一. 什么是Lambda ]} D^?g^
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 vrRbUwL!
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, =NHE_4/p
rF9|xgFK
C5}c?=#bdf
6`KR
class filler ,2t|(V*"&
{ Ban@$uf
public : yyp0GV.x
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ?vmu,y
} ; SM57bN
}ufzlHD
8Zj=:;
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: N>R\,n|I
t>hoXn^-
5yOIwzr&Uu
eAU0 8gM.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true );
fQW1&lFT
se|>P=/
1M1|Wp
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 [HRry2#s
\a<7DTV
e"Y ( 7<
:;Lt~:0b~
二. 战前分析 2C6o?*RjyY
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 myq@X(K
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 s$%t*T2J>
Ro}7ERA
~]sj.>P
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); FEC`dSTI
/* --------------------------------------------- */ ^T?zR7r
vector < int *> vp( 10 ); csh@C
ckC8
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); lN(|EI
/* --------------------------------------------- */ z3n273W>6
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); hgYi ,e
/* --------------------------------------------- */ 0V RV.Ml
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); a&^HvXO(>(
/* --------------------------------------------- */ ro& /
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); a+HGlj 2>
/* --------------------------------------------- */ EZ,Tc;f=
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 'CQ~ZV5
iXoEdt)
{GH0>
1&
1K*`i(
看了之后,我们可以思考一些问题: Zz,j,w0 Z
1._1, _2是什么? d}RU-uiW
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。 O]-)?y/
2._1 = 1是在做什么? #EG
W76
f
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。 dd+hX$,
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 H{)DI(,Y^P
YkN0,6
^Z
|WD!>`
三. 动工 &i(\g7%U
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: }WowgY
c-jE1y<
{PGiNY%q
u=6LPwiI
template < typename T > Y)O88C
class assignment ugu|?z*dI
{ k)3b0T@b
T value; x?"+Or.h
public : &@v&5EXOw
assignment( const T & v) : value(v) {} ut*sx9l
template < typename T2 > g=gM}`X%
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ]| xfKDu
} ; AjYvYMA&
`{oFdvL~)
5cUz^ >
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 \ u*R6z
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment [ML|,kq!
;aj4V<@
.OM^@V~T
op2<~v0?
class holder >;K!yI?0
{ "W b>y*S
public : @<TC+M5!
template < typename T > M?S&@\}c
assignment < T > operator = ( const T & t) const im-XP@<
{ g1H$wU3eu
return assignment < T > (t); LJgGX,Kp
} v:IpZ;^
} ; iW?z2%#
qg06*$%
ip+?k<]z
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: yC:C
qNuBK6E#4
static holder _1; I.6
qA *
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ,
3&DA
Q)/oU\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); WvoJ^{\4N*
而不用手动写一个函数对象。 R:5uZAx
1F'x$~ZI
8C=8Wjm
gq7l>vT.
四. 问题分析 ;u?L>(b
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。 A4tb>OM
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。 oazY?E]}3
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 'QdDXw5o
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ii5dTimRJ
下面我们可以对这几个问题进行分析。 iw{rns
BhzcimC)
五. 问题1:一致性 LOEiV
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?| >^~W'etX|
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 9 gc0Ri[4m
)i^S:2
struct holder 5F78)qu6N
{ D & Bdl5g
// zHX7%x,Cq
template < typename T > h]vuBHJ}
T & operator ()( const T & r) const "oT&KW
{ &?H`MCvt
return (T & )r; adtgNwg
} %BwvA_T'Q
} ; M,vCAZ
WkMB
这样的话assignment也必须相应改动: 7PbwCRg
TtWWq5X|
template < typename Left, typename Right > >sGiDK @
class assignment "rnVPHnQR
{ W|L#Q/
RX
Left l; r'<!wp@
Right r; 3kavzB[
public : v05$"Ig
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ++!'6!l
template < typename T2 > 0i>>CvAl}
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } <xlyk/
} ; Tl
L,dPM
FL[,?RU?2
同时,holder的operator=也需要改动: >aAsUL5W
\'6%Ld5km
template < typename T > 9>6?tb"f*H
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ?$6(@>`f&t
{ ] 1s6=
return assignment < holder, T > ( * this , t); Xd@ d$
} .k"unclT0
,: Ij@u>)
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。 K*P:FCz
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 )@],0yL
&S=xSs:q.
return l(rhs) = r; >{{0odBF
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。 P>hR${KE
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Hyb_>n
fp?/Dg"49.
template < typename Tp > R9-Uoc/
class constant_t 9*S9~
{ 5i-VnG
const Tp t; ig ^x%!;
public : ! JauMR
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} UmL Boy&*
template < typename T > :j`4nXm
const Tp & operator ()( const T & r) const kA/yL]m^S
{ :{ Lihe~\
return t; ^g=j`f[T
} I`nC\%g
} ; >W6?!ue_
skF}_
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 fuT Bh6w&
下面就可以修改holder的operator=了 -
WQ)rz
/<k]mY cu
template < typename T > +ZR>ul-c
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ojx2[a\
{ ~{ucr#]C
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); FK@Gd)(
} Mu@(^zW
WJ/X`?k
同时也要修改assignment的operator() K}vYE7n:
4t 0p!IxG
template < typename T2 > M9.FtQhK/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } i,mZg+;w
现在代码看起来就很一致了。 'yR\%#s6
qb$M.-\ne
六. 问题2:链式操作 $U"pdf
现在让我们来看看如何处理链式操作。 J;N\q
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 L]E.TvM1*
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 oxug
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 L|p+;ex
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct EUbyQL
P1&Irwb`
template < typename T > O f]/tdPp
struct result_1 sZ0)f!aH:_
{ 47)\\n_\z
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; +o]J0Gu
} ; N j:W6? A
=
O|}R
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: q}C;~nMD
!$p E=~1C
template < typename T > %zN~%mJG
struct ref ^fP5@T*f
{ ir~4\G!
typedef T & reference; |(=b
} ; $XcuU
sG
template < typename T > G_#MXFWt
struct ref < T &> a&Me#H{
{ }[y_Fr0
typedef T & reference; l)f 2T@bHl
} ; bZ}T;!U?I
w3M F62:
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: h#Z~x
cvC 7#i[G
template < typename T > @[#)zO
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const t')%;N
{ >VJ"e`
return l(t) = r(t); QO %;%p*
} ,L; y>::1
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 nnTiu,2R
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 A3|X`X
qmtH0I7)
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 Y?%=6S
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: f%yNq6l
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 (8(P12l
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 <m*j1|^{t
最后的布局是: `We?j7O
Add 6 )lWuY]e
/ \ 'OU`$K7n
Divide 5 S_;m+Ytg
/ \ \*Z:w3;r
_1 3 5k;}I|rg %
似乎一切都解决了?不。 NYeL1h)l
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。 dvLL~VP
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。 =00sB
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: _Nf%x1m5s
=(Y+u
template < typename Right > [f?x,W~
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 0y%s\,PsT
Right & rt) const S~B{G T\M
{ Zbf~E {
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ,Y@4d79
} IO"q4(&;P4
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 G1:"Gxja
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。 ZeH=]G4Zv7
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。 ^2nH6,LPS
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。 %-an\.a.
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。 q*}$1 zb
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? B-wF1!Jv
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: L(}/W~En
4
;^
template < class Action > h5lngw
class picker : public Action #KDN
{ tdNAR|
public : Vg7BK%
picker( const Action & act) : Action(act) {} {*X|)nr
// all the operator overloaded < fYcON
} ; fz rH}^
:MGIp%3
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 =/19 -Y:
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: }ok'd=M
[jTZxH<
template < typename Right > )Mh5q&ow
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const {"_V,HmEF+
{ ]:Pkh./
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 1n#{c5T
} )H{OqZZYD
;pG5zRe
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > <<&SyP
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 cUwR6I9
{<Xl57w-Q
template < typename T > struct picker_maker ZFtN~Tg
{ h_B
nQZ\
typedef picker < constant_t < T > > result; Efu/v<
} ; .8XkB<[wb
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > PUC:Pl77
{ ;W3c|5CE
typedef picker < T > result; 6\x/Z=}L
} ; c1 1?Kq
\7Fp@ .S3
下面总的结构就有了: 5oR)
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 C <H$}f
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。 :!fU+2$`^(
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 W\O.[7JP
至此链式操作完美实现。 aL/7xa
6G:7r [
l?KP/0`
七. 问题3 $Q`\-
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 VW:Voc
\n-.gG
template < typename T1, typename T2 > 2lxA/.f
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Rc}#4pM8
{ L7N>p4h]Xj
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Bb7Vf7>
} gh%Q9Ni-
UM. Se(kS
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: @Z89cTO
Kp[5"N8
template < typename T1, typename T2 > BUXlHh%<R
struct result_2 -_f-j
{ !
;R}=
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; G.qjw]Llf
} ; J:\O .F#Fi
7/bF04~%
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? *!,k`=.([#
这个差事就留给了holder自己。 @XH@i+{B
Gk)6ljL
,DCrhk
template < int Order > Olr'n% }
class holder; VKy3tW/_&
template <> SKVQ !^o
class holder < 1 > `'ak/%Krh
{ ]F4|@+\9
public : Y~UWUF%aK
template < typename T > nW ]T-!
struct result_1 ?d)FYB
{ RY~mQ
typedef T & result; wfM|3GS+.
} ; dEfP272M
template < typename T1, typename T2 > [UB]vPXm$
struct result_2 M"8?XD%
{ / 16 r_l
typedef T1 & result; cFoeyI# v
} ; bJL ,pe+u
template < typename T > B &)wJG
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ;z9U_
{ e_llW(*l8^
return (T & )r; #G("Oh
} jC'Diu4|Q
template < typename T1, typename T2 > y9K'(/
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const "SV/'0
{ jo"zdb
return (T1 & )r1; nc:K!7:
} #|6M*;l N|
} ; t8Giv89{
3EyVoS6D
template <> cN|
gaL
class holder < 2 > BSg3
{ :BUr8%l
public : ExSy/^4f
template < typename T >
JjHQn=3AJ
struct result_1 ?YnB:z*eV
{ Edl .R}&1
typedef T & result; 6{2 9cX.
} ; \C`2z]V%
template < typename T1, typename T2 > t,qz%J&a
struct result_2 4M>E QF&
{ Y^'mBM#j
typedef T2 & result; XI5q>cd\Sz
} ; m"~),QwF9
template < typename T > ptTp63+
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const BtKbX)R$J
{ tZA%^Y
return (T & )r; Ce_l\J8G
} 3$ BYfI3H
template < typename T1, typename T2 > j8ag}%
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const zG~nRt{4
{ KOD%>+vG$
return (T2 & )r2; Wq*W+7=.
} FMAt6HfU
} ; qZX\riR
vFsl]|<;8
^-K~y
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> >。 t/a
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: t<znz6
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ASaNac-3
tN&X1
return l(i, j) = r(i, j); *vu
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) "@@Z{
]PZ\N~T
return ( int & )i; qr?RU .W
return ( int & )j; C8
"FTH'
最后执行i = j; T :X A
可见,参数被正确的选择了。 >FReGiK$T
q%MLj./?[
$(;0;!t.
,%,.c^-
9C\@10 D
八. 中期总结 i,y7R?-K
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: KgEfhO$W
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 4 UnN~
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ehQ~+x
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor @'FO M
/7Ft1f
IJofbuzw:
Nrk/_0^
Eb9{
hB-<GGcO <
九. 简化 M}`G}*
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。 b "5WsJ:'#
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 `Qo}4nuRs
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: @]B
7(j<'R
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 <k-hRs2d
+-*/&|^等 Ozs&YZ
2. 返回引用。 >A1;!kGE#
=,各种复合赋值等 @8V~&yqq
3. 返回固定类型。 gR8vF
各种逻辑/比较操作符(返回bool) L@8C t
4. 原样返回。
WfkP
operator, X1Y+ao 1)
5. 返回解引用的类型。 $Z4IPs
operator*(单目) `i3fC&?C
6. 返回地址。 CFiO+p&
operator&(单目) @3I/57u<
7. 下表访问返回类型。 \k*h& :$
operator[] lcEin*Oc
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Y,s@FGI2
operator<<和operator>>
7VAet
Zcxj.F(,
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。 KZ/2#`
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 1IV
R4:a
}
OAH/BW
template < typename Left > g+M& _n
struct value_return ,SSq4
{ R%^AW2
template < typename T > S#^-VZ~U4x
struct result_1 LkIbvJCV
{ [5QbE$
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; nN!R!tJPa
} ; VNWa3`w
b0R{cj=<[
template < typename T1, typename T2 > E>O1dPZcM
struct result_2 PU^@BZ_m
{ P(Ve'
wOaf
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; n ^_B0Rkv
} ; UJ6zgsD1b?
} ; ${)s
~[
DU1\ K
P0XVR_TJf
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait b#E!wMClS
+K03yphZr
下面我们来剥离functor中的operator() `d.4L.],
首先operator里面的代码全是下面的形式: LjMhPzCp
|!H@{o
return l(t) op r(t) }?XNA.Wz
return l(t1, t2) op r(t1, t2) keL!;q|r-)
return op l(t) ?tFsSU
return op l(t1, t2) .q9wyVi7GI
return l(t) op ~Y'j8W
return l(t1, t2) op >PMLjXK
return l(t)[r(t)] 5WG:m'$$
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 9V( esveq
?br 4 wl
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: [u}2xsSx
单目: return f(l(t), r(t)); &%`Y>\@f
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); /f)
#CR0$
双目: return f(l(t)); It3.
return f(l(t1, t2)); =
~^
下面就是f的实现,以operator/为例 MJ0UZxnl
(YH/#n1"{
struct meta_divide (GI]Uyn
{
Y+'522er
template < typename T1, typename T2 > ,7nA:0P
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) #Do#e
{=+
{ Jdp@3mP
return t1 / t2; o:"^@3
} k=):>}
} ; ?sm@lDZ\
S2*ER
这个工作可以让宏来做: auT'ATW7i
yCOIv!/zy
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ s;4r)9Uvx
template < typename T1, typename T2 > \ VPqMbr"L[
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; zS+_6s
以后可以直接用 R x.]m0
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) {f<\`
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 K JX@?1"
(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。。。) e<[0H 8
OGqsQ
OlF5~VAbfb
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 v9R"dc]0h
[#-!&>
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > =j{r95)|u
class unary_op : public Rettype b&1-tYV
{ <m3or
Left l; /)E'%/"A
public : duk:: |{F
unary_op( const Left & l) : l(l) {} KGoHn6jM
l`A4)8Y@
template < typename T > ,t=12R]>
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,dO$R.h
{ )mb RG9P
return FuncType::execute(l(t)); XU19+mW=P
} J%n{R60b
SS/t8Y4W
template < typename T1, typename T2 > SJdi*>
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const r9d dVD
{ t@O4!mFH
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 9M$N>[og
} ko%B`
} ; $ZOKB9QccC
(66DKG
1KtPq,
同样还可以申明一个binary_op (ATCP#lF
8K/o /
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > mC}!;`$8p
class binary_op : public Rettype >7^+ag~&
{ r!7e:p JLO
Left l; /NDuAjp[@
Right r; [Ifhh2
public : 8xEOR!\!`k
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ;y{VdT
:9Vd=M6,
template < typename T > +e6c4Tw/
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;dh8|ujh
{ \O7Vo<B&D
return FuncType::execute(l(t), r(t)); "<J%@
} 0u"/7OU
VI(;8
template < typename T1, typename T2 > ]O;Hlty(g
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8{GRrwQ>
{ 23;e/Qr
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); BOQeP/>
} _2,eS[wP
} ; <?I s ~[2
u70-HFI@
[8K+zT5
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 v 8`)h<:W?
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Twj?SV
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) M5Twulz/w
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 'C9H6)Zq)
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! oYG].PC
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 gAY%VFBP0
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 dTV:/QM
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) O(( kv|X4
下面是修改过的unary_op `=0J:
~',}]_'oR-
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > I'[hvp
class unary_op z]YP
{ zTa>MzH1-;
Left l; 5w#*JK
'%m0@5|hCD
public : DJ9;{,gm
N+vU@)_lC
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 0KF)+`CC>
,ZYj8^gF
template < typename T > #89h}mp'
struct result_1 Bn"r;pqWiT
{ [wM<J$=2
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; m7XJe[O
} ; Qjj:r~l
yt&eY6Xp
template < typename T1, typename T2 > P'Fy,fNg
struct result_2 hao0_9q+
{ 8O]U&A@
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 4nhe *ip
} ; #&1Y!kbdd
LaE;{ jY
template < typename T1, typename T2 > vl@t4\@3
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1 ]@}+H
{ 9@yP;{Q
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); c#G]3vTdE
} ^/W7Xd(s
tH:K6^oR
template < typename T > }eX_p6bBw
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const X*~NE\
{ @Y>3 -,o,S
return OpClass::execute(lt(t)); +fhyw{
} |7Q8WjCQ{m
R0<ka[+
} ; n;"4`6L~
z#!xqIg0
4:}`X
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 QD:0iD?
好啦,现在才真正完美了。 xLZQ\2q
现在在picker里面就可以这么添加了: lxK_+fj
q
yvxC/Jo4
template < typename Right > 6QRfju'
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const =3=KoH/'
{ zJMKgw,i*
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); l\^q7cXG
} LeW.uh3.
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。 qD\%8l.]Z
lq@Vb{Z
AEwb'
4(4JQ(5
=tcPYYD
十. bind *eXO?6f%s^
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。 ^c]Sl
先来分析一下一段例子 2LYd
# !i
ZZC=
7FB
dW7dMx
int foo( int x, int y) { return x - y;} Z-<v5aF
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 YeJ95\jf
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 g]xZ^M+
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。 6\,^MI
我们来写个简单的。 )
WIlj
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: FbM5Bqv
对于函数对象类的版本: ^@L[0Z`
U8-9^}DBA
template < typename Func > ~+>M,LfK
struct functor_trait wZa;cg.-q
{ (r[<g*+3
typedef typename Func::result_type result_type; U>;itHW/
} ; ?<frU ,{
对于无参数函数的版本: T *t$
-R'p^cMA
template < typename Ret > 7IJb$af:;
struct functor_trait < Ret ( * )() >
3r em"M
{ 29ft!R>[
typedef Ret result_type; YY!(/<VI
} ; _ga!TQ:
对于单参数函数的版本: :e@JESlLf
R~*Y@_oD
template < typename Ret, typename V1 > r-YQsu&
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > GP1>h.J
{ a`pY&xq::
typedef Ret result_type; eZHzo
} ; <Awx:lw.
对于双参数函数的版本: 0K3FH&.%
~vl: Tb
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > QrA8KSLC
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > e3>Re![_.
{ -N\{QX1Yd
typedef Ret result_type; K[sM)_I
} ; ?XOeMI
等等。。。 T%a]3
然后我们就可以仿照value_return写一个policy j|G-9E
oZCi_g 5i
template < typename Func > a3c4#'c|D
struct func_return nnGA_7-t
{ .`'SL''c
template < typename T > Bhq(bV
struct result_1 @I"Aet'XV
{ ,O~2
R
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; C-Fp)Zs{0
} ; $Qy(ed
8]?1gDS|9O
template < typename T1, typename T2 > f[}SS]d:E
struct result_2 M.8!BB7\8e
{ w|nVK9.
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; EhFhL4Xdn
} ; l.)N
} ; Ba+OoS
BWPYHWW}E
NUnP'X=J,
最后一个单参数binder就很容易写出来了 a+~o: 5
l wg.'<
template < typename Func, typename aPicker > ;W+-x]O
class binder_1 Z],"<[E
{ _5m }g!
Func fn; b/K&8C,c
aPicker pk; ai`:HhE
public : =!CuCV7$1O
2@&|hd=-
template < typename T > nIi_4=Z
struct result_1 QNJG}Upl
{ Uqpvj90sw
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 0&nF Vsz
} ; 654%X(:q
;Z`)*TRp4
template < typename T1, typename T2 > kTk?[BK
struct result_2 H);'\]_'x
{ <C>i~<`d
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; _(z"l"l=$
} ; R]Yhuo9,&n
A zle ;\l`
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} .-|O "H$
5?fk;Q9+\
template < typename T > _N:h&uw
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const LuqaGy}>-
{ IB6]Wj
return fn(pk(t)); ;?o C=c
} Kmnr}Lp9
template < typename T1, typename T2 > Ii,:+o%
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /<
:;^B
{ "QF083$
return fn(pk(t1, t2)); W^N"y&
} +i>q;=~
} ; @ubz?5
\fz
j fZ1n
5VTbW
一目了然不是么? []]3"n
最后实现bind g7P1]CZ}
|:#mw1
E nvs[YZe
template < typename Func, typename aPicker > f5a](&
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) Xp~]kRm9
{ ;gMh]$|"
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); "P{&UwMmh
} u
.2sB6}
W$JA4O>b
2个以上参数的bind可以同理实现。 B~NC
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。 ~/U0S.C
dc>y7$2
十一. phoenix itF+6wv~
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ?W
n(ciO
:65HMWy.
for_each(v.begin(), v.end(), W*<]`U_.
( <C$<