一. 什么是Lambda 9mv0} I
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 *<SXzJ(
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, gGBRfq>
aK|
#Yp&yi
}
fO^s4gWTg
class filler _dCDT$^&r
{ C"0
VOb
public : HrFbUK@@
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} vfx{:3fO
} ; |wQ3+WN|
sKR%YK
"A
;V?(j3b[
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 0.nkh6?
!Y7$cU &
y!R9)=/M
fl9VokAT
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Oj_F1.
r
DrAIQ7Jd
pr4y*!|Y$
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 -a~n_Z>_
,D(Bg9C
ePv`R'#
(V'w5&f(L
二. 战前分析 WS.g`%
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。 P_8!Gp
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 Z02EE-A
xw_$1
S
WJa7
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); TqV^\C?
/* --------------------------------------------- */ \ISg6v{/
vector < int *> vp( 10 ); Le bc@,
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); r)Zk- !1
/* --------------------------------------------- */ ./0wt+
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); t:P]bp^#
/* --------------------------------------------- */ .H qJ)OH
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); <ME>#,
/* --------------------------------------------- */ &sBD0R(a
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); opN4@a7l
/* --------------------------------------------- */ QLHEzEvf{/
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); <n~.X<6V'
P0hr=/h4
*kTp(*K/7`
BBV>QL
看了之后,我们可以思考一些问题: w,R6:*p5
1._1, _2是什么? F9%+7Op^
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 &OXx\}>MW
2._1 = 1是在做什么? zzo93d
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 `ZM$\Q=:
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。 $MNJsc^n
)Td{}vbIh
.v'`TD).6
三. 动工 NYG!\u\Rm
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: :5T=y @
^*B@=
X !0 7QKs
F Qk
template < typename T > S'ms>ZENC
class assignment HUCJA-OZGL
{ >py[g0J
T value; d^!3&y&
public : RIO?rt;
assignment( const T & v) : value(v) {} 4/mz>eK"
template < typename T2 > Ya!e83-r
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } KiKw,@
} ; whP5u/857
B<qsa QG
L{)t(H>O
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 1x\k:2U
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 2g?q4e,
qR?}i,_
L,nb<
=Bm|9A1
class holder \ )>#`X
{ `jTB9A"
public : '!?t+L%gO
template < typename T > >g~IP>
assignment < T > operator = ( const T & t) const ^P]5@d v
{ pBv,,d`
return assignment < T > (t); ^>Z7."uGY
} B3?rR-2mEE
} ; Eaxsg
jAy2C&aP
AcXVfk z
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: % a.T@E
kZrc^
static holder _1; } snS~kx
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 GQd[7j[sh
Ij =NcP
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ]SPuNBsy)
而不用手动写一个函数对象。 :2
:VMIa
1-PlRQs.1
iD])E/
z#P`m,~t0
四. 问题分析 `{
HWk^
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 k\j_hu
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 .\ya
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 WQiRbb X
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 5/h-Hr
下面我们可以对这几个问题进行分析。 T{`VUS/
r%ebC
五. 问题1:一致性 OW@)6
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| FeO1%#2<y
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。
(#O"
Vky]In=
struct holder VmQ'
{ mEi(DW)(
// Qy[S~D_
template < typename T > %xQ'i4`
T & operator ()( const T & r) const 2e-bt@0t
{ <%m1+%mA.
return (T & )r; p9u'nDi
} ANM=:EtP
} ; /QVwZrch
K\8zhY
这样的话assignment也必须相应改动: U:3OE97
I_Gz~ qk6
template < typename Left, typename Right > mD&I6F[s
class assignment %eIaH!x:
{ C8T0=o/-`
Left l; = _N[mR^
Right r; qnWM %k
public : V rx,'/IS8
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} (y&sUc9
template < typename T2 > B9$f y).Gp
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 'kY/=*=Q
} ; /
j%~#@
TecMQ0
KD
同时,holder的operator=也需要改动: |mRlP5
|j9aTv[`
template < typename T > ePJ_O~c
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const qq<T~^
{ (U#
Oj"
return assignment < holder, T > ( * this , t); 5p:BHw;%;
} IpSWg
4KR`
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。 )1Y?S;
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 lz<'
L.
.
Ev7v,7`z
return l(rhs) = r; w $-q&
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 bolG3Tf|
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 9\WtcLx
t1J3'lS
template < typename Tp > ]d7A|)q
class constant_t 8Yf*vp>T/x
{ (s&]V49
const Tp t; OPj NmdeS
public : }79jyS-e
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 2\z|/
Q
template < typename T > dW!El^w}
const Tp & operator ()( const T & r) const "M[&4'OM
{
zp}pS2DU
return t; ]adgOlM
} ry=8Oq&[~
} ; L*,h=#x(
S1Od&v[R
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 /^k%sG@?
下面就可以修改holder的operator=了 A/UO cl+N
dhnX\/
template < typename T > !y/e
Fx
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const vazA@|^8
{ DC1.f(cdR
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); I%Yq86
} u%yYLpaKf
qGMU>J.;c
同时也要修改assignment的operator() Xa#.GrH6
^--R#$X
template < typename T2 > cb0rkmO
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Ay 4P_>^
现在代码看起来就很一致了。 !m9hL>5vR
rEC
六. 问题2:链式操作 00dY?d{[D
现在让我们来看看如何处理链式操作。 @{_X@Wv4iV
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。 4;AQ12<[1
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。 O< /b]<[
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。 ^p9V5o
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Tsb}\
N wNxO
template < typename T > 1y1:<t
struct result_1 'kC#GTZi
{ #\^=3A|b
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; phf{b+'#X
} ; '/6f2[%Y"
&I8DK).M+
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: Wex2Fd?DO
ED79a:
template < typename T > 4^:dmeMZ`
struct ref -.MJ3
{ oi,KA
typedef T & reference; 1hi,&h
} ; /}6y\3h
template < typename T > wL3RcXW``e
struct ref < T &> V?"U)Y@Y
{ f"*4R
kG
typedef T & reference; =P9rOK=
} ; k\T]*A
G<<;a
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: $b{8$<;9
JU5,\3Lz#
template < typename T > <X4f2z{T{@
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const H!X*29nX
{ W5Pur
lu?
return l(t) = r(t); HpIi- Es7C
} &-Wt!X 3
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。 8N9,HNBT$
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 mk!8>XvM
w42{)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 SC4jKm2
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 5WRqeSGh
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 CALD7qMK
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 U_gkO;s%
最后的布局是: ',WJ'g
Add c U(z5th
/ \ &K9RV4M5
Divide 5 w_@{v wM$A
/ \ ~p
n$'1Q
_1 3 0]'
2i
似乎一切都解决了?不。 8$47Y2r@
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 4]0:zS*O
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 SC2LY
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: StTxga|
AI{0;0
template < typename Right > #4LTUVH
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Op~:z<z
Right & rt) const 7]5~ml3:
{ w%)RX<h dI
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); PyHL`PZZ
} V/"RCqY4
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 v*JKLA
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 +,ar`:x&a
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 H\<0{#F
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 C\BKdx5;
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 yY49JZ
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? h;r^9g
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: G,Eh8HboK
F^!O\8PFd
template < class Action > Zj ` ;IYFG
class picker : public Action
fB]2"(
{ OiZ-y7;k^
public : '@#(jY0_
picker( const Action & act) : Action(act) {} ~-lUS0duh
// all the operator overloaded |r;>2b/ x
} ; e<`?$tZ3
>Jn` RsuV
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。 lnjs{`^
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: "10\y{`v^
)AdwA+-x
template < typename Right > UCj+V@{
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const s Iaehe'B
{ >Sk%78={R
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); d`$w3Hy
} +cmi?~KS*
}.9a!/@Aj
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > \vV]fX
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。 u6l)s0Q
$[MAm)c:]{
template < typename T > struct picker_maker MwSfuP
{ ;ud"1wH
typedef picker < constant_t < T > > result; b|kL*{;
} ; `uusUw-Gf
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > z+wegF
{ c>/7E-T
typedef picker < T > result; '3Fb[md54
} ; N:+EGmp
tIod=a)
下面总的结构就有了: Zj ^e8u=T
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 \j wxW6>
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 p*YV*Arv
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 7MJ\*+T|03
至此链式操作完美实现。 Ujvm|ml
:cXN
Fu\C
MuzQz.C
七. 问题3 7AGUi+!ICl
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 wEI?
9
".#h$
template < typename T1, typename T2 > ~Cyn w(
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const e F}KOOfC
{
;Q/1l=Bn
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); OR+py.vK
} kqo4
v;r
:2vuc!Pu
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: j8^#698X
t*Z5{
template < typename T1, typename T2 > b~)2`l
struct result_2 E|_8#xvb
{ c`lL&*]
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; /FPO'} 6i
} ; Wk/Q~o
sVmqx^-
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? *u,&?fCl
这个差事就留给了holder自己。 I7Abf7>*Q
5t_Dt<lIz
Rm$( X5x>o
template < int Order > >nvK{6xR:
class holder; JHZjf7g$k
template <> r_tt~|s,>
class holder < 1 >
4sH?85=j
{ <KCyXU*
public : ubVZEsoW?
template < typename T > K g.O2F77
struct result_1 `0q=Z],
{ 7z/O#Fbs
typedef T & result; u:l<NWF^
} ; RwrRN+&s\
template < typename T1, typename T2 > z?|bs?HKS
struct result_2 _;S~nn
{ .i|nn[H &
typedef T1 & result; <~_XT>`y
} ; z_{_wAuY
template < typename T > e?O$`lf
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const %i?v)EW
{ gCVOm-*:
return (T & )r; $cm9xW&
} F1M:"-bda
template < typename T1, typename T2 > }rs>B,=*k
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const RVs=s}|>*
{ i?eVi
return (T1 & )r1; :+
1Wmg
} Up_"qD6
} ; T;PLUjp}
-'*<;]P+.
template <> 01RW|rN
class holder < 2 > H}CmSo8&
{ \&Bdi6xAy
public : }&6:0l$4!
template < typename T > "d}ey=$h4
struct result_1 Co=Bq{GY
{ u'DpZ
typedef T & result; 8=0I4\
} ; :LdPqFXj
template < typename T1, typename T2 > 4)'U!jSb
struct result_2 itc\wn
{ 0&2`)W?9
typedef T2 & result; G)Y,*.,
} ; uAoZ&8D6
template < typename T > @^g~F&Ta
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const H ="I=}
{ in K;n
return (T & )r; tAY{+N]f
} .EH1;/
template < typename T1, typename T2 > I6@"y0I
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const |~18MW
{ HGd.meQ
return (T2 & )r2; WNKP';(a@G
} NN5Ejr,
} ; kh#fUAt
),xD5~_=q
&" J;
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\p&avvb
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: \ptjnwC^O
首先 assignment::operator(int, int)被调用: SN\c2^#
0O*kC43E_
return l(i, j) = r(i, j); p7r/`_'|
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) [/n@BK
:rjfAe=s
return ( int & )i; yq^Ma
return ( int & )j; n%4/@M
最后执行i = j; (-&d0a9N
可见,参数被正确的选择了。 uaU2D-ft"
>V]9<*c
,j.bdlI#
jcBZ#|B7;
n5IQKYrg
八. 中期总结 /m 7~-~$V
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: uxh>r2Xr=
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Eciu^
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 V@O)7ND
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor M:iH7K
e6jA4X+a
|(PS
bu
v+SdjFAY
(hQi {
Z|ZB6gP>h1
九. 简化 e+{lf*"3
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 =]/<Kd}A.
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 {s*2d P)
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: .V3e>8gw3
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 W}MN-0
+-*/&|^等 ?A*!rW:l;
2. 返回引用。 G'(rjH>q
=,各种复合赋值等 ,wBfGpVb
3. 返回固定类型。 CXyb8z4/+
各种逻辑/比较操作符(返回bool) +"=ydF.9
4. 原样返回。 A=p'`]Yld
operator, \4C[<Gbx$(
5. 返回解引用的类型。 u|.7w2
operator*(单目) u*,>$(-u
6. 返回地址。 )58~2vR
operator&(单目) CA5`uh
7. 下表访问返回类型。 `+>K)5hrR
operator[] 2+~gZxHq
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 s;*
UP
operator<<和operator>> -V[x
q
VfP\)Rl
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。 &/"a
E
例如针对第一条,我们实现一个policy类: >TBXT+
zR]!g|;f
template < typename Left > aW{5m@p{"
struct value_return x-%RRm<V
{ ftl?x'P%
template < typename T > M6Np!0G
struct result_1 e"NP]_vh,
{ #Nco|v
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; C"_ Roir?
} ; h0g?=hJq
/S1/ ZI
template < typename T1, typename T2 > 5s`r&2 w
struct result_2 )7o?}"I
{ h,]VWG
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type;
[)~1Lu
} ; v}d)uPl};
} ; =y)K er
1;V_E2?V
E]GbLU;TH
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait QHf&Z*Xtl
UXJblo#
下面我们来剥离functor中的operator() [wnp]'+!
首先operator里面的代码全是下面的形式: #9!7-!4pW
: MjDcI~
return l(t) op r(t) ov;^ev,(
return l(t1, t2) op r(t1, t2) +jF2{"
return op l(t) q#8yU\J|,
return op l(t1, t2) 2.b,8wT/
return l(t) op WulyMcJ
return l(t1, t2) op bE'{zU}o
return l(t)[r(t)] 0gaHYqkA>}
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] yGAFQ|+
^7YNM<_%@
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: )Se$N6u-
单目: return f(l(t), r(t)); fi`\e
W
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); (tg9"C
双目: return f(l(t)); <p*k-mfr
return f(l(t1, t2)); 7*KUM6z
下面就是f的实现,以operator/为例 =r7!QXPH}
:/$WeAg
struct meta_divide `?3f76}h
{ ThI}~$Y
template < typename T1, typename T2 > 9 i/
(
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) bp=r]nO
{ 4R\jZ@D
return t1 / t2; jHn7H)F8
} %]DA4W
} ; =&$z
Nc4h
c3g`k"3*`
这个工作可以让宏来做: ?Y,^Moc:
'xxM0Kn`
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Z_m<x!
template < typename T1, typename T2 > \ YI,t{Wy
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 62zu;p9m
以后可以直接用 m}s.a.x
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Rk3
bZvj3
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 AguE)I&m
(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。。。) /[\g8U{5B}
1(IZ,*i
P@vUQ
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 L-D4>+
ob;|%_
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > z06,$OYz
class unary_op : public Rettype /YHO"4Z
{ m x |V)
Left l; ;..z)OP_
public : b(;u2 8
unary_op( const Left & l) : l(l) {} _Tor9Tj
nM2<u[{gF
template < typename T > Q'Osw"
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *?HGi>]\|
{ N\g=9o|Q
return FuncType::execute(l(t)); Q/
.LDye8
} j_N<aX
j7kX"nz
template < typename T1, typename T2 > nf 8V:y4
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const k/wD@H N
{ qfE0J;e
return FuncType::execute(l(t1, t2)); cVL|kYVWT
} |zpy!X 3
} ; ~at@3j}W
fP|[4 ku
In96H`
同样还可以申明一个binary_op ;6[6~L%K}
8$\j| mN
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > j2_j5Hgo
class binary_op : public Rettype xS/W}-dPv
{ s!/lQo5/
Left l; '%[ Y
Right r; goIvm:?
public : ~. vridH
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} S1U0sP@o
(!5Ta7X
template < typename T > JpC=ACF
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const TsK!36cg
{ [-_{3qq<e
return FuncType::execute(l(t), r(t)); =IsmPQKi
} xBTx`+%WS
D`a6D
template < typename T1, typename T2 > }]o8}$&(
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Nbd4>M<
{ y&,|+h
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 'lA}E
} oR2?$KF
} ; {k_\1t(/
`K.C>68
x'x5tg
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 xj>P5\mW#
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 fe/;U=te
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) .b3h?R*&
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。 JVX)>2&$
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中!
h{^v756L
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。。。 )4=86>XJT
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 OA&'T*)-A6
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) B\RAX#
下面是修改过的unary_op Zpkd8@g@
=eU=\td^
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > vY m:V:7Y2
class unary_op "@eGgQ
{ I 0~'z f
Left l; .h=n [`RB
@c]KHWI
public : {S{ %KkAV
rzAf {2
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 9Q4{ cB
{fACfSW6
template < typename T > F(ydqgH~a
struct result_1 HqW /
{ .t1:;H b
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; w{*kbGB8s7
} ; z1Ieva]
zK5&,/
template < typename T1, typename T2 > ,6;n[p"h|r
struct result_2 *pwkv7Zh
{ gvuv>A}vJ
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; %(W&(eN
} ; 8)1q,[:M
{k3ItGQ_
template < typename T1, typename T2 > =m2_:&@0x
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const W:RjWn @<
{ 2~$S @c
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ),p0V
} M/p9 I
gp
?0/$RpFEM#
template < typename T > r89AX{:
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const $UH:r
{ y<FC7
return OpClass::execute(lt(t)); 2@ZVEN
} Nz2V aZ
47Z3nl?
} ; (2#Xa,pb
#s~;ss ,
#]jl{K\f#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 ,6{z
好啦,现在才真正完美了。 Fa>f'VXx
现在在picker里面就可以这么添加了: ^\ x'4!W
2X\Pw
template < typename Right > <(jk}wa<
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ~x,_A>a
{ ^5E9p@d"J
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); (SRY(q
} Q<V(#)*
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。 i4|R0>b
}dzdx "
J]TqH`MA
cOV9g)7^O
rgVRF44X{
十. bind &K0b3AWc
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。 Wz'!stcp
先来分析一下一段例子 $,~Ily7w
wvq4 P
P5?VrZy
int foo( int x, int y) { return x - y;} .3C::~:
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1
%!nI]|
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 a|z-EKV
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 /3aW 0/^o
我们来写个简单的。 <9,h!
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 5c]:/9&
对于函数对象类的版本: ni2#20L
8Ij<t{Lps
template < typename Func > b$DiDm
struct functor_trait U}jGr=tu
{ 1+Gq<]@G
typedef typename Func::result_type result_type; f/J/tt
} ; {ze69 h
对于无参数函数的版本: V#w$|2
INr1bAe$
template < typename Ret > id:,\iJ
struct functor_trait < Ret ( * )() > @6G)(NGD
{ 1]:,Xa+|S
typedef Ret result_type; eP]y\S*P
} ; i-wRwl4aEF
对于单参数函数的版本: !-}Q{<2@W
I9Ohz!RQ
template < typename Ret, typename V1 > IVh5SS
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ht2Fie
{ Cw(e7K7&
typedef Ret result_type; 72Bc0Wg
} ; et+lL"&
对于双参数函数的版本: B9NUafK=
M^ '1Q.K
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > i) e6U(H
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > &b#d4p6&l
{ Nx.9)MjI
typedef Ret result_type; 5&s6(?,Eu
} ; [`GSc6j
等等。。。 90}vFoy
然后我们就可以仿照value_return写一个policy uNn1qV
Hy3J2p9.
template < typename Func > 4N,[Gs<7
struct func_return gg#9I(pX
{ +1T>Ob;hk
template < typename T > %J1'>nI!q
struct result_1 W]eILCo
{ =Oy& f:s
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 3yRvs;nWS
} ; zY\u"
'4
;t +p2i
template < typename T1, typename T2 > A>gZl)c
struct result_2 .fzyA5@l
{ 5b"=m9{g
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Mrk3r/
8w
} ; [l^XqD D4
} ;
{ 8 K
Z~SAlhT
"m^gCN}c
最后一个单参数binder就很容易写出来了 TI3xt-/
9mHCms
template < typename Func, typename aPicker > }T.>p#z
class binder_1 q*lk9{>
{ `>\
~y1
Func fn; 3Y#
aPicker pk; c<_1o!68
public : h
i!K-_Uy
*66EkCj
template < typename T > a.<XJ\
struct result_1 =*'yGB[x)
{
;cf$u}+
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; (KC08
} ; fwt+$`n
?jMM@O`Nu
template < typename T1, typename T2 > 5P<"I["
struct result_2 QswPga(-
{ b&!}SZ
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; e-`9-U%6
} ; mIf)=RW
Q#yHH]U)X
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} B>E4,"
>AV9 K
template < typename T > xKL(:ePS
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const G$YF0Nc
{ 4;~xRg;u&*
return fn(pk(t)); M#2<|VUW,
} Tg
O]q4
template < typename T1, typename T2 > )Mq4p'*A[
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const )xc1Lsrr9
{ Vfd_nD^8oZ
return fn(pk(t1, t2)); y+B iaD!U
} -U>)B
} ; o&q:b9T
w\
'5lk,"
JqLPJUr
一目了然不是么? TQt[he$O
最后实现bind S9:ij1
lz0dt<8eP
-"yma_
template < typename Func, typename aPicker > KDg%sgRu}
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) qtVgjT2#H
{ }6u}?>S
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Xl$r720ZJr
} D'g@B.fXd
%QDAog
2个以上参数的bind可以同理实现。 'h&>K,U?5
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 2bXCFv7}
Wf:X)S7
十一. phoenix qzY:>>d'
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: "OP$n-*@%
Rwj
3o
for_each(v.begin(), v.end(), qoQ,3&<
( KdlUa^}D
do_ /$qB&OWJn
[ 0^P9)<k'
cout << _1 << " , " "5,Cy3
] ,
Z1 &MuV
.while_( -- _1), rIv#YqT
cout << var( " \n " ) F9_X^#%L
) z5^Se!`5
); a#Z#-y!
\ 511?ik
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: k fOd|-
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor vKbGG
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 L{f0r!d|
那么我们就照着这个思路来实现吧: Ov:U3P?%
7'{%djL
3gCP?%R
template < typename Cond, typename Actor > Kv5 !cll5
class do_while 6XhS
g0s
{ -k,}LJjo
Cond cd; D#ED?Lqf
Actor act; PVq y\i
public : pkIJbI{aS
template < typename T > (:#4{C
struct result_1 wuqB['3
{ dm83YCdL
typedef int result_type; @`sZV8
} ; z[+pN:47
A{eh$Ot%
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} 7bW''J*6
dr=KoAIxy
template < typename T > .GDY
J9vi
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const DQ6pe)E|
{ lt l(SIi
do +P*,i$MV
{ y9GaxW*&