一. 什么是Lambda Irui{%T
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 &v#pS!UO j
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, f2u4*X
E\
g@Pq<
Tvt(nWn(H1
P9W?sPnC5
class filler t;`ULp~&
{ /ke[nr
public : 6)c-s|#
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} YJ|U|[
} ; p8FXlTk
_2hZGC%&E
!j%uwje\
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: U/-k'6=M
KL./
gC(@]%
2fg
P
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); p-xG&CU
(/FG#D.
ZW4$Ks2]Y
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 h>F"GR?U_(
v
6s]X*l?
Rg^ps
!%[fi[p
二. 战前分析 hj}PL
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 OF2W UcQ
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ^*w}+tB
"T*1C=
.>Qa3,v5
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 3m$ck$
/* --------------------------------------------- */ [8Fn0A
vector < int *> vp( 10 ); ?aI.Z+#
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); M:dH>
/* --------------------------------------------- */ f!H/X%F
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); H%>^_:h
/* --------------------------------------------- */ B<ue}t
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); > `mV^QD
/* --------------------------------------------- */ 3 .K #,
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); >.I9S{7
/* --------------------------------------------- */ uAV7T /'
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); +,cd$,18
\_YDSmjy
wbvOf X
\}~71y}
看了之后,我们可以思考一些问题: 34Cnbtq^
1._1, _2是什么? |AT`(71
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 ;/t~MH
2._1 = 1是在做什么? 0Y:)$h2?
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。 $ w+.-Tr
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。 `:C2Cj
GS7'pTsYH
L6#4A3yh
三. 动工 }1%%`
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: |3^U\r^zo
r-*j"1 e
*(qj!U43
zXU
g( xu
template < typename T > @vB-.XU
class assignment CI-1>= "OE
{ ahQY-%>
T value; B]vR=F}*
public :
*;xGH
assignment( const T & v) : value(v) {} 3@:O1i
template < typename T2 > MkhD*\D
/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } dS\!tdHP-Q
} ; -2(?O`tZ
IMBjI#\
R1/c@HQw?
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 o)>iHzR</
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment i"xV=.
,FXc_BCx4
!zvOCAb,
K|l}+:k
class holder 8&nb@l
{ 3,K\ZUU.,
public : Pd-LDs+Ga
template < typename T > `HO]
kJpX
assignment < T > operator = ( const T & t) const ~9xkiu5~
{ ; O(M l }z
return assignment < T > (t); tRO=k34
} Zw _aeJ
} ; KCAV
#C~ </R%
c*]f#yr?
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: X6T[+]Gc
W#E(?M[r
static holder _1; 1uppE|
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 i]J.WFu
,k=8|=aF
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ~#i2reG5
而不用手动写一个函数对象。
/.=aA~|
CBF<53TshR
lSlZ^.&
~( 0bqt3c
四. 问题分析 u{h67N
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。 D9NQ3[R 9
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。 5gII|8>rQ
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 }+bo?~2E&
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 NbTaI{r
下面我们可以对这几个问题进行分析。 V.*y_=i8t
w%plK6:6
五. 问题1:一致性 Tl'wA^~H
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?| B- $?5Ft!
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 u|T]Ne
/zb/am1#
struct holder NL>Trv5
{ ^)I}#
// G;iH.rCH
template < typename T > TET=>6
T & operator ()( const T & r) const lM}-'8tt?
{
iF":c}$.
return (T & )r; /H"fycZ
} /CMgWGI
} ; LMx/0
$v[mIR
这样的话assignment也必须相应改动: 3;VH'hh_
,|3_@tUl
template < typename Left, typename Right > ?o$t{AQ
class assignment U\B9Ab
{ _P!b0x~\
Left l; K;WQV,
Right r; ]1XtV<
public : J*MH`;-
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} }(
CYok
template < typename T2 > HfgTc
h
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 1#%H!GKvTU
} ; ot[ZFF\
^<-)rzTI
同时,holder的operator=也需要改动: %OB>FY:|
6W{Nw<
template < typename T > +Ugy=678Tr
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const >
Xh=P%
{ leb/D>y
return assignment < holder, T > ( * this , t); !=PH5jTY
} *~shvtq
U# S-x5Gn
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。 r5ldK?=k+*
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 [DDe}D3C
Y0krFhL'x0
return l(rhs) = r; 9jY+0h*uP
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。 {:*G/*1[.
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ej@4jpHQN
U5TkgHN{y
template < typename Tp > 88,hza`#V
class constant_t Hg<aU*o;
{ 7)5G 1
const Tp t; (]T[n={Y
public : S{N4[U?V>
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} gd]S;<Jh
template < typename T > ybqmPT'|_
const Tp & operator ()( const T & r) const o$l8"Uv
{ =0]K(p,
return t; egSs=\
} L.yM"
} ; j5" L
JbL3/h]
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Dy,MQIM|!
下面就可以修改holder的operator=了 8s2y!pn7Q
YTZ :D/
template < typename T > Zi+F IQ(
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const
]&"ii
{ 1fMV$T==K
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); )^ZC'[93
} Hv/5)
>6jal?4u-
同时也要修改assignment的operator() V^R,j1*
k{#k:
template < typename T2 > )Z1&`rv
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } $Wj{B@k
现在代码看起来就很一致了。 _AX,}9
3N-
'{c6]U
六. 问题2:链式操作 }T(=tfv@
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ~!~i_L\V
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 u&uFXOc'
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 `ovMfL.u
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 KJ32L
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Q"D
tc[Ld#
template < typename T > )W
p7e51
struct result_1 }|2A6^FH.
{ PN?;\k)"
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 9x!kvB6
} ; YW6a?f^!
21tv(x
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: J&fIWZ
iY$iL<
template < typename T > J.XhP_aT
struct ref j3;W-c`5
{ &U?4e'N)T
typedef T & reference; b way+lh
} ; @@U
template < typename T > f~\H|E8(
struct ref < T &> w^
z ftm
{ @(35I
typedef T & reference; r>ed/<_>m;
} ; 9v`sSTlSd
$;G<!]& s
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: He'VqUw_
Jh=.}FXnjL
template < typename T >
l$\B>u,>
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const qhvT,"
{ 3{|~'5*
return l(t) = r(t); }:c~5whN
} 4V4S5V
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。 @@K/0:],
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Vdxo
'_4apyq|
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 _,60pr3D'
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: xBc|rqge
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 -O?HfQ
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 n/(}|xYU
最后的布局是: N8At N\e
Add IMbF]6%p(
/ \ aY?VP?BL
Divide 5 %n9ukc~$p
/ \ ?M&@# lbG
_1 3 c8[kL$b;j
似乎一切都解决了?不。 }=R0AKz!Cv
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。 :{)uD
;
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。 5PZ7-WJ/
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: Q&{C%j~N
-r<8mL:yW
template < typename Right > $Ugc:L<h+
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const #~/9cVm$
Right & rt) const (nq""kO6'
{ .6$=]hdAp
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); X)hpbHa
} 1ow,'FztPt
下面对该代码的一些细节方面作一些解释
rn(
drG
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。 4[x`\
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。 \
[OB.
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。 8%u|[Si;
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。 $`7Fk%#+e
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? 6M7GPHah
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明:
0n6eWwY
N atC}k
template < class Action > v5\ALWy+p
class picker : public Action [Z2[Iy
{ \^9n&MonM
public : e#k rr
picker( const Action & act) : Action(act) {} 1)h<)
// all the operator overloaded KJOb1MM
} ; f/8&-L
>SvS(N{
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 mMl len
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: nTo?~=b
(nmsw6
X
template < typename Right > goyDG/
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const U4-RI]Cpf
{ .hxFFk%5
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); v&;JVai
} 6?%$e$s
F%$ q]J[
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > "@^<~bw
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。 -Q J8\/1>
NY<qoV
template < typename T > struct picker_maker ktynIN
{ am3.Dt2\
typedef picker < constant_t < T > > result; h>*3i#
} ; G)[gLD{g?
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > xLFMC?I
{ $rk=#;6]v;
typedef picker < T > result; !ck~4~J
} ; LlgFQfu8
. G25D
下面总的结构就有了: qzO Rv
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 Tim/7*vx
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 !m~r0M7
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 %pOxt<
至此链式操作完美实现。 0iM'),v[]
^
op0"
#B
cy!P!t,@
七. 问题3 &L?]w=*
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 D`[@7$t
l$j~p=S$F
template < typename T1, typename T2 > e<=Nd,v4;
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const g||
q
3
{ r*mSnPz\q
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); YKU|D32
} ;PG=
3j_
Q'3tDc<
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(I%9
:oW 16m1`
template < typename T1, typename T2 > lY@2$q9BT
struct result_2 q>K3a1x
{ 4zhh**]B
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Q6URaw#Yt`
} ; %wru)
seAPVzWUU
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? tMP"9JE,
这个差事就留给了holder自己。 ?RsPAL
YR/I<m`]}
sl@>GbnS
template < int Order > GSSmlJ`
class holder; TYR \K
template <> L1G)/Vkw
class holder < 1 > ep},~tPZn
{ )f^^hEIS
public : tKuJ &I~
template < typename T > \v=@'
struct result_1 lcEK&AtK
{ LDU4 D
typedef T & result; bFL2NH5
} ; ' e!WZvr
template < typename T1, typename T2 > M6A0D+08
struct result_2 BUsxgs"),
{ ; }T+ImjA
typedef T1 & result; {0+WVZ4u
} ; NLx TiyQy
template < typename T > fyT|xI`iD
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const >iG3!Td)y
{ -@]b7J?`k
return (T & )r; :|ahu
} 3Ur_?PM+C
template < typename T1, typename T2 > j@+$lU*r
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const "Vl4=W)u
{
O<|pw
return (T1 & )r1; 5wAKA`p"z
} ! N!pvK;
} ; r: >RH,
mqsAYzG
template <> ^[bFG KE
class holder < 2 > ='+I dn#5
{ !"RRw&0M
public : [742s]j
template < typename T > Nr*X1lJ6
struct result_1 0!0o[3*
{ 2v@B7r4}
typedef T & result; umnQ$y
0
} ; =w`uZ;l$Q
template < typename T1, typename T2 > w 2U302TZ
struct result_2 n`w]? bL
{ Pe\Obd8d
typedef T2 & result; \k"Ct zoX
} ; A*/8j\{n
template < typename T > LxWd_B
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const c1a$J`
{ YIgHLM(
return (T & )r; \ %MsG
} [YODyf}M>\
template < typename T1, typename T2 > :O&jm.2m
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const [iO8R-N8d
{ iV#A-9
return (T2 & )r2; [\h?mlG?
} PP!-*~F0Jr
} ; I#;dS!W"'
[ "3s
.Oc j|A6
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 (.Ak*
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: CDuA2e
首先 assignment::operator(int, int)被调用: L$);50E
|`o1B;lc
return l(i, j) = r(i, j); w8 UUeF
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) t18j2P>`
EVaHb;
return ( int & )i; 6:; >id${
return ( int & )j; LCj3{>{/=
最后执行i = j; /5L\:eX%
可见,参数被正确的选择了。 ?mK&Slh.
q`L)^In"
1(>2tEjYT
;;Z'd@
Dic|n@_Fy
八. 中期总结 HYT~AO-!
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: $- %um
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 EN/t5d
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 dy5}Jn%L
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor $YY{|8@kjv
4<E <sD
m`q&[:
ewdTsgt'
L%\Wt1\[
52#6uBe
九. 简化 m2l9([u=^
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。 )wD/<7;
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 _
gYj@
%
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: _Ds,91<muQ
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 A! HJ
+-*/&|^等 Kj3Gm>B<y
2. 返回引用。 Ac|dmu
=,各种复合赋值等 %t!S 7UD
3. 返回固定类型。 .o C!~'
各种逻辑/比较操作符(返回bool) \~Z%}$ =
4. 原样返回。 QE)zH)(
operator, I''n1v?N
5. 返回解引用的类型。 3)?WSOsL:
operator*(单目) |V{ Q
6. 返回地址。 vp!F6ZwO
operator&(单目) M,li\)J!&
7. 下表访问返回类型。 f`/('}t
operator[] b30Jr2[
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 !'BXc%`x[
operator<<和operator>> O
j:I @c
SVn@q|N
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。 tH
*|
例如针对第一条,我们实现一个policy类: vbtZ5Gm
S|LY U!IWZ
template < typename Left > 5%fWX'mS
struct value_return _JNYvngm
{ r`EjD}2d
template < typename T > >s"/uo
struct result_1 &zEBfr
{ =GF=_Ac
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; h:?qd
} ; ?(K=du
y6[ le*T
template < typename T1, typename T2 > ]plp.f#av
struct result_2 Ab j7
{ <1>6!`b4
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 9"gu>
} ; m0v.[61
} ; M
| "'`zc
Y(kf<Wo
>.K%W*t
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait P\6:euI
a9{NAyl<oo
下面我们来剥离functor中的operator() W,CAg7:*
首先operator里面的代码全是下面的形式: ' F9gp!s8~
ZOa| lB (,
return l(t) op r(t) iJ8Z^=>
return l(t1, t2) op r(t1, t2) )mBYW}} T
return op l(t) `G`R|B
return op l(t1, t2) leH7II9
return l(t) op VR&dy|5BO
return l(t1, t2) op &V<f;PF(I
return l(t)[r(t)] "qR, V9\
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] S!z3$@o
J+
S]Qoz
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: rQ]JM
单目: return f(l(t), r(t)); F4z#u2~TC
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Vym0|cW
双目: return f(l(t)); w"dKOdY
return f(l(t1, t2)); ~ *"iLf@,
下面就是f的实现,以operator/为例 =QtFJ9\
`\\s%}vZ*T
struct meta_divide qA`@~\qh"
{ \6?a
template < typename T1, typename T2 > L;j++^p
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) L2EQ 9i'[
{ C5TV}Bq\
return t1 / t2; '&Y_,-i
} mS![J69(
} ; {xov8M
3Xd:LDZ{
这个工作可以让宏来做: 3Z*o5@RI
{CBb^BP
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ BYM6cp+S
template < typename T1, typename T2 > \ {9V.l.Q
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; O]@#53)Tz
以后可以直接用 d*gv.mE
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ! {G0'
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 l}VE8-XB
(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。。。) ^4"AWps
Q]N&^ E
=|IlORf<
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 0D@ $
-/{FGbpR;
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > {b4`\I@<
class unary_op : public Rettype wDW%v@
{ *w*>\ZhOm
Left l; -XCs?@8EQ
public : >Q=^X3to
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 'gs P9
SKnYeT
template < typename T > JRFUNy1+e1
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ws!~MSIy
{ G(#t,}S}@
return FuncType::execute(l(t)); C7NSmZ
} z_ycH%p
0: hv6Ge^
template < typename T1, typename T2 > YuknZ&Q
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const llX `
{ ?%Nh4+3N>
return FuncType::execute(l(t1, t2)); [tfB*m5
} OmBz'sp:
} ;
-NN=(p!<
(iir,Ks2C
k"&o)*d
同样还可以申明一个binary_op TK\3mrEI
' :B;!3a0d
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > -~~h1
class binary_op : public Rettype +@3+WD
{ %wOkp`1-
Left l; HFy9b|pjy
Right r; 1r$-U h
public : iUR ij@
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} YFB>GQ;
}5oI` 9VT
template < typename T > Uz! 3){E
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Jk\-e`eE
{ #d\&6'O
return FuncType::execute(l(t), r(t)); S5 q1Mn
} lRg?||1ik
H2R3I<j
template < typename T1, typename T2 > \'j(@b,
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const S5TVfV5LI
{ ? F
#&F
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); <YFDS;b|
} ,*6K3/kW
} ; l|gi2~ %Y
mXyP;k
;i6~iLY
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 \M\7k5$
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 klm>/MXI`
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) >bZ-mX)j\0
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。 Ei @
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! \/3(>g?4
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。。。 0 x-g0]
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 TxG@#" ^g}
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
下面是修改过的unary_op PtW2S 1?j
m#RJRuZ|2V
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > gUx}vE-
class unary_op g-d{"ZXd J
{ 63u%=-T%a
Left l; VmPh''Z%-
#4$YQ
public : uM[|>t
tpcB}HUv
unary_op( const Left & l) : l(l) {} J Ah!#S(
diJpbR^JP
template < typename T > 3qe`#j
struct result_1 ^w1+b;)
{ (y>N\xS9
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; d[3me{Rs
} ; G:$kGzhJ
15j5F5P
template < typename T1, typename T2 >
VR>!Ch
struct result_2 t(*n[7e
{ 6Oy:5Ps8a
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 6;'[v}O^^
} ; IVSC7SBiT
(?1$
template < typename T1, typename T2 > KZ7B2
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const I &iyj99n
{ $oQOOa@;i)
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); J2VPOn
} ;`7~Q
h76j|1gI
template < typename T > \T_ZcV
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const kb2C9<
{ c%doNY9Q
return OpClass::execute(lt(t)); F-|DZ?)k5
} u9S*2'
}=bzUA`C
} ; UDi(7c0.
iw,uwh|L
PkDt-]G.
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 'W_NRt:
好啦,现在才真正完美了。 nb/q!8
现在在picker里面就可以这么添加了: #0<pRDXj
2PSExK57
template < typename Right > '/HShS!d
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const L1RD`qXu.
{ WS n>P7sY
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 1iz =i^}
} _9lMa7i
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 {"Sv~L|J;
\UK}B
5\quh2Q_
Ro2V-6/
#1J,!seJ
十. bind wL),/i&<
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 n zaDO-2!
先来分析一下一段例子 #VX]trh,
wd*B3
j67a?0<C2U
int foo( int x, int y) { return x - y;} 9y6u&!PZ\
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 L D[\eJ_
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 GW>F:<p
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 &qXobJRM
我们来写个简单的。 )b1hF
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: QHO n?e
对于函数对象类的版本: cN&Ebn
G>vK$W$f N
template < typename Func > E6~VHQa2?
struct functor_trait }~@/r5Zl
{ Lf%3-P
typedef typename Func::result_type result_type; &{8:XJe*,%
} ; a%`Yz"<lQ
对于无参数函数的版本: ^x O](,H
Y[7prjd
template < typename Ret > _@B?
struct functor_trait < Ret ( * )() > yy{YduI
{ fphCQO^#vW
typedef Ret result_type; xW)
} ; 2Ty]s~
对于单参数函数的版本: "7%jv[
BT[|f[1
template < typename Ret, typename V1 > fu\j
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > m@+v6&,
{ =p.avAuSn
typedef Ret result_type; FA-cTF[,(
} ; xbCR4upS
对于双参数函数的版本: ||X3g"2W9
kBk>1jn"
template < typename Ret, typename V1, typename V2 >
s*gqKQ;
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > l3b=8yn.
{ h!SsIy(
typedef Ret result_type; u
$-&Im<
} ; 2EM6k|l5
等等。。。 [G8EX3
然后我们就可以仿照value_return写一个policy M4)U
[v
n[DRX5OxR'
template < typename Func > lGYW[0dy
struct func_return ddN(L`nd
{ VCc=dME
template < typename T > Tfh2>
struct result_1 /A0_#g:2*#
{ iqB5h|
`
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; feyc
} ; *bp09XG
*D%w r'!>
template < typename T1, typename T2 > BmpAH}%T
struct result_2 e]1'D
{ o7E|wS
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; P,pC Z+H
} ; #:BkDidt2v
} ; \12G,tBH
Vc5>I_
^*f D
最后一个单参数binder就很容易写出来了 }d;2[fR)
\ejHM}w3,
template < typename Func, typename aPicker > tUH?N/qn
class binder_1 T=YVG@fm?
{ '9u?lA^9$
Func fn; jA9uB.I,"b
aPicker pk; AcuZ?LYzK
public : ,(q]
$eOZ
E'4Psx9: =
template < typename T > 4#>Z.sf
struct result_1 >(P(!^[f
{ lv/im/]v
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; j17h_ a;
} ; `Ns@W?
=cV|o]
template < typename T1, typename T2 > Z4Q]By:/L
struct result_2 O'(Us!aq
{ ( gg )?
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ;8PO}{rD
} ; giu{,gS0?M
E`_T_O=P
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} B /uaRi%
4F.,Y3
template < typename T > P`@Rt
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )e5=<'f1
{ {E%c%zzQ
return fn(pk(t)); h=`$ec
} kP$E+L
template < typename T1, typename T2 > ',g%L_8Sq
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const o3+s.7 "
{ rP]|`*B
return fn(pk(t1, t2)); ZMlBd}H
} OR6vA5J
} ; :z P:4NW
eEBNO*2
OF`J{`{r
一目了然不是么? xz0t8`NoN
最后实现bind ) ??N]V_U
;MNUT,U
c!
kr
BS
template < typename Func, typename aPicker > fx+_;y
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) nuWQ3w
p[e
{ VK*_pEV,}
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); RK-bsf
} dQSO8Jf
Pa0W|q#?X
2个以上参数的bind可以同理实现。 k%gj
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。 TaSS) n
OWrQKd
十一. phoenix ^vM6_=g2E%
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: F%a&|X
GdUsv
for_each(v.begin(), v.end(), Wap4:wT
( ,gZp/ yJ;
do_ 'gor*-o:wu
[ Kd 1=mC
cout << _1 << " , " 3'x>$5W
] u-&V