一. 什么是Lambda <Z%iP{
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ]Igd<
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, 44T>Yp09
F3*]3,&L
Q+(}nz4
0{bGVLp
class filler ssVO+
T
{ '`g#Zo
public : t5dk}sRF
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} =ML6"jr
} ; ?n o.hf
19a/E1
4naL2 Y!
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
['%]tWT9
z(]14250
X2b<_j3
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); A<ca9g3
hhjT{>je
Dohq@+] O
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 8
1; QF_C
'@1o M1
H\]ZtSw8-
siveqz6h
二. 战前分析 4qq+7B
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。 $]:ycn9l
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 FG.MV-G
jt|e?1:vF
2_lgy?OE`
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ,-7w\%*
/* --------------------------------------------- */ +Bk d
vector < int *> vp( 10 ); /mLOh2T
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); P_11N9C
/* --------------------------------------------- */ :wiQ^ea
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); zbsdK
/* --------------------------------------------- */ 7{HJjH!zx
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); y.6D Z
/* --------------------------------------------- */ Q]WjW'Ry\
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); g{K*EL<
/* --------------------------------------------- */ ceN*wkGyB
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); C?6wIdp
J#DYZ>}Y
Zcq'u
jU
7PG&G5
看了之后,我们可以思考一些问题: JR/:XYS+
1._1, _2是什么? b4`t, D
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 Y;3DU1MG0
2._1 = 1是在做什么?
l);M(<
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 gMe)\5`\Y
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 {E*dDv
,Bh!|H(?L1
p!5oz2RK
三. 动工 1eue.iuQ
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ' b41#/-
rEwEdyK
5S4kn.3
L{y%\:]
template < typename T > u0M[B7Q
class assignment ?+-uF}
{ nNNs3h(Ss
T value; <GoUth.#
public : 5Vo8z8]t`
assignment( const T & v) : value(v) {} 8,\toT7
template < typename T2 > k}T#-Gb
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 1}1.5[4d
} ; :o$k(X7a
,B|~V 3)(
7x8/Vz@\
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 oujg(
^E
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Cf@~W)K
Le#>uWM
eZes) &4
m$^Wyk}
class holder J^tLK T B
{ )}QtK+Rq
public : AD_RU_a9
template < typename T > +"1@6,M
assignment < T > operator = ( const T & t) const YlfzHeN1
{ Jq0aDf
f
return assignment < T > (t); H4C ]%Q
} ziUEA>m*/
} ; S<Z]gY @c
y;zp*(}f$h
zu8
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: Zpfsh2`
b1An2e[
static holder _1; 'qR)f\em
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 VJW%y)_[
ug]WIG7 S
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); om6'%nXhn
而不用手动写一个函数对象。 A")F7F31c
t[HfaW1W
jK`b6:#(,
Z$qLY<aV
四. 问题分析 e}%~S9\UL5
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。 #{-l(016y
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。 N l~'W
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 $07;gpZt
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 HRX}r$
下面我们可以对这几个问题进行分析。 1F`1(MYt9
{4B{~Qe;
五. 问题1:一致性 CUIFKM
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?| #.1+-^TQk
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 {8b6M
V~nqPh!Jc
struct holder ^{f^%)X
{ "^/3?W>
// U^aMh-
template < typename T > n*twuB/P 1
T & operator ()( const T & r) const )1#J4
{ -U&k%X
return (T & )r; 5d ?\>dA
} ?K5S{qG'O
} ; v6uXik
sa8Q1i&%
这样的话assignment也必须相应改动: .%~m|t+Rt
[ PXv8K%]p
template < typename Left, typename Right > D(bQFRBY6"
class assignment B?bdHO:E~
{ #8xP,2&zf
Left l; [wp(s2=
Right r; Y.>F fL
public : -8Z;s8ACo
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} gJ \CT'/
template < typename T2 > eI20)t`j
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } )96tBA%u
} ; "{TVd>9_
~`Uil=
同时,holder的operator=也需要改动: =;HC7TUM&
cp| q
template < typename T > /6Bm
<k%
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const r}?uZ"]=?
{ ks3ydHe`
return assignment < holder, T > ( * this , t); L_@P fI
} X
?
eCK,
'! \t!@I$
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。 tk]>\}%
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。
r Uau??
8.`*O
return l(rhs) = r; VD.wO%9?)
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。 l$1
]
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: E@.daUoB
9E`Laf
template < typename Tp > LH_VdLds
class constant_t Sbzx7 *X
{ N [qNSo|
const Tp t; OSu/!Iv\
public : B183h
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ;T-`~
template < typename T > A,PF#G(
const Tp & operator ()( const T & r) const TUy
25E
{ $I*<gn9
return t; !xD$U/%c
} h#:_GNuF
} ; L!| `IK
8'<RPU}M
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 zWO!z=
下面就可以修改holder的operator=了 S{d]0
)
dB?Ep|
template < typename T > !-tP\%'
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const (R^qY"H
2
{ p;xMudM
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); DH9p1)L'
} UlNx5l+k
7!;48\O]w
同时也要修改assignment的operator() [8 I*lsS
WALK@0E
template < typename T2 > '&LH9r
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } >~}}*yp
现在代码看起来就很一致了。 u2o196,Ut
TxA%{0
六. 问题2:链式操作 ;{j@ia
现在让我们来看看如何处理链式操作。 RKb{QAK!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。 OCN:{
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。 tO}Y=kZa{
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。 NG+%H1!$_
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct { POfT
m}
Tebu?bj
template < typename T > `ElJL{Rn
struct result_1 ,DIr&5>p2
{ 'hNRIM1
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; V*,6_-^l
} ; *KYh_i
p3Z[-2I
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: K3;~|U-l
#&sw%CD
template < typename T > =Sjf-o1V
struct ref -/ YY.F-
{ N"[r_!
typedef T & reference; MwE^.6xl{
} ; v;.w*x8Jw
template < typename T > ?QRoSQ6
struct ref < T &> q,>-4Cm
{ @v~<E?Un
typedef T & reference; w,zm$s ^
} ; BbG=vy8'l
o>^@s4t
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Yu+;vjbK-
p)c"xaTP#F
template < typename T > -~NjZ=vPh
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const j
V'~>
{ 3kW%,d*_
return l(t) = r(t); WR zIK09@
} &Db'}Y?x]
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。 FIN0~
8
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 t~V?p'a0ys
u`gY/]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 LL%s$>c65A
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: uB;PaZG?{
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 SU7 erCHX
+5 调用divide的对象返回一个add对象。
3J}/<&wv
最后的布局是: zgPUW z
X=
Add }JM02R~I
/ \ i*61i0
Divide 5 Tqm)- |[
/ \ c:u2a/Q?
_1 3 y{9<>28
似乎一切都解决了?不。 [pzo[0G 'v
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 \=
G8
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 #XeEpdE
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: F* _ytL
7hAc6M$h;
template < typename Right > A 6j>KTU
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const A3A"^f$$
Right & rt) const F3=iyiz6
{ ? oQ_qleuo
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); gE$@:j
} 9RQw6rL
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 w9,w?%F
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。 28,g 'k!
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。 yIf>8ed]#
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。 ;@/vKA3l.
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。 iu+rg(*%
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? iX6'3\Q3A
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: #vPf$y6jCI
iUOGuiP
template < class Action > m%.7l8vT
class picker : public Action UEH+E&BCC
{ x}7` Q:k=
public : X+'B*K$
picker( const Action & act) : Action(act) {} %&&;06GU}
// all the operator overloaded MuP&m{
} ; ]-8yZWal
_8s1Wh G
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。 $@eFSA5k,7
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: =`f"8,5
qVr?st
template < typename Right > 5@`DS-7h
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const v0W/7?D
{ ^cI 0d,3=
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Y/`*t(/5
} 8]A`WDO3
9~6~[z
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ^T_2s
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。 U,tWLX$@
cE7IHQ
template < typename T > struct picker_maker o0FVVS l
{ u;H5p\zAzz
typedef picker < constant_t < T > > result; :eL
ja*
} ; +*Pj,+;W
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 5tcJTz
{ .WpvDDUK3
typedef picker < T > result; 11BfJvs:
} ; g6(u6%MD
> m##JzWLr
下面总的结构就有了: NSDls@m
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。 l3;MjNB^V
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。 PJ'.s
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 8BggK6X
至此链式操作完美实现。 ?vocI
)jm u*D5N
rhO8 v
七. 问题3 {"@E_{\
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。 +^V%D!.$@
I>%@[h,+
template < typename T1, typename T2 > {GKq Ou
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const rEY5,'?YHv
{ #_4JTGJ
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 2R`/Oox
} ALl0(<u67
z]0UW\S/
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: F'3-*>]P
ca?;!~%zA
template < typename T1, typename T2 > x[1(cj
struct result_2 BZs?tbf
{ \"AzT{l!;
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ZE"Z_E;r
} ; XE.Y?{,R$
Q??nw^8Hi
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? "&N1$$
这个差事就留给了holder自己。 "|%'/p
YMIX|bj6Y
2[TssJQ
template < int Order > :P:OQ[$
class holder; V0a)9\x(\
template <> X8| 0RU@f
class holder < 1 > :Tn1]a)f6
{ @g==U{k;t
public : 7 J+cs^2
template < typename T > <s(<ax30
struct result_1 ,]8$QFf
{ Q(7M_2e7
typedef T & result; )Qixde>]p
} ; [;8vO=Z
template < typename T1, typename T2 > zx=AT
struct result_2 @Sd l~'"
{ oZ"93]3-
typedef T1 & result; ,`;Dre
} ; O*y@4AR"S
template < typename T > BZ-)XF'4
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const xH/Pw?^
{ ?j-;;NNf
return (T & )r; E-XFW]I
} Ialbz\;F2%
template < typename T1, typename T2 > 3FpS o+
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const z{ydP Ra
{ v
%GcNjZk5
return (T1 & )r1; wC4:OJ[d
} 6<+ 8[o
} ; /;\{zA$uC=
YMTB4|{
template <> { 0vHgi
class holder < 2 > 6d#
V
{ (v$$`zh
public : 1pHt3Vc(G
template < typename T > {rWFgn4Li
struct result_1 &0QtHcXpR
{ ^VAvQ(b!:i
typedef T & result; PTFe>~vr*
} ; ~lB:xVzn
template < typename T1, typename T2 > 7n*[r*$
struct result_2 of>"qrdZ
{ RmcQGQ
typedef T2 & result; K^fH:pV
} ; -+w^"RBV
template < typename T > GUqhm$6a
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const DV">9{"5']
{ a54qv^IS
return (T & )r; PDH00(#;+
} KD)+&69
template < typename T1, typename T2 > N0 F|r8xS
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !JE=QG"
{ qD?-&>dBWi
return (T2 & )r2; =Zc
Vywz;+
} QwL'5ws{q
} ; )i{B:w\ ^
=(U&?1 R4
c<J/I_!
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 WG?;Z
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ~Q/G_^U:
首先 assignment::operator(int, int)被调用: tW#=St0<.o
j/Rm~!q
return l(i, j) = r(i, j); ZQQ0}
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) f}U@e0Lsb
e-.s63hm
return ( int & )i; "G,$Sqi@
return ( int & )j; MEZc/Ru-[
最后执行i = j; 8>y!=+9_
可见,参数被正确的选择了。 ?E88y
_6,Tb]
gNoQ[xFx32
F"*.Qq
dDoKmuY>5
八. 中期总结 #Z.2g].
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: lqe71](sK8
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ddiBjp2.!
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 07:N)y,
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor A]k-bX= s
IU*w'a
~0ku,P#D
;`P}\Q{
$7bl,~Z
TaN]{k
九. 简化 M~+T
$K
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 lImg+r T{
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 rS3* k3
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: 6s$jt-bH
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 /y<nAGtD&
+-*/&|^等 K@UQ O
2. 返回引用。 &lp5W)D
=,各种复合赋值等 E")g1xGaK
3. 返回固定类型。 O5?Gv??@
各种逻辑/比较操作符(返回bool) C0bOPn
4. 原样返回。 %m5&U6
operator, I/
q>c2Pw$
5. 返回解引用的类型。 'eRJQ*0F
operator*(单目) %Qc5_of
6. 返回地址。 #^FDFl
operator&(单目) ILQB%0!
7. 下表访问返回类型。 CS<,qvLpL
operator[] }F~4+4B^
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 mm,be.
operator<<和operator>> ZXR#t?D
`43X? yQ
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。 YLEa;MR
例如针对第一条,我们实现一个policy类: a7Fc"s*
].C4RH
template < typename Left > jg7WMH"`
struct value_return }&{z-/;H
{ I3wv6xZ2
template < typename T > ub* j&L=
struct result_1 X\a*q]"_
{ :Vyr8+]
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; kA1C&
} ; Pfv| K;3i
^bjaa
template < typename T1, typename T2 > @\|W#,~
struct result_2 =vaC?d3
{ z:_o3W.E
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; U=a'(fX
} ; #r ;;d(
} ; 10 D6fkjf
'.mHx#?7
0;bi*2U
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait RTgR>qI&)
|<q9Ee
下面我们来剥离functor中的operator() gPu0j4&-
首先operator里面的代码全是下面的形式: =h<LlI^v
v_$'!i$
return l(t) op r(t) Gc'CS_L
return l(t1, t2) op r(t1, t2) lW!}OzE(m
return op l(t) _FJ,, /~
return op l(t1, t2) Zss `##
return l(t) op !7KSNwGu
return l(t1, t2) op qf7oG0
return l(t)[r(t)] .1&~@e%=-
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] }zkMo?
*yx&4)Or
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: HZHzjrx
单目: return f(l(t), r(t)); M^E\L
C
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); GT)63|
双目: return f(l(t)); wLDWD,"K
return f(l(t1, t2)); Z?#_3h$"T
下面就是f的实现,以operator/为例 q*^F"D:?k
4%3R}-'mh
struct meta_divide S-8wL%r
{ JFvVRGWB
template < typename T1, typename T2 > RKY~[IQ,
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 9EE},D
{ P9\!JH!
return t1 / t2; .Kn)sD1
} D]s8w
} ; x'.OLXx>
p..O;_U
这个工作可以让宏来做: z DP
.)zX<~,
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Wx i|(}
template < typename T1, typename T2 > \ 4K(AXk
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; !2R<T/9~
以后可以直接用 ,1s,G]%M
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Gxtb@`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 I4%p?'i,C
(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。。。) 7h3#5Y
*f? z$46
qJQ!e
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 BDeX5/`U#
#s!q(Rc
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > q Z,7q
class unary_op : public Rettype 3y9K'
{ epWO}@
b a
Left l; x*EzX4$x
public : _msV3JBr
unary_op( const Left & l) : l(l) {} oj6b33z
_m
*8f\
template < typename T > >~g(acH%`x
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ?3{R'Buv]
{ l O)0p2
return FuncType::execute(l(t)); ZwV`} 2{
} q]-CTx$
j#C1+Us
template < typename T1, typename T2 > b&y"[1`
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const DRBRs-D
{ +0,{gDd+
return FuncType::execute(l(t1, t2)); C;T:'Uws
} =*AAXNs@3
} ; y}fF<qih'>
`+4>NT6cu9
,<^7~d{{3m
同样还可以申明一个binary_op UogkQ& B
c\n&Z'vK
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > V>{G$(v$
class binary_op : public Rettype Bc/'LI.%
{ M<A*{@4$w&
Left l; N34.Bt
Right r; PjH[8:,
public : Xm|Uz`A;
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} f1a >C
3H_mR
j9th
template < typename T > y;!q E~!3
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const `Jvy~T
{ W;Rx(o>
return FuncType::execute(l(t), r(t)); aAlES< r
} LIo3a38n?y
8$|<`:~J
template < typename T1, typename T2 > $#cZJ@;]
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const X" hoDg
{ pzo9?/-
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2));
g1je':
} t8"*jt
} ; )YDuq(g&
+s*OZ6i [
%TY;}V59 b
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 fQ\nK H~
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 fkprTk^#
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) p)t1]<,Of
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。 _h%
:Tu
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! $=x1_
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 0Cox+QJt
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 K+0&~XU
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) _f~(g1sE
下面是修改过的unary_op j.3#rxq
; bBz<
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 5/v,|
class unary_op y^rcUPLT
{ YF+hN\
Left l; ~*3obZ2>2
3'd(=hJ45$
public : J3]!<v=
V~Zi #o
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ]x8_f6;D
h,Y!d]2w
template < typename T > Quc,,#u
struct result_1 yGNZw7^(
{ 7,i}M
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; *wgHa6?+7
} ; Q}KNtNCpx
m=^`u:=
template < typename T1, typename T2 > dQ6n[$Q@N
struct result_2 m;=wQYFr{I
{ Mp *S +Plp
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type;
Wc}opp
} ; DFgr,~
uHBEpqC%
template < typename T1, typename T2 > kOe%w-_
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +d[A'&"
{ *]ROUk@K=
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); bv.DW,l%'
} Q?f%]uGFQ
ugtzF
template < typename T > }Yi)r*LI3
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const dmq<vVxC
{ wq|~[+y
return OpClass::execute(lt(t)); RL|13CG OP
} O*hd@2hd
xvZNshkpAX
} ; dQoZhE
Uoskfm
D;f[7Cac
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug \hjGw,d
好啦,现在才真正完美了。 16iymiLz&
现在在picker里面就可以这么添加了: R&w2y$
c0J=gZiP
template < typename Right > /jR]sC)xs
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const i[:S *`@S
{ 2v!ucd}
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); *WSH-*0
} 4=j,:q
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。 'Zq$W]i
j3Ng] @N
#RE
V#j|_N1hm
f@ &?K<
十. bind Rw]4/
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 4_CV.?
先来分析一下一段例子 /UJ@e
87/!u]q
}uI(D&?+h
int foo( int x, int y) { return x - y;} '64&'.{#>r
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 2<dl23
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 kI|Vv90l
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 FiTP-~
我们来写个简单的。 <O`yM2/pS
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: s\c*ibxM,
对于函数对象类的版本: <
q6z$c)K
b>N)H
template < typename Func > 8>:kv:MId
struct functor_trait 89I[Dg;"u
{ _$<Q$P6y
typedef typename Func::result_type result_type; M`W%nvEDE
} ; 'Ii%/ Ob!
对于无参数函数的版本: (BtavE
5lp
L$
template < typename Ret > L*ZC`
.h
struct functor_trait < Ret ( * )() > {x{/{{wzv
{ ZE#f{qF(
typedef Ret result_type; t@GPB]3[
} ; A#s`!SNv
对于单参数函数的版本: 8\-Q(9q(
IAr
template < typename Ret, typename V1 > HaP0;9q
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > eqt+EiH
{ e*O-LI2O
typedef Ret result_type; 3Lxk7D>0c
} ; RB5fn+FiZ
对于双参数函数的版本: hcQvL>
ap;tggi(H
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > "K EB0U
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ,&S^R yc
{ U @Il:\I
typedef Ret result_type; ;4jRsirx9
} ; Mr}]P(4h
等等。。。 )"
H$1
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ]Gw? DD|Gn
S~"1q 0
template < typename Func > j@0/\:1(U
struct func_return \NYtxGV[Z
{ P#o/S4
template < typename T > !Jo3>!,j
struct result_1 dzYB0vut@
{ O*3x'I*a
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; yVThbL_YJ
} ; oE+s8Q
1'5I]D
ec
template < typename T1, typename T2 > <B]\&
struct result_2 &Mset^o
{ N0be=IO5#
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; zcrLd={
} ; )z0qKb\
} ; Rn O%8Hk
!XjvvX"j
)k F/"'o
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Z, Kbt
Az.k6)~
template < typename Func, typename aPicker > a:jRQ-F)
class binder_1 T^-fn
{ t#+X*'/
Func fn; Jji~MiMn
aPicker pk; dhe?7r]u
public : 9wP_dJvb
$!c)%qDq
template < typename T > %Z-^Bu8;y
struct result_1 i2{xW`AcUh
{ q #f
U*
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; :$&%Pxm
} ; $tyF(RybG
?iH`-SY
template < typename T1, typename T2 > T`g.K6$b
struct result_2 fI%+
{ *uR&d;vg.8
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; kJ6=T6s
} ; !UE'
AB
D_GIj$%N[
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} yD
iL
iw6qNV:\Z
template < typename T > @%L4^ms
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const OL]^4m
{ 1xM'5C?~7
return fn(pk(t)); ?2VY^7N[
} i^ 9PiP|U
template < typename T1, typename T2 > v}hmI']yf
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Dm/# \y3
{ eqcV70E8cK
return fn(pk(t1, t2)); mrDIt4$D
} P&3'N~k-
} ; 96a A2s1
:>to?~Z1
3kFOs$3
一目了然不是么? 7s_#X|A$
最后实现bind &H!3]
[B9'/:
NLFSw
template < typename Func, typename aPicker > "}UJ~ j).
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) #Ag-?k
{ ko2Kz
k
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Ghgx8 ]e
} I]P'wav~O
J=4R" _yo
2个以上参数的bind可以同理实现。 u-Pa:wm0-
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。 o.t$hv|
xwa5dtcng
十一. phoenix )/H=m7}1h
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ;bVC7D~~4w
ig:/60Z
for_each(v.begin(), v.end(), mH>oF|
( U0'> (FP~2
do_ U@+
@Mc
[ o{yEF1,c\
cout << _1 << " , " \1'3--n
] (OT /o&cQ
.while_( -- _1), J#B%
#X
cout << var( " \n " ) {S(d5o8
) >TUs~
); c6sGjZdR
zyTP|SXk
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: >*H>'O4
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor 2't<Hl1qN
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 cZKK\hf<
那么我们就照着这个思路来实现吧: !=@Lyt)_b
W R@=[G#TJ
h5WS<P
template < typename Cond, typename Actor > Y-6
?x
class do_while e{8z1t20:
{ T9]|*~ ,T
Cond cd; a&~_ba+
Actor act; /W'GX n
public : U'zW; Lt
template < typename T > }^WQNdws56
struct result_1 <`*}$Zh
{ Pk[:+. f(
typedef int result_type; an^"_#8DA@
} ; `m?%{ \
U>6MT@\
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} !)RND 6.
`O(ec
template < typename T > Tx?,]c,(u
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const X-9>;Mb~y
{ N-|E^XIV
do <b>@'\w9
{ *@=in7*c
act(t); Mk"+*G
} MB
:knj
while (cd(t)); 5R}Qp<D[^
return 0 ; -4`Wkkhu
} VO3&