c,u3cp
vbD{N3p)?n
template < typename Cond, typename Actor > pFHz"]
class do_while I{*<