一. 什么是Lambda Z>W&vDeuN
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 pWb8X}M
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, hCj8y.X|E(
mWVq>~
)Qo^Mz
}9+Vf'u|l
class filler ,Fu[o6x<^
{
w4UJXc
public : !nF.whq
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} pq]>Ep
} ; m2F+6G
2o0WS~}5
SFqq(K2u
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: 9['>$ON
1Msc:7:L
3gW+|3E
)fc+B_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); hWr}Uui
m;u :_4
s 8lfW6
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 asYUb&Hz88
_^F%$K6
=jRC4]M})
nA+gqY6 6|
二. 战前分析 1]7v3m
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。 p4Xhs@.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 kyD*b3MN
NcIr;
}
k,r}X:<6jz
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Qgl5Jr.
/* --------------------------------------------- */ k_ijVfI9
vector < int *> vp( 10 ); ban;HGGNG{
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); sg_%=;
/* --------------------------------------------- */ +?0r%R%\
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); :2;c@ uj
/* --------------------------------------------- */ S$nEflcz
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); K- TLzoYA
/* --------------------------------------------- */ e]7J_9t@
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); I$I',x5Z
/* --------------------------------------------- */ ZV~9{E8
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); x<) T,c5Y
VCUsvhI
AH#Dk5#G
]Q{MF- EKj
看了之后,我们可以思考一些问题: >uYGY{+j[
1._1, _2是什么? }A7]bd
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。 Gq.fQ_oOb
2._1 = 1是在做什么? C33=<r[;N<
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。 xx[l#+:c
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。 bm(.(0MI
K1-y[pS]E
\Jr7Hy1;
三. 动工 >jm^MS=
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: x)e(g}n
Xxs0N_va&
b|g=&T:pp
r} a,
template < typename T > +J:wAmY4
class assignment z;EDyd,O>
{ 5f_1 dn
T value; ]"U/3dL5
public : -VZ?
c
assignment( const T & v) : value(v) {} 8?$XT
template < typename T2 > Opf^#6'mq
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } WL1$LLzN
} ; mUwGr_)wj
X%Ta?(9|.^
w;V+)r?w
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ^e1mK4`
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment #(r1b'jfP
c4FU@^Vv
p~Mw^SN'
1tFx
Z#(G
class holder u!I=|1s
{ O3(H_(P
public : R nk&:c
template < typename T > M[Mx
g
assignment < T > operator = ( const T & t) const WizVw&Iv
{ v'u}%FC
return assignment < T > (t); XM?C7/^k
} 3qrjb]E%}
} ; a*Ng+~5)6
p/Lk'h~
Yq-7!
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: )F%zT[Auph
!+ ??3-q
static holder _1; vN`JP`IBx
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 2M?L++i
Ve\P ,.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); _t\)W(E&
而不用手动写一个函数对象。 =_,j89E
E3h-?ugO'
3 bll9Ey
Ip;;@o&D
四. 问题分析 "$N 4S9U
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 ug9]^p/)^
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 JS0957K
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 .Wvg{ S-
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 !v]~ut !p
下面我们可以对这几个问题进行分析。 _Wo(;'.
j9$kaEf
五. 问题1:一致性 8jU6N*p/
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?| {$)pkhJ
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 %51HJB}C]
AR5)Uws
struct holder N##-
vV
{ (Ei} :6,}
// MD=!a5'
template < typename T > cW\Y1=Gv|
T & operator ()( const T & r) const &%` 0&y
{ m7m)BX%O
return (T & )r; p"=8{LrO
} T+)#Du
} ; 9l:vVp7Uk
TDHS/"MbA7
这样的话assignment也必须相应改动: $ D(q
2"L a}Vx2
template < typename Left, typename Right > aDjYT/`l
class assignment kaZ_ra;<
{ >Mk#19j[/
Left l; qc@v"pIz'S
Right r; ??=su.b
public : wlfq$h p
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} (t2vt[A6ph
template < typename T2 > )TyI~5>;
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } |FJc'&) J"
} ; !jyy`q=
Rln@9muXA
同时,holder的operator=也需要改动: "!_,N@\t
rd4mAX6@
template < typename T > ' |
bHu
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const td\'BV
{ gl!F)RdH
return assignment < holder, T > ( * this , t); &cB+la\_
} x_.}C%
T6Ks]6m_
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 8WMGuv
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ue"e><c6:
vB1nj<]&z
return l(rhs) = r; gatxvR7H
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 h9WyQl7
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: L$
ZZ]?7j
pJ H@v
&a
template < typename Tp > ~X%W2N2
class constant_t !vH={40 ]
{ UaV8!Z>
const Tp t; ETtoY<`#
public : &Vmx<w
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 2N}h<Yd9
template < typename T > +pJ~<ug]
const Tp & operator ()( const T & r) const q
OX=M
{ s.j cD
return t; m0+'BC{$u
} tY6QhhuS:
} ; 5u&hp
yu@u0vlc
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 5{O9<~,
下面就可以修改holder的operator=了 %Y<3v\`_
"BD$-]
template < typename T > lehuJgz'OO
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const $BWA=2$
{ fd*<m8
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); iVqXf;eB!5
} 4dI=
]ppws3*Pa
同时也要修改assignment的operator() ()%;s2>F
&(,-:"{pNR
template < typename T2 > *4RL
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Xrd-/('2
现在代码看起来就很一致了。 T96M=?wh!
P'D'+qS
六. 问题2:链式操作 %~^:[@xa*
现在让我们来看看如何处理链式操作。 'w~e>$WI
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。 [eO6H2@=z
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。 XZ[3v9?&n
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。 MFO1v%m
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct !DNk!]|
LXx`Vk>ky
template < typename T > -x2&IJ!
struct result_1 %] [6TZ}
{ t[Ywp!y[
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; a&s&6Q|Y
} ; Q!v]njCIB7
2RC@Fu~zaU
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: dn|OY.`|
NGOyd1$7N
template < typename T > j`ybz G^
struct ref tboc7Hor4
{ =y WHm
typedef T & reference; f`"@7-N
} ; p-,(P+Np
template < typename T > 8$y5) ~Q
struct ref < T &> i $;y
{ S# sar}-I
typedef T & reference; ]O.Z4+6w
} ; kCZxv"Ts
Swnom?t
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: V[baGNe
=Z}=n S?4
template < typename T > ,1|0]:
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 8/`ij?gn
{ <)ltvo(
return l(t) = r(t); {BS`v5*
} ~k780
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 %P`w"H,v3#
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Jyo(Etp
njg\y
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 M"|({+9eG
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: nZ8f}R!f:
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ZIikDih1
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 A,#a?O6m
最后的布局是: +o^sm '$
Add {2MS,Ua{
/ \ 9,G94.da
Divide 5 ?_+8K`B
/ \ l fJ
lXD
_1 3 BhCOT+i;c
似乎一切都解决了?不。 Y[Kpd[)[v
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。 8$C?j\J|*
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 LGPPyKNx
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: LQ3J$N
^muPjM+D
template < typename Right > |tqYRWn0
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const dPCn6
Right & rt) const Rg6/6/ IN
{ _1kcz]]F
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); jRYW3a_7
} .rs\%M|X
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 /w2jlu}yt
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。 2<33BBlWA
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。 {}1KI+s9\
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。 qjI.Sr70
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。 8bI;xjK^Q
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? vfPIC!
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: wH N5H
RI#o9d"x}
template < class Action > q_[V9
class picker : public Action Z@ZSn0
{ \:|"qk
public : @w{"6xc%a
picker( const Action & act) : Action(act) {} &JHqUVs^
// all the operator overloaded ypV>*
} ; '7(oCab"_
*nc9u"
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。 #xBh62yIuP
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: 2(iv+<t
u RPvo}!=1
template < typename Right > %% A==_b
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const *e}1KcJ
{ -G@:uxB
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); _rj B.
} X>kW)c4{b
kb2M3%6V
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ?2i\ERG?
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。 3?:?dy(3z
z((9vi W
template < typename T > struct picker_maker )h,-zAnZ
{
j^qI~|#
typedef picker < constant_t < T > > result; ".:]?Lvt
} ; URb
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > [&h%T;!Qii
{ g&`[r6B
typedef picker < T > result; AAPfU_:
^
} ; 2"C,u V@F!
I4%25=0?
下面总的结构就有了: ]#t5e>o|
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。 p4M7BK:nf
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。 !y syb
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 {H[3[
至此链式操作完美实现。 "?SR+;Y:q
UVj1nom
:Co+haW
七. 问题3 3JcI}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。 TSHH=`cx
->Bx>Y
template < typename T1, typename T2 > A!.* eIV|
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const xA {1XS}
{ )!jX$bK
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); &p6^
} +U= !svE
~zD*=h2C
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: 7R5!(g
EGIwqci:
template < typename T1, typename T2 > @(_f}SgfE
struct result_2 |?Bb{Es
{ aT`. e
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 2#g4R
} ; to"[r
! tPHT
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? o dTg.m
这个差事就留给了holder自己。 gt{$G|bi
``* !b>)
-e(,>9Q
template < int Order > 6>Ca O
class holder; U7@)RJ
template <> &7m)K>E27
class holder < 1 > bk{.9nz 2
{ %eDJ]\*^X
public : PP_fTacX
template < typename T > H]d'#1G
struct result_1 M+Jcgb]
{ 9&p;2/H
typedef T & result; *&sXC@^@^
} ; Oxq} dX7S
template < typename T1, typename T2 > * Qe{CE
struct result_2 [[8.Xb
{ sksop4gu5
typedef T1 & result; k<cv80lhK
} ; aB+B1YdY"
template < typename T > Z4aK
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ;?'=*+'>
{ o YNp0Hc
return (T & )r; $dgez#TPL
} .?CumaU
template < typename T1, typename T2 > lM'yj}:~
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const RFzMah?Q=j
{ HG)c\b
return (T1 & )r1; kx_PMpc
} i1JWdHt
} ; |nTZ/MXbw
Y\1XKAfB
template <> vspub^;5\
class holder < 2 > 8
y+N l&"V
{
}j /r
public : `.8#q^
template < typename T > k9iXVYQ.;r
struct result_1 baL-~`(T
{
e+=IGYC
typedef T & result; "=r"c$xou
} ; -yn;Jo2-
template < typename T1, typename T2 > Up|>)WFw"
struct result_2 | *J-9
{ #v QyECf
typedef T2 & result; ,H+LE$=
} ; ^&-H"jF
template < typename T > ZFsJeF'"
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const \r+8}8
{ G
oJ\6&"
return (T & )r; bu|ecv
} sBfPhBT|
template < typename T1, typename T2 > en6oFPG
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ,BCo/j
{ +m8gS;'R4
return (T2 & )r2; N>J"^ GX
} ~0~f
} ; ZD'fEqM
6}EC)j;Fw
>HH49cCo
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 4;hgi[
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: sXaIQhZ
首先 assignment::operator(int, int)被调用: _hb@O2f
;uazQyo6
return l(i, j) = r(i, j); t% f6P
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) wWNHZv&
|,wp@)e6h
return ( int & )i; z
nc'
return ( int & )j; T)NnWEB
最后执行i = j; "RF<i3{S
可见,参数被正确的选择了。 j7M[]/|
&]? X"K
G$"$k=[
<_tkd3t#W
7~V,=WEe
八. 中期总结 dq{wFI)
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: AqzPwO^
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 }`,}e 259
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 oIP<7gz
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Lz9t9AoB
lV0\UySH
NHCdf*
-OS&(7
u0(PWCi2
d* 6 lJT
九. 简化 JM@}+pX
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 Vp'Zm:
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 :2KLziO2
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: 7.o:(P1??g
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 R]7-6
+-*/&|^等 6O>GVJbw
2. 返回引用。 fiq4|!^h
=,各种复合赋值等
]OZk+DU:
3. 返回固定类型。 %;E/{gO
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ~Zc=FP:1
4. 原样返回。 9p#Laei].
operator, =nYd|Ok
5. 返回解引用的类型。 :|:Disg
operator*(单目) -H3tBEvoI
6. 返回地址。 (,gpR4O[
operator&(单目) >*PZ&"}M
7. 下表访问返回类型。 \+cU}
operator[] x)SW1U3TVx
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 b$f@.L
operator<<和operator>> Qw{LD+r(
bnz2\C9^
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。 ]S6`",+)<f
例如针对第一条,我们实现一个policy类: dT%$"sj5
DUk&`BSJ
template < typename Left > LH4!QDK-
struct value_return }T?0/N3y&
{ V #0F2GV<,
template < typename T > pb(YA/
struct result_1 3U<\s=1?X
{ &;%z1b>F
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; o
26R]
} ; 0Jh^((i*
1XAXokxj
template < typename T1, typename T2 > Gyak?.@R
struct result_2 n4cM
/unU
{ vap,)kILF
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; MqBA?7
} ; !TH3oLd"
} ; *Op;].>E
fAu^eS%>7
^
2"r't
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait nVF?.c
Dk!;s8}*c
下面我们来剥离functor中的operator() +mQMzZZTZ
首先operator里面的代码全是下面的形式: eC^UL5>%
:Rh?#yO5
return l(t) op r(t) p`jkyi
return l(t1, t2) op r(t1, t2) bqHR~4 #IR
return op l(t) 2g elmQnc
return op l(t1, t2) ,Jy@n]x
return l(t) op R\%&Q|
return l(t1, t2) op 2nW:|*:/p6
return l(t)[r(t)] 3[g%T2&[
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] /Q4TQ\:
(j^Qa~{mG4
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: =/Ob
kVYf
单目: return f(l(t), r(t));
`.dX@<
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); DD3.el}6a
双目: return f(l(t)); U[EM<5@I
return f(l(t1, t2)); N02X*NC
下面就是f的实现,以operator/为例 0j^QY6
:Yi1#
struct meta_divide @ 5!Mr5;
{ y9cDPwi:b
template < typename T1, typename T2 > }fps~R
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) CbmT aEaP
{ /DG+8u
return t1 / t2; ?v4-<ewD
} ~s@PP'!
} ; -a``
=.=4P~T&
这个工作可以让宏来做: V
_(L/6
9qUc{ydt
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ,f@$a3}'Lx
template < typename T1, typename T2 > \ "HCJ!
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; cFcn61x-
以后可以直接用 rBd}u+:*
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 5OUGln5
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 "~R,%sYb(
(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。。。) f}JiYZ
h0}=C_.^
D#ZzhHHP
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 ;GW[Yw>Rz
O)y|G%O
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > `nAR/Ye
class unary_op : public Rettype ;JM%O8
{ q\2q3}n
Left l; dWK;
h
public : J#h2~Hz!
unary_op( const Left & l) : l(l) {} = GN1l[X
ftS^|%p
template < typename T > f)`_su
U
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \LYB% K}
{ 4e6x1`Y{xB
return FuncType::execute(l(t)); xq`mo
} OF [y$<jM
MKqMH,O
template < typename T1, typename T2 > T5*
t~`bfU
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Y>Oh]?
{ BHoy:Tp
return FuncType::execute(l(t1, t2)); \ 5MD1r}
} ET t7?,x@
} ; bXSsN\:Y@[
x*]&Ca0+
>o=O^:/L
同样还可以申明一个binary_op H =Y7#{}
#2`ST=#
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > c1!0Z28
class binary_op : public Rettype }I3 ZNd
{ 0rM'VgB
Left l; ;WydXQ}Q^
Right r; eIZ7uSl
public : yQAW\0`
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Y nD_:ZK
:c4iXK0_^?
template < typename T > %N jRD|
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (OA-Mgyc
{ F8u;C:^d
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 1k=w 9
} criQa<N"
#~3$4j2U(y
template < typename T1, typename T2 > iME)Jl&
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !V<c:6"
{ ^^q9+0@
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); #%Z 0!
} 3X&'hz@
} ; O!uZykdX4!
K fM6(f:
OZDd
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 v BP
5n
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Sn6cwf9.s
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) DC9\Sp?
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 <1t.f}}uX
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! T0:%,o
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 z|KQiLza
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 T\ixS-%^
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) XH^X4W
下面是修改过的unary_op "!-
r;>2L'
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > xIOYwVC
class unary_op %Aqt0e
{ b-)m'B}`
Left l; HuVx^y`
@
+c7e[hz
public : Ly\ `
8i
epG
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @fI1|v=eF
T^z
template < typename T > B^7B-RBi0
struct result_1 I_?+;<n
{ 1/JtL>SKE
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; [h5~1N
} ; fGZZ['E
m`;dFL7"E
template < typename T1, typename T2 > (]_smsok
struct result_2 ^bD)Tg5K
{ *Z9Rl>
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; DGc5Lol~
} ; hSl6X3W
O V"5:){
template < typename T1, typename T2 > 'P AIh*qA
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !6`pq
{ n]%T>\gw
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 5`_UIYcI
} ''Pu
U4$}8~o4
template < typename T > Jw+k=>
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const tv]^k]n{rf
{ Quq
X4
return OpClass::execute(lt(t)); i%FpPni
} =pT}]
`@_jDo
} ; %qycxEVP
i?HN
{wp~
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 ??]b,f4CNa
好啦,现在才真正完美了。 n_ 3g
现在在picker里面就可以这么添加了: =<BPoGs5
S9
p*rk~
template < typename Right > ' ?4\
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 8|cQW-L
{ [-5l=j
r
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt);
~ERA
} &06pUp
iS
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。 G5oBe6\C
&UFj
U%Z%
=q\Ghqj1
r(ZMZ^
cv=H6j]h|
十. bind 6L/`
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。 j7XUFA
先来分析一下一段例子 Il4R R
%&iY5A
["u:_2!4P
int foo( int x, int y) { return x - y;} v1R t$[
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 VYo2m
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3
+|w%}/N
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 6f'THU$
我们来写个简单的。 9K:ICXm
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: x/d(" Bb
对于函数对象类的版本: l-gNJ=l+K
BJDSk#!J!{
template < typename Func > 7l+:gD
struct functor_trait {W' 9k
{ P\rA>ZY
typedef typename Func::result_type result_type; F97HFt6{
} ; )c<X.4
对于无参数函数的版本: 3oQ?VP
NMvNw?]
template < typename Ret > d#U~>wr
struct functor_trait < Ret ( * )() > kSfNu{YS
{ rw }wQP_'
typedef Ret result_type; Zl\$9Q_
} ; -;Ij ,
对于单参数函数的版本: U/s! Tb>`
}2]m]D@%7
template < typename Ret, typename V1 > ,]L sX"u
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > &y+)xe:&S
{ r.ib"W#4
typedef Ret result_type; U)JwoO
} ; H/^t]bg,
对于双参数函数的版本: sK/Z'h{|
/D>G4PP<
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > n8.Tag(#
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > K/l*Saj
{ TN=!;SvQU
typedef Ret result_type; >4G~01
} ; 3+WmM4|
等等。。。 4>NmJrh
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 8#ZF<BY
Koi-b
template < typename Func > Kt`/+k)m
struct func_return hQ80R B
{ ^//`Dz
template < typename T > ec&K}+p@
struct result_1 l
Zz%W8"
{ 0..]c-V(G
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Yl`)%6'5|
} ; (&!x2M
(7A- cC
template < typename T1, typename T2 > d",VOhW7)S
struct result_2 yt{?+|tXU
{ )1E#'v12"
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Ca}V5O
} ; l_i&8*=Px
} ; J,D^fVIw
QIC? `hk1
fA"9eUu
最后一个单参数binder就很容易写出来了 mIW/x/I
Xk9 8%gv
template < typename Func, typename aPicker > 'pHxO,vo
class binder_1 y4N2gBTKu
{ il[waUfmD
Func fn; zrL +:/t
aPicker pk; q^eLbivVE
public : nC5]IYL|
VLcwBdo
template < typename T > ,DD}o
struct result_1 ho%G
{ 4XgzNwm
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; f/vsf&^O
} ; .c]@xoC
oR~s
\Gt
template < typename T1, typename T2 > ld[BiP`B2V
struct result_2 6){nu rDBG
{ ,FK.8c 6g
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; <AN5>:k[pM
} ; Sv\399(
)ml#2XP!f
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} T_ga?G<
4Cp)!Bq?/
template < typename T > M&}_3
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const dYZB>
OS
{ f>[{1M]n\
return fn(pk(t)); qkA8q@Y4|
} Gx;-1
template < typename T1, typename T2 > [mFgo
il
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const nP+jkNn3
{ ke19(r Ch
return fn(pk(t1, t2)); M~g{}_0Z
} Xu7lV
} ; ]Q -.Y-J/O
z,g\7F[
ttY[\D&ZS
一目了然不是么? &HtG&RvQf
最后实现bind *YP:-
8 Y))/]R
|4!G@-2V:I
template < typename Func, typename aPicker > Bej k^V~
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) v,jB(B^|Z
{ Ao, <G.>R
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 'DD~xCXE
} eQJyO9$G
\u*[mrX_B:
2个以上参数的bind可以同理实现。 T'-kG"l b
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 ;~Gez;AhK
T\ [CQO
十一. phoenix gR${S|Z#u4
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: vT#m 8Kg
GI%9Tif
for_each(v.begin(), v.end(), 7X8n|NZRH7
( =%d.wH?dZ/
do_ 9>/:c\q+
[ 'H(khS
cout << _1 << " , " :8U@KABH@h
] 2Yg\<PsN
.while_( -- _1), Uy<n7*H
cout << var( " \n " ) 0RHjA&r3v
) >AW&Lfw$
); z{nd4qOsD
7!JBF{,=
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: Pv\-D<&@m
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 fv:&?gc
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 #]J"j]L
那么我们就照着这个思路来实现吧: s1J(-O
GHFYIor
z}-8pDD'
template < typename Cond, typename Actor > p/gf
class do_while &R3#? 1,
{ IZ@M
K
Cond cd; sOm&7A?
Actor act; {j%7/T{
public : G|j8iV O
template < typename T > %[OZ;q& X
struct result_1 8u"HW~~=
{ OBf$0
typedef int result_type; S$qpClXS,
} ; O)INM
UB]]oC<
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} vvP]tRZ
Bkdt[qDn5P
template < typename T > -H$C3V3]
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3aFD*S
{ >
QK"r7f/
do ?&bB?mg\
{ <[V1z=Eo/]
act(t); 6*s:I&