一. 什么是Lambda :MPfCiAv
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 rGDx9KR4K!
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, w,)O*1't
VZ3{$0
+
Y?'Krw `
m8ApiGG
class filler Gv(?u
{ P Y&(ObC
public : iVSN>APe
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} RW4,j&)
} ; 1OI/,y8}
G(;hJ'LT
`uh+d
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: ,wYA_1$$H
BN>t"9XpW
ABaK60.O[O
`k;MGs)&
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); CM`B0[B
b/soU2?^
V<A$eb>6
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 \9!hg(-F
C{<H)?]*BF
zg>)Lq|VsT
'>:c:Tewy
二. 战前分析 o|cx?
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 Cm"7f!(#
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 oniVC',
wl.a|~-
PP-U.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); q).["fSV
/* --------------------------------------------- */ FGey%:p9$
vector < int *> vp( 10 ); p}e1!q;N
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); J`[v u4
/* --------------------------------------------- */ 2L(\-]%f
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); @>Bgld&vl
/* --------------------------------------------- */
eQU~A9
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); SNOML7pd
/* --------------------------------------------- */ DJJd_
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); MXa(Oi2Gg
/* --------------------------------------------- */ j;yKL-ycB
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); p>=i'~lQ6
v$)ZoM6E
:B7dxE9[r
L/c`t7
看了之后,我们可以思考一些问题: /6{P
?)]pE
1._1, _2是什么? vq` M]1]FO
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 +(U;+6 b
2._1 = 1是在做什么? csjCXT=Ve
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ,CxIA^
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 90Bn}@t=Q
IgyoBfj\d
5q,ZH6\
{
三. 动工 s1>d)2lX
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: "&%Lhyt
7U1^=Y@t}
Ud& '*,
*!r"+?0gN
template < typename T > wx*03(|j;
class assignment /<VR-yr
{ SH6+'7
T value; 5ktFL<^5T
public : JUCp#[q
assignment( const T & v) : value(v) {} =/e$Rp
template < typename T2 > +~n4</
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 3lsfT-|Wt&
} ; cH:9@> '$a
Qf($F,)K
gwyX%9
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 -!QVM\t
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ;DgQ8"f
"t)$4gERK
(91 YHhk{
"lRxatM
class holder z7_h$v
{ \C<'2KZR,
public : pEp$J;
template < typename T > L\zyBfK}
assignment < T > operator = ( const T & t) const G{74o8
{ .
e_VPKF|
return assignment < T > (t); |,Kk#`lW<f
} :MihVL F
} ; ~%L=<TBAc
?mHu eX
{BY(zsl
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: %n^ugm0B
: G'a"%x
static holder _1; LeV";=_n
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 7/zaf
k&9[}a*
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 0at['zw
而不用手动写一个函数对象。 wx8Qz,Z
*]:J@KGf
;(@' +"
az[# q
四. 问题分析 oU|_(p"e|
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 7.kgQ"?&
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 H X{K5 +
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 k=4C"
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 f^)iv
]p
下面我们可以对这几个问题进行分析。 qVW3oj<2
WK5B8u*<
五. 问题1:一致性 lhX4MB"
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| [jR>.H'
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 0Ibe~!EiQJ
q"i]&dMr
struct holder VCzb[.
{ z.Vf,<H
// . @0@Y
template < typename T > 9-Z?
T & operator ()( const T & r) const mu2|%$C;$
{ 2cjbb kq
return (T & )r; E9\u^"GVO
} v7/k0D .
} ; ! u@JH`
D*/fY=gK
这样的话assignment也必须相应改动: g:s|D
hE[
A=sz8?K+`
template < typename Left, typename Right > [!#}#
class assignment h_Ssm{C\
{ 2UG>(R:
Left l; mNlbiB
Right r; TBZhL
public : @KRia{
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ?pWda<&
template < typename T2 > N/eus"O;
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } " {X0&
} ; @&x'.2[nv
`!xI!Y\
同时,holder的operator=也需要改动: hka%!W5
07]9VJa
template < typename T > Aho-\9/x%
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const mV0u:ws
{ 7x]q>Y8T
return assignment < holder, T > ( * this , t); r4ljA@L
} u2OrH3E4E3
26p_fKY
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。 ?Y 5Vje[^
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ehLn+tg
J+TtM>
return l(rhs) = r; {e1sq^>|
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。 NiMsAI@j
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: C`-CfZZ
)NK#}c~5
template < typename Tp > x)pR^t7u8
class constant_t m/q`k
{ \Xe{vlo>h
const Tp t; r$<M*z5q(\
public : kt kS$
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 3:)_oHq
template < typename T > %)Z,?DzZ
const Tp & operator ()( const T & r) const $rJgBN
{ k7&
cc|y
return t; 6E2#VT>@/
} |h\A5_0_
} ; _4T7Vg''
KAi_+/]K_
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 VUOe7c=
下面就可以修改holder的operator=了 R?y_tho4A
`dWnu3r;
template < typename T > 5LZs_%#
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const P@Fx6
{ BC5R$W.e
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); x=-(p}0o;<
} DXFDs=u
r?w>x`
同时也要修改assignment的operator() fCZ"0P3(
~~O4!|t
template < typename T2 > ,fhF-%Q!g
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } #guK&?Fye
现在代码看起来就很一致了。 "$P/ek
fQ1Dp
六. 问题2:链式操作 I
Bko"|e@
现在让我们来看看如何处理链式操作。 mmG]|Cl@
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。 F8#MI
G
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。 Vvp{y
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。 ^Nu j/
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct KEdqA/F>
7H|0.
template < typename T > S<jiy<|`
struct result_1 `sA xk
{ 'blMwD{0&\
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; AAqfp/DC
} ; ;mg.} fI
FLZ9Rg
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: 8hYl73#
?2R!n"m-d
template < typename T > g}IOHE
struct ref zl|+YjR
{ Qn~{TZz
typedef T & reference; $Ld-lQsL
} ; 2
6
>9$S
template < typename T > hL&7D@
struct ref < T &> Vk*XiEfKm>
{ }{kn/m/
typedef T & reference; :S}ZF$
$j%
} ; stMxlG"d
tc{l?7P
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: NJmx(!Xsh
vE1:;%Q
template < typename T > 45x4JG
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const SrGJ#K&%
{ L,!\PV|
return l(t) = r(t); )T? BO
} s];0-65)
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。 _00}O+GLM4
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 [mNu m3e
wkx #WC
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 $at\aJ
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: CIsX$W
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Z[l+{
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 c}|} o^
最后的布局是: `Y+R9bd
Add e@]m@
/ \ &y7=tEV
Divide 5 .mg0L\
/ \ P)XR9&o':
_1 3 S4c-i2Rq
似乎一切都解决了?不。 :4x6dYNU
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。 u\/TR#b
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。 1<m.Q*
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: TaaCl#g$?
3sIdwY)ZS_
template < typename Right > o(
mA(h
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Mn3j6a
Right & rt) const 8N$Xq\Da+>
{ d>T8V(Bb
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); /;:4$2R(;
} Fe+(+ S
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 vO53?vN[m9
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 W#kyD)(F
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 iQ1[60?)T
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 Wb#<ctM>
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 L>&{<M_
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? =v!Z8zk=W
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 8kr$w$=q
XiV
K4sD8
template < class Action > -e?n4YO*\
class picker : public Action VKw.g@BY
{ ?R4u>AHS@
public : ,\1Rf.
picker( const Action & act) : Action(act) {} @HnahD
// all the operator overloaded osmCwM4O
} ; $P)-o?eer
pHye8v4fvi
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 C-@M|K9A'
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: nv7)X2jja
k]P'D
.
template < typename Right > ;j[gE
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const <0m^b#hdG
{ >WJQxL4
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); }6 u)wF5
} wuxOFlrg
r+6 DlT
a
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > @3 +
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 69Z`mR
7l09
template < typename T > struct picker_maker ^^24a_+2
{ {zc*yV\
typedef picker < constant_t < T > > result; 0F6@aQ\y3
} ; |Q@( <'8=
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > \d:Uq5d)0
{ x_/l,4_
typedef picker < T > result; C
OL"/3r
} ; Fi 7~JZZ
R<hsG%BS(D
下面总的结构就有了: O*N:.|dUw
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 1W-kZ(e
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 Lpnw(r9Y
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 0B2f[A
至此链式操作完美实现。 "4T36b
s<:);-tL
33a}M;vx
七. 问题3 a@9W'/?igk
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 |mdf u=
Xk:3w,
template < typename T1, typename T2 > q$s)(D
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \f VX<L
{ mi5bk>o
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); /xr75|-8
} `#r/L@QI
KV'3\`v@LY
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: .m%5Esx
ZEpu5`
template < typename T1, typename T2 > >* F#ZZv}p
struct result_2 \l# H#~
{ bP|-GCKM8
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; \<y|[
} ; -]YsiE?r
pe).
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? _j{)%%?r
这个差事就留给了holder自己。 `r}a:w-
Y(ClG*6 ++
/Tw $}8
template < int Order > 74(bo\
class holder; $RHw6*COG
template <> 7C_U:x
class holder < 1 > Dr(;A>?qG
{ !+YSc&R_fW
public : 1gvh6eE
F
template < typename T > p]toDy-}
struct result_1 B{S^t\T$
{ |TJu|zv^
typedef T & result; nDLiER;U
} ; P8w56
template < typename T1, typename T2 > }XRfHQk
struct result_2 ^L\w"`,~
{ ]D^; Ca
typedef T1 & result; Y[m*
} ; N
;n55N
template < typename T > N[DKA1Ei
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Pp4Q)2X
{ 8Bxb~*
return (T & )r; 41rS0QAM
} qjf4G[]!
template < typename T1, typename T2 > O -p^S
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const V4W(>g
{ WS1Y maV
return (T1 & )r1; D*_.4I
} uMZ<i}
} ; /R(
.7 N
\9sJ`,T?
template <> NjdDImz.;s
class holder < 2 > hsQ*ozv[)
{ l~@ -oE
public : MQy,[y7I
template < typename T > EIg:@o&Jj
struct result_1 k^s7s{
{ &##JZ
typedef T & result; Z^K WYe'w
} ; ,W_".aguX
template < typename T1, typename T2 > nA=E|$1
struct result_2 v|jwz.jM
{ 9om}j
typedef T2 & result; k4^!"~<+0
} ; S6_dmTV*
template < typename T > 0nR_I^
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const w'mn O'%
{ 78]( ZYJV
return (T & )r; '(3|hh)Tl
} 92*"3)
template < typename T1, typename T2 > "9y0]~
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const uL~.#Y_jQ
{ SuBUhzR
return (T2 & )r2; F)S?>P&
} T\7t#Z
k
} ; nv:VX{%
|4` ;G(ta
{Z~ze` N/
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 'm/`= QX
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: RNcnE1=
首先 assignment::operator(int, int)被调用: f4|ir3oy
}|c-i.0=
return l(i, j) = r(i, j); HLq2avs\
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) F/df!I~
P4s,N|bs`
return ( int & )i; %6:"tuA
return ( int & )j; H1vToIP%
最后执行i = j; 1{h,LR
可见,参数被正确的选择了。 r#6djs1
4X>=UO``L
7q#R,\
n3s
LD}<|
八. 中期总结
'^,|8A2
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 7X .B
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 V?jot<|$
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 o&?:pE
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor dp'k$el
u#$sO;8s
]"\sd"
KU.F4I8}q
w?R#ly
R^JtWjJR
九. 简化 nYnv.5
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。 Dq*O8*#*
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 __-V_(/b,x
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: !L@a;L
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 *1U"uJno
+-*/&|^等 qtS+01o
2. 返回引用。 NHaqT@:
=,各种复合赋值等 2>kk6=<5'
3. 返回固定类型。 @dvb%A&Pur
各种逻辑/比较操作符(返回bool) .;;:t0PB
4. 原样返回。 g+KuK`\N%
operator, WiF6*]oI
5. 返回解引用的类型。 V_=7q=9mV
operator*(单目) p8E6_%Rw
6. 返回地址。 Twk,R. O
operator&(单目) m Wh
7. 下表访问返回类型。 aByd,uSe)_
operator[] 9Pdol!
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ;0O>$|kg
operator<<和operator>> nSbcq>3
" VSma
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。 JP6+h>ft
例如针对第一条,我们实现一个policy类: S&Sa~Oq<o
CVGQ<,KVW
template < typename Left > -Dr)+Y
struct value_return aq.Lnbi/X
{
g6;a2
template < typename T > Iv>4o~t
struct result_1 u 9kh@0
{ JS(%:
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; DG
6W
^
} ; HP[M"u
$`|\aXd[C*
template < typename T1, typename T2 > >8w=Vlp
struct result_2 GFYHt!&[\
{ c+G%o8
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; sN@=Ri?\
} ; ko`KAU<T_
} ; SfGl*2
?w>-ya
`:fh$V5J>
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait N=TDywRI
`SG8w_
下面我们来剥离functor中的operator() QfI@=Kbg%#
首先operator里面的代码全是下面的形式: HD8*>p.
Rj])c^ZA'*
return l(t) op r(t) !mu1e=bY>
return l(t1, t2) op r(t1, t2) U#kdcc|
return op l(t) ^eCMATE
return op l(t1, t2) m4'x>Z
return l(t) op #PA 9bM
return l(t1, t2) op 7;Vq r$9)
return l(t)[r(t)] pLsWy&G
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] H.!\j&4j
_K<Z
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ~)]R
单目: return f(l(t), r(t)); YC =:W
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); xtX`3=s
双目: return f(l(t)); yMK VF`D*
return f(l(t1, t2)); w8(z\G_0
下面就是f的实现,以operator/为例 E)Cdw%}^
l]Q<BV
struct meta_divide u=PYm+q{
{ ]"VxEpqhM
template < typename T1, typename T2 > bt0Q6v5
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ,];QzENw
{ W$Op/
return t1 / t2; *dX
7
} g66SCr}
} ; U$=#yg2
:
Ec l/2
这个工作可以让宏来做: \EQCR[7qu7
x\'95qU
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ #A9rI;"XI
template < typename T1, typename T2 > \ ]O+W+h{]
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; EOzw&M];r
以后可以直接用 Ks\\2$Cm7
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) uu;1B.[b
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 gEkH5|*Y
(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。。。) N:&EFfg3
>\ x!a:}
a0
8Wt
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 \jHIjFwQ
tY!GJusd
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > bTW#
f$q:4
class unary_op : public Rettype RKO}
W#?
{ _REAzxeS
Left l; l1ViUY&Z
public : Z:Y_{YAD
unary_op( const Left & l) : l(l) {} }MW+K&sIh
7s}Eq~
template < typename T > GfL:0
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .[C@p`DZ
{ NRDXWscb
return FuncType::execute(l(t)); -~WDv[[
} o ^Ro 54i
,HtXD~N
template < typename T1, typename T2 > Q>
J9M`a
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const }C<$q
{ 9UE)4*5
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 7~m[:Eg6[s
} 7'idjcR
} ; %>!$eCX
R 9b0D>Lxt
I7Xm~w!{qk
同样还可以申明一个binary_op bSj-xxB]e
K%WG[p\Eu
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Q ?R3aJ
class binary_op : public Rettype 0vrx5E!
{ v&8s>~i`K
Left l; #(G"ya
Right r; pRGag~h|E
public : Oe"nNvu/
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} (svKq(X
.r\|9 *j<
template < typename T > /xw}]Fa5
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const
G:i>MJbxT
{ r74'
_y
return FuncType::execute(l(t), r(t)); :fA|J!^b[
} /<T3^/ '
s&F&
*5W
template < typename T1, typename T2 > b&2N7%
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const _Z_R\
{ jkV9$W0
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); I T?~`vi
} w5*
Z\t5
} ; 7,"y!\
lAJP X
FG)(,?q
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 e)*-<AGwC
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Y4{/P1F
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) FqXE6^
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。 k\KI#.>
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! XNQPyZ2@|b
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。。。 /|>?!;
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 6d/1PGB
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) IH3Nkpsg
下面是修改过的unary_op BD?u|Fd,i:
{wvBs87
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > e3,@prr
class unary_op n<e1=L
{ mKuY=#R P
Left l; 7[ZoUWx
=hi{J
M
public : t_w2J =2
dQ= L<{(
unary_op( const Left & l) : l(l) {} (CInt_dBw~
o^v]d7I8b
template < typename T > xv~Sk2Z+d
struct result_1 rr]-$]Q
{ p9![8VU
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; cyBm,!
} ; K@tEL Yb
-S7i':
template < typename T1, typename T2 > O'h f8w
struct result_2 dF$&fo%
{ /p$+oA+
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; TGHyBPJb
} ; (Rh$0^)A
2hsRYh
template < typename T1, typename T2 > y
'Ah*h
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const A$70!5*
{ bMB*9<c~
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); <RuLIu
} {'sp8:$a
>f70-D28
template < typename T > 5O[\gd-
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #@L5yy2
{ 1|:'jK#gE
return OpClass::execute(lt(t)); /<1zzeHRSD
} B["jndyr
ca<OG;R^
} ; DdqE6qE
xM=?ES
lQ&J2H<w
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 &Gs/#2XQ
好啦,现在才真正完美了。 ~rlPS#]o
现在在picker里面就可以这么添加了: !GnwE
g[N3jt@
template < typename Right > Dg*'n
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const QYc/f"9
{ W:hTRq
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 2`J#)f|
} lUd4`r"
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。 [*1:?mD$
M)3'\x:
`#4q7v~>oe
'm0_pM1:D
y+h/jEbM</
十. bind Yf_/c*t\5
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。 -J>f,zA
先来分析一下一段例子 p^ ONJL
o_a' <7\#i
|k#EYf#Y
int foo( int x, int y) { return x - y;} pgPm0+N
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 S
9|^VU
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 MavidkS
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。 \%_sL#?
我们来写个简单的。 b%7zu}F
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: b9VI(s>
对于函数对象类的版本: }Z)YK}_1
Q w)U
template < typename Func > w5=<}1`St
struct functor_trait )JY#8,{w
{ kQ"Ax? b
typedef typename Func::result_type result_type; oiOu169]
} ; iUq_vQ@}}
对于无参数函数的版本: (_AU)
z9w]{Zd_,d
template < typename Ret > NIHcX6Nw
struct functor_trait < Ret ( * )() > ZEs^b
{ m -0}Pe9L
typedef Ret result_type; mQ3gp&d3W
} ; sl`?9-_[
对于单参数函数的版本: ~( :$c3\
KQ ^E\,@o
template < typename Ret, typename V1 > b^A7R{G7
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 2 SU
{ Bf;<3k)5.
typedef Ret result_type; ^UBzX;|p
} ; ~:*V'/2k
对于双参数函数的版本: #vc!SI
@6*eS+t\
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 3zv0Nwb,
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > *;T'=u_lR
{ f# -\*
typedef Ret result_type; B<ZCuVWH:
} ; D;z!C
ys
等等。。。 9{0%M
然后我们就可以仿照value_return写一个policy u qA!#E
zXk^ugFy
template < typename Func > / 2MhP=,
struct func_return WBR# Ux
{ #<G:&
template < typename T > ,{_56j^d,
struct result_1 W6):IW(E
{ r{f$n
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 2OjU3z<J
} ; "]W,,A-
Pm QeO*f+
template < typename T1, typename T2 > 5sSAH
struct result_2 _o&NbDH
{ lT~WP)
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; k"E|E";B
} ; yv: Op\;R
} ; &3SmTg
%
H9Vn(A8&`
,+X:#$
最后一个单参数binder就很容易写出来了 >1HXC2 Y
}"[/BT5t
template < typename Func, typename aPicker > I8|"h8\
class binder_1 } ?MbU6"
{ +BE_t(%p"
Func fn; n4.\}%=z
aPicker pk; k%iwt]i%
public : "whs?^/
2b Fr8FUt-
template < typename T > VxE;tJ>1
struct result_1 ,eSpt#M
{ 7jGfQ
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 5mZwg(si
} ; CZ>Ujw=&k
qRz /$|.
template < typename T1, typename T2 > ( X+2vN
struct result_2 S;oRE'kk
{ ]YOWCFAQot
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; /m i&7C(6
} ; ?Ss~!38
S+*>""=
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ,$U~<Zd
!pHI`FeAV
template < typename T > m -0EcA/
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Fl*<N
{ nWhf
return fn(pk(t)); hZWkw{c
} \ 7IT[<Se
template < typename T1, typename T2 > (iIzoEpb8W
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x:h)\%Dg<
{ c2L\m*^o
return fn(pk(t1, t2)); !#W3Q
} B
]sVlbt
} ; M.bkFuh
?}= $zN
jv6>7@<G
一目了然不是么? 1=e(g#Ajn\
最后实现bind lXEnm-_
;|W:,a{kS
b|iIdDK
template < typename Func, typename aPicker > Sr_hD5!
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) F{_,IQ]U
{ 0g; o6Fg
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); I!Mkss xc
} ^ >
?C
^/#8 "
2个以上参数的bind可以同理实现。 h"'}Z^
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 )1$H7|
kq([c r
十一. phoenix \tY7Ga%c
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: L\!Oj5
`u_k?)lK
for_each(v.begin(), v.end(), O}j@+p%M
( keStK8
do_ f1?%p)C
[ wA6E7vi'
cout << _1 << " , " -B(p8 YH
] [k&7h,
.while_( -- _1), w,_LC)9
cout << var( " \n " ) O[z6W.
) B\qy:nr j
); >/NegJh'F}
.~TI%
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: NG23
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 W|(<z'S
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 A,(9|#%L
那么我们就照着这个思路来实现吧: r;E5e]w*-
V#R; -C
ZI8@ 6 L\
template < typename Cond, typename Actor > E`{DX9^
class do_while Mm1>g~o
{ s6#e?5J
Cond cd; K@/dQV%Z
Actor act; )-Z*/uF^
public : Y kvEQ=
template < typename T > :nfy=*M#
struct result_1 rq\<zx]au
{ 1=ZQRJW0B
typedef int result_type; M@p<L
VP
} ; 'pO-h,{TS
[fELf(;(
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} V|*3*W
[57`V&c5
template < typename T > x<@i3Y{[
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 7]i6 Gk
{ \< a^5'
do T)Q_dF.N
{ "L8Hgwg
act(t); Ekh)l0
l
} G({VK
while (cd(t)); N P5K1:
return 0 ; .q!i
+0
} H+@?K6{h
} ; jl>wvY||
/b/ 6*&
Og?GYe^_
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). NRspi_&4J
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 Y{Lxo])e
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 : #so"O
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 `-K[$V
下面就是产生这个functor的类: NL2D,
Q]/{6:C
W7{^/s5r
template < typename Actor > B|{E[]iK
class do_while_actor VW;E14
{ M a3}w-=;
Actor act; H6Gs&y