一. 什么是Lambda `m%:rE,
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 l7z6i*R
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, ),=@q+{E{
V5AW&kfd
\^&
Z'Q*L?E8M
class filler %*kLEA*v
{ "}@i+oS
public : FI8k;4|V
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} n$4|PO$X
} ; <c+K3P'3?
%(`#A.yaE
bg}+\/78#
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: jq(qo4~;
D{cZxI
# ORO&78
Rn-G
@}f
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); W5.Va.
dAL3. %
cD2+hp|9
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 &Yf",KcL*I
\, 8p1$G
'a#mViPTQ)
y])).p P
二. 战前分析 DL {R|3{N
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。
/ +1{
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 Fnb2.R'+
$"\O;dp7l
-f9]v9|l
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); b}@(m$W
/* --------------------------------------------- */ .wy$-sG81
vector < int *> vp( 10 ); ,."b3wR[w
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); F\:(*1C
/* --------------------------------------------- */ C#;@y|Rw
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); R{?vQsLk
/* --------------------------------------------- */ jJBnDxsA
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ? gSSli[
/* --------------------------------------------- */ R^%e1KO]
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); &Jy)U
/* --------------------------------------------- */ [
]^X`R
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); iY~rne"l
O4L#jBa+
{U"^UuU]
]Bnwk
o
看了之后,我们可以思考一些问题: ,a0pAj
1._1, _2是什么? ZCYS\E7X
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。 &:3Z.G
2._1 = 1是在做什么? $*\L4<(
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 R?pR xY
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 !^y y0`k6
jQ=~g-y
brSi<
三. 动工 _U0$ =V
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: {q3:Z{#>7
aXY-><
88lxHoPV
}gGkV]
template < typename T > _w(ln9
class assignment xx)-d,S
{ }T.?c9l X
T value; ?D|\]0 eN
public : fP[& a9l
assignment( const T & v) : value(v) {} g5S?nHS}
template < typename T2 > B4ZIURciGz
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } WKl+{e
} ; ? 2#(jZ# 2
909md|9K3
zl%>`k!>
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 l!
v!hUb+
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment S~NM\[S
1A<,TFg
q; jiw#_
~n?>[88"
class holder BqH]-'1G
{ c</1
public : @;:>G A
template < typename T > gSt`%
assignment < T > operator = ( const T & t) const '91".c,3?
{ F$MX,,4U
return assignment < T > (t); F|+W.9
} ,v9f~qh
} ; 7N=-Y>$X
&dR=?bz-A
iv&v8;B
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: Q_p[kK H
? _g1*@pA
static holder _1; p
fT60W[m
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 A],ooiq<
}uY!(4Rw
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 4!#a3=_
而不用手动写一个函数对象。 p$E8Bn%[
o[1ylzk}+
8K"+,s(%R
-\,zRIOK
四. 问题分析 o "z@&G" ^
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。 xV\5<7qk5g
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。 -JT/9IQ
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 IMGP'g
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 T=Z.TG|lIx
下面我们可以对这几个问题进行分析。 v2+!1r7@
^tH#YlV4>9
五. 问题1:一致性 :6{`~=
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?| TsQU6NNE
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 a
W%5~3
fJAnKUF)
struct holder \qh*E#j
{ ^aZAw%K
// >~nF=
template < typename T > 58tVx'1y
T & operator ()( const T & r) const t*XN_=E$f
{ w5=tlb
return (T & )r; PVOx`<ng
} 1|r,dE2k9
} ; %G3(,Qz
je/!{(
这样的话assignment也必须相应改动: ;]sYf
``U^COD
template < typename Left, typename Right > t.Nb?/
class assignment bGF7Zh9
{ g\SrO {*
Left l; ,XkGe
Right r; 5ETip'<KT6
public : @`36ku
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 4qi[r)G
template < typename T2 > [K/m
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } tWeFEVg
} ; >slm$~rv
)!BsF'uVQ
同时,holder的operator=也需要改动: a>O9pX
J%lgR
template < typename T > e4>"92hX
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const *hLQ
{ {LHR!~d}5f
return assignment < holder, T > ( * this , t); (~~w7L
s
} "es?=
4NN$( S-W
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。 7nq3S
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 <S75($
ikD1N
return l(rhs) = r; [BBEEI=|r
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。 *Lqg=9kzr
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 7JJ/D4uT
wIB`%V
template < typename Tp > I
pzJ#
class constant_t !~]<$WZV
{ }Ew hj>w
const Tp t; j^tW
Iz
public : 39wa|:I
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Vwk #qgnX
template < typename T > %UUH"
const Tp & operator ()( const T & r) const 9^Fz iM
{ 5irwz4.4
return t; g-c ;}qz
} 'y]\-T
} ; ~S,p?I
mrIh0B:`
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 7\]E~/g
下面就可以修改holder的operator=了 7/7Z`
sg'pO*_&
template < typename T > /S5|wNu
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const <@wj7\pQ
{ 9,j-Vp!G
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 8to8!(
}
X\$ 0
goat<\a
同时也要修改assignment的operator() m7EcnQf
E%oY7.~-
template < typename T2 >
j~j jX
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } -=s(l.?Hm5
现在代码看起来就很一致了。 O,aS`u &
2{-ZD ,(u7
六. 问题2:链式操作 I&n
现在让我们来看看如何处理链式操作。 X@@8"@/u|*
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。 y Rp"jcD
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。 98=wnWX6$
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。 H ]4Hj
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct sGh(#A0Pt
2(5ebe[
template < typename T > 1f",}qe;
struct result_1 }_=eT]
{ su*Pk|6%
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 'lHdOG
} ; (=D&A<YX
s .Wdxh
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: gs!(;N\j|
w 4[{2
template < typename T > !*- >;:9B
struct ref 4DZ-bt'
{ *5 w{8
typedef T & reference; Y0?5w0{
} ; ()&~@1U
template < typename T > ^B8b%'\
struct ref < T &> CLvX!O(~
{ {uzf"%VtP
typedef T & reference; pTIf@n6I
} ; .bBdQpF-
Y0eE-5F,
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: *CHI2MB
dy_:-2S
template < typename T > =zQN[
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const %p%%~ewmx
{ q,
O$ %-70
return l(t) = r(t); g}@OUG"D
} YPHS1E?
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。 LL:_L<
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 %*BlWk!Q
2eMTxwt*S
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 J!5$,%v
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: J:V?EE,\-
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Sa2>`":d
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 )"Ztlhs`#
最后的布局是: d!eYqM7-G
Add x.S3Zi}=
/ \ M4as
Divide 5 f^W;A"+
/ \ 9(QJT}qC
_1 3 j?'GZ d"B
似乎一切都解决了?不。 .W js~0c
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。 H;RwO@v
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。 "AE5
V'
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: Omd .9
]+X@
7
template < typename Right > t.mVO]dsj
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const -GxaV #{
Right & rt) const B}^w_C2
{ JtER_(.
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); |\pbir
} #U14-^7
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 3Z1CWzq(
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。 s{1sE)_
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。 1I:+MBGin
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。 Bz,?{o6s)Q
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。 :O uA)f
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? KCs[/]
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: R17?eucZ
h$2</J"
template < class Action > 0Vx.nUQ
class picker : public Action a\r\PBi
{ !r<pmr3f@7
public : =E.wv
picker( const Action & act) : Action(act) {} 4<BjC[@~Z{
// all the operator overloaded E>K!Vrh-L
} ; 9H]{g*kL
7
qS""f7
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。 _bNzXF
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: 7Op>i,HZk\
>7 ="8
template < typename Right > CB^U6ZS
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const @{25xTt
{ 0)gdB'9V_
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); \kZ?
} RCpR3iC2
jnn}V~L
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > W)bLSL]`E
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。 `EaLGzw
w(L4A0K[
template < typename T > struct picker_maker E 7{U|\
{ D A\2rLs
typedef picker < constant_t < T > > result; j:v@pzTD
} ; ZP(f3X@
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > uLV#SQ=bZN
{ *}*FX+px)
typedef picker < T > result; Fe4(4
} ; p>huRp^w
$&n=$C&x
下面总的结构就有了: F1yqxWHeo
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。 [1S|dc>.O%
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。 " )1V]}+m
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 cz8T
至此链式操作完美实现。 p^w;kN
lNYt`xp
JJN.ugT}1
七. 问题3 M<v%CawS
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。 vQ
6^xvk]
ZpQ)IHA.
template < typename T1, typename T2 > 2fL;-\!y(
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 'DCTc&J['
{ Y^wW2-,m
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 8)_XJ"9)G
} bE !G JZ
_z|65H
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: =%TWX[w
nWw":K<@Q_
template < typename T1, typename T2 > Q ~#Wf?
struct result_2 .(cw>7e3D
{ R\!2l|_
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; I=`U7Bis"
} ; Fj2BnM3#
;~m8;8)
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? uxr #QA
这个差事就留给了holder自己。 S4_YT@VD%
a.k.n<
f*?]+rz
template < int Order > [M=7M}f;
class holder; QTk}h_<u
template <> !$gR{XH$]
class holder < 1 > GjvOM y
{ VA#"r!1
public : I&x=;
template < typename T > 9y"@(
struct result_1 i9,geQ7d
{ p8Qk'F=h
typedef T & result; SE1=>S%p
} ; v dc\R?
template < typename T1, typename T2 > ) vE~'W
struct result_2 Rl?_^dPx
{ f.KN-f8<F
typedef T1 & result; YJT&{jYi
} ; j8^I z
template < typename T > 52Z2]T
c,
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Yg||{
{ Ga^"1TZ x
return (T & )r;
iu=7O
} :(P9mt
template < typename T1, typename T2 > ;n*.W|Uph
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const rZ}:Z'`
{ X^wt3<Kbf
return (T1 & )r1; 2} /aFR
} a%JuC2
} ; f<d`B]$(
\ C+~m
template <> 1#< '&Lr
class holder < 2 > 7x|9n
{
?N *>*"
public : ?]_$Dcmx
template < typename T > iL-(O;n
struct result_1 vc;$-v$&
{ B"1c
typedef T & result; yg<R=$n,Q
} ; rr],DGg+B]
template < typename T1, typename T2 > 0d)M\lG
struct result_2 IL#"~D?
{ hF~n)oQ
typedef T2 & result; `ts$(u.w
} ; k8&;lgO'
template < typename T > k<CJ{u0<
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 7rc0yB
{ &[?\k>
return (T & )r; 'CM|@Zz%
} Tztu}t]N
template < typename T1, typename T2 > _{YWXRC#
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const /K@XzwM
{ M=@:ZQ^!
return (T2 & )r2; &N^9JxN?8
} aFX=C>M
} ; 'T*&'RQr
dVtG/0
pZ.ecZe/
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> >。 NvceYKp:
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: S6Q
首先 assignment::operator(int, int)被调用: -">;-3,K
u5`u>.!
return l(i, j) = r(i, j); -:+|zF@f
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 6jD=F ^jw
r=
`Jn6@
return ( int & )i; ^1I19q
return ( int & )j; |.: q
最后执行i = j; RB7tmJc
可见,参数被正确的选择了。 ^,TO#%$iE
MS~(D.@ZS
Y8~"vuIE5
V(I8=rVH
QOGvC[*`<T
八. 中期总结 {I%cxQ#y
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: ?=Z?6fw
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 UmP/h@8
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 @1roe
G
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ,wb:dj-
C2kPMB=Xo
G5BfNU
*aM=Z+
,q`\\d
,f%S'(>w
九. 简化 ~g]Vw4pv
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。 I3L<[-ZE
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ~w+c8c8pW
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: gh]cXuph
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ZPLm]I\]
+-*/&|^等 AofKw
2. 返回引用。 I5p?
[
=,各种复合赋值等 2*& ^v
3. 返回固定类型。
=4YhG;%
各种逻辑/比较操作符(返回bool) A:%`wX}
4. 原样返回。 YoNDf39
operator, Jq-]7N%k/
5. 返回解引用的类型。 \;Biq`
operator*(单目) ^}=,g
6. 返回地址。 ~Fcm[eoC
operator&(单目) \';gvr|
7. 下表访问返回类型。 Ty?cC**
operator[] q6luUx,@m
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 *Hn8)x}E
operator<<和operator>> kS);xA8s]
j_?FmX
_
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。 $bR~+C
例如针对第一条,我们实现一个policy类: h7Kzq{$
pz}.9 yI8
template < typename Left > %YscBG
struct value_return Czu9o;xr
{ 194)QeoFw
template < typename T > CY5Z{qiX
struct result_1 )mT<MkP
{ S9y}
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; -uG+BraI
} ; Q(?#'<.#
kVMg 1I@
template < typename T1, typename T2 > O,f?YJ9S
struct result_2 `*R:gE=
{ Ee! 4xg
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; {%H'z$|{
} ; BX7kO0j
} ; D/&o&G96
T.BW H2gRP
zTSTEOP}%Y
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait XNkn|q2
UB@+ck
下面我们来剥离functor中的operator() pz*3N
首先operator里面的代码全是下面的形式: F^;ez/Gl
V b ?oJhR
return l(t) op r(t) X.{S*E:$u
return l(t1, t2) op r(t1, t2) m<Dy<((_I
return op l(t) FTUv IbT
return op l(t1, t2) |/{=ww8|
return l(t) op SY\ gXO8k
return l(t1, t2) op ",; H`V
return l(t)[r(t)] ##>H&,Dp[
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] qo bc<-
Ve; n}mJ?
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: kdeWip6Y
单目: return f(l(t), r(t)); (hbyEQhF
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); *^ZV8c}
双目: return f(l(t)); m-#2n?
z-
return f(l(t1, t2)); VU3upy<
下面就是f的实现,以operator/为例 `Ggbi4),
JK5gQ3C[
struct meta_divide
ZBp/sm
{ %dVZ0dl
template < typename T1, typename T2 > H<,gU`&R
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) $'M!HJxb
{ iqWQ!r^
return t1 / t2; on`3&0,.
} <>rneHl8
} ; m;QMQeGz
hz@bW2S.
这个工作可以让宏来做: E ~<JC"]
rjYJs*#
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ G_,jgg7
template < typename T1, typename T2 > \ >|UOz&
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; %IWPM"
以后可以直接用 %>{0yEC
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Tyx_/pJT
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 3f{3NzN
(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。。。) lt8|9"9<
@Jw-8Q{
UZ+<\+q3^
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 M .mfw#*
D'Q\za
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > @\#td5'
class unary_op : public Rettype tGa8W
{ Gyc]?m
Left l; (f"4,b^]
public : yY q,*<G
unary_op( const Left & l) : l(l) {} [{,1=AB
`[i r}+S
template < typename T > C LRdm^B
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const SwMc
pNo
{ XwaXdvmK
return FuncType::execute(l(t)); 4,DeHJjAlE
}
}.6[qk
oCz/HQoBk
template < typename T1, typename T2 > /7YIn3
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <RL]
{ <)D$51 &0
return FuncType::execute(l(t1, t2)); /%^#8<=|U
} N~'c_l
} ; c\j/k[\<
PEZ!n.'S
sXFZWj}\
同样还可以申明一个binary_op |yPu!pfl
I; rGD^
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > c]!V'#U
class binary_op : public Rettype WH^%:4
{ nU7[c| =
Left l; 5nx1i
Right r; w``U=sfmV
public : >^3i|PB
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Qo|\-y-#
PCtzl)
template < typename T > *s3/!K
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 7@W>E;go
{ X"eYK/7
return FuncType::execute(l(t), r(t)); {+>-7
9b
} r9?Mw06Wc5
JB<t6+"rD
template < typename T1, typename T2 > Jln:`!#fDf
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const j#4kY R{
{ o ^uA">GH
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ^U/O!GK
} u=e{]Ax#}
} ; N8df8=.kw
< =IFcN
7b+6%fV
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 hM!a_'
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 5|)W.*Q
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) d&>^&>?$zh
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。 5)X=*I
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! cFX p
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。。。 GTHt'[t@;
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 R=\IEqqsi
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) ~a2}(]
下面是修改过的unary_op 5[0?g@aO
f
_:A0
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > j1<Yg,_.p
class unary_op /PKN LK
{ &UFZS94@r
Left l; F8ulkcD
Kc\fu3Q
public : {_*yGK48n
)t%b838l%
unary_op( const Left & l) : l(l) {} \Vk:93OH21
n+R7D.<q!!
template < typename T > .e-#yET
struct result_1 |DwZ{(R"W
{ 0> \sQ,T
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; eyxW 0}[
} ; #O&8A
[nh>vqum
template < typename T1, typename T2 > m]&SN z=
struct result_2 ! 8b^,
{ |N] XJ)?
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; K(|}dl:
} ; C,eu9wOT
s>c=c-SP.
template < typename T1, typename T2 > +ZX{>:vo
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %
]U
{ vP,n(reM
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 7xR\kL.,
} e' <)V_
"J1
4C9u
template < typename T > "r2 r
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 2fS:-
8N
{ \b>]8Un"
return OpClass::execute(lt(t)); !
dgNtI@
} 1Z&(6cDY8M
TcoB,Kdce
} ; glw+l'@
Ho]su?
zT{VE+=
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!XD/jN
好啦,现在才真正完美了。 W@esITr
现在在picker里面就可以这么添加了: +w~oH =
Uw:"n]G]D?
template < typename Right > M3au{6y
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const }QmqoCAE~m
{ (h
`V+
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); !n%j)`0M
} nr3==21Om4
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。 z@j8lv2j1
H,NF;QPPC
HbIF^LeY|R
Alq(QDs
@}ZVtrz
十. bind L RF103nw
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。 "Y.y:Vv;
先来分析一下一段例子 OZ&o:/*HM
GN>@ZdVG}#
H"F29Pu2
int foo( int x, int y) { return x - y;} V~ _>U}
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 #LNED)Vg
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 e#q}F>/L
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。 P2nu;I_&
我们来写个简单的。 Yr|4Fl~U
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: !Z6{9sKR=]
对于函数对象类的版本: o !7va"
<oeIcN7d
template < typename Func > v-Sd*( 6
struct functor_trait 6w7 7YTJ
{ @j/&m]6%-D
typedef typename Func::result_type result_type; @%SQFu@FJ
} ; W_ZJ0GuE(
对于无参数函数的版本: @o.I ;}*N
!_(Tqyg&
template < typename Ret > Ir]\|t
struct functor_trait < Ret ( * )() > S,=|AD
{ M3Kfd
typedef Ret result_type; 8;X-)&R
} ; y+q5UC|
对于单参数函数的版本: WEpoBP
CL
bPMhfK2 %
template < typename Ret, typename V1 > wyG;8I
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > y+;|Fz
{ R}ecc
typedef Ret result_type; !!y a
} ; XfmwVjy
对于双参数函数的版本: nj4/#W
i mM_H;-X
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 0CvUc>Pj`"
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > -{A<.a3P}=
{ J8D,ZfPN`d
typedef Ret result_type; o" SMbj
} ; GKCroyor
等等。。。 %>s|j'{
然后我们就可以仿照value_return写一个policy p4)Q&k!
?%kV?eu'
template < typename Func > =w^M{W.w
struct func_return S[QrS7
{ E)3NxmM#
template < typename T > C*lJrFpB
struct result_1 (iGTACoF
{ B?wq=DoG
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 2+O'9F_v
} ; Wez5N
O'~+_ykTl
template < typename T1, typename T2 > BORA(,
struct result_2 U;I9 bK8
{ Aa]"
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; t:c.LFrF
} ; -.3w^D"l
} ; mcok/,/
L8n|m!MOD
y_9Ds>p!T
最后一个单参数binder就很容易写出来了 6zn5UW#q
D#z:()VT(
template < typename Func, typename aPicker > ze;KhUPRm
class binder_1 -{_PuJ "
{ bjS{(
Func fn; 3mni>*q7d
aPicker pk; ::F|8
public : Np)lIGE
:i7;w%B
template < typename T > =qIyqbXz
struct result_1 )_NO4`ejs/
{ Q7A MRrN
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; |D.ND%K&
} ; ;=UsAB]
&-=5Xc+Z
template < typename T1, typename T2 > u-C)v*#L
struct result_2 i@CxI<1'
{
WN<zkM~3
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; QdC<Sk!G
} ; W'.m'3#z
$mB;K]m
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ]:\dPw`A
[1KuzCcK}
template < typename T > Mc}^LDX
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const K4);HJ|=
{ [fIg{Q
return fn(pk(t)); 2:=
} 3yXY.>'
template < typename T1, typename T2 > y)gKxRaCS
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const A +)`ZTuO
{ dq[xwRU1
return fn(pk(t1, t2)); +t;7tQDVB
} k;L6R!V
} ; eR" <33{
9&ids!W~yx
&!
?eL
一目了然不是么? !v0LBe4
最后实现bind ofv)SCjd
8&aq/4:q0
vZoaT|3
G]
template < typename Func, typename aPicker > 09Cez\0
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) i7>tU=
{ 3%ZOKb"D*
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); _ORvo{[:
} VM,]X.
# Vha7
2个以上参数的bind可以同理实现。 _#h_:
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 &9)\wnOS
>oe]$r
十一. phoenix E+w<RNBmz
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: {> 0wiH#!E
e@OX_t_
for_each(v.begin(), v.end(), iW /}#
( "6?0h[uff
do_ tC9n
k5~
[ & 9 ?\b7
cout << _1 << " , " )%@J=&G8TT
] j ?(&#
.while_( -- _1), #?9;uy<j.q
cout << var( " \n " ) ~La>?:g <+
) Eg3q!J&Z
); hFl^\$Re
A=wh@"2
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: ;VO:ph4Aj
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 e;}7G
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 K&K