一. 什么是Lambda J0! E@
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 {4q:4i
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, * c
c+Fd
Y-{BY5E.
Czxrn2p/
cY]Y8T)
class filler <~*Ol+/
{ j7+t@DqQ
public : vp9<.*h
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} _7.y4zQJ
} ; 5hK\YTU
LkB!:+v |B
GK%ovK
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: *03/:q ^(
v('d H"Y
W>nb9Isp
<BA&S
_=4
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); "uC*B4`
K7VG\Ec
jdf@lb=5l
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Z!eq /
w8ld*z
=Q/>g6
I*2rS_i[T
二. 战前分析 #L$ I%L"
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。 ,e_#
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 [wG%@0\
ljON_*
]w_)Spo.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); = lD]sk
/* --------------------------------------------- */ 34:EpZO@
vector < int *> vp( 10 ); fMaNv6(
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); NyLnE
/* --------------------------------------------- */ loe>"_`Cq
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); lM"7 Z
/* --------------------------------------------- */ R
|%
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); d vxEXy
/* --------------------------------------------- */ 1iDo$]TEK
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); W10fjMC}^
/* --------------------------------------------- */ @NE#P&f
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); b\S}?{m5
~Xw?>&
D|:sSld @
.Tv(1HAc2l
看了之后,我们可以思考一些问题: 9#6/c
1._1, _2是什么? #Q7$I.O]
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。 V5r7eC
2._1 = 1是在做什么? 6Qu*'
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。 FM[To
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。 >#|Yoc
vDvGT<d
^W'[l al.
三. 动工 o |iLBh$)
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: hspg-|R
Am
$L
eMzCAO
-5.%{Go$[
template < typename T > |hoZ:
class assignment a6P.Zf7
{ R?s\0
T value; W
F<V2o{k
public : NkI:
assignment( const T & v) : value(v) {} $ :wM'&M
template < typename T2 > ![^h<Om
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } jRAL(r|
} ; ;i>E@
B,,d~\
>,Z{wxzJ
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Ao$z)<d'
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment DA~ELje^j
Q;nr=f7Ys
K/cK6Yr
nUHVPuQ/'T
class holder O%e.u>=4%
{ C|LQYz-{
public : EQC
template < typename T > P.DWC'IBN
assignment < T > operator = ( const T & t) const ?F{xDfqw
{ 'O9=*L)X
return assignment < T > (t); @x
+#ZD(
} /
u6$M/Cf>
} ; ;bE6Y]"Rz
B$EP'5@b
\'*`te:{
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: ,c l<74d
[{$0E=&0
static holder _1; i]pG}SJ
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 V"iLeC
*'-^R9dN.S
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); +to9].O7y
而不用手动写一个函数对象。 8 GN{*Hg
F9r*ZyNlx
vy2aNUmt
ZQA
C&:
四. 问题分析 V.:A'!$#
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。 )W|jt/
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。 p>3'77
V
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 mC(t;{
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 %$| k3[4V
下面我们可以对这几个问题进行分析。 " SqKS,J
Y3>\;W*?
五. 问题1:一致性 #HYkzjb
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?| ?GU!ke p
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 %nF\tVP3]
XtdLKYET
struct holder S]O Hv6
{ ,>v9 Y#U
// Ct+%
template < typename T > o1+]6s+j}
T & operator ()( const T & r) const ,6\f4/
{ Z]\^.x9S
return (T & )r; $uynW3h
} u6T?oK9j
} ; % 6.jh#C
U-<"i6mg?
这样的话assignment也必须相应改动: !5!$h`g
rxeXz<
template < typename Left, typename Right > [d>yo_iB
class assignment ~')t1Ays
{ \zL7j4
Left l; (`?
snMc
Right r; vK`h;
public : :9#{p^:o
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} z}8L}:
template < typename T2 > :=v{inN
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } #q.G_-H4J@
} ; 6*33k'=;F
_O9H._E
同时,holder的operator=也需要改动: Y_hRL&u3W
ld:alEo
template < typename T > ~ O=| v/]
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const )^f
Q@C8
{ R9G)X]
return assignment < holder, T > ( * this , t); 9yw/-nA
} pu*u[n
8w?\_P7QA
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。 l{m~d!w`a
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 MPy][^s!
E9 q;>)}
return l(rhs) = r;
D#}Yx]Q1
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。 Am0C|(#Xm
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: q*TKs#3
Ab<Ok\e5
template < typename Tp > bv>lm56
class constant_t jZ,[{Z(N
{ h!CX`pBM
const Tp t; wD^do
public : YKOO(?lv
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} &})d%*n
template < typename T > ~<OjXuYu
const Tp & operator ()( const T & r) const i/~QJ1C
{ h^ $}1[
return t; 2BA9T nxC
} - :z5m+
} ; 4@iJ|l
kS#DKo
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 q)xl$*g
下面就可以修改holder的operator=了 v|2q2 bz
T&"dBoUq>G
template < typename T > `G0rF\[
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const @"Fp;Je\bN
{ w[oQ}5?9'
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); P`IG9
} (,c?}TP
A-C)w/7
同时也要修改assignment的operator() ]O=S2Q
-<JBKPtA
template < typename T2 > [*{\R`M
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } +xBK^5/x
现在代码看起来就很一致了。 |QNLO#$ -
O| 6\g>ew
六. 问题2:链式操作 05VOUa*pb
现在让我们来看看如何处理链式操作。 BI.k On=
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。 D6)Cjc>a
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。 S*m`'
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。 ^~<Rz q!
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct RzJ}C T
p6y0W`U
template < typename T > &DQ4=/Z
struct result_1 pkN:D+gS
{ eGe[sv"k
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 6 #x)W
} ; ~73i^3yf
<kXV1@>
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: &Pg-|Ql
K&IrTA
j}
template < typename T > Q}?N4kg
struct ref Xm=^\K3
{ ngY+Ym
typedef T & reference; &*]{"^
} ; cov#Z
ux
template < typename T > m{$tO;c/Q
struct ref < T &> %3c|
{ H(G^O&ppdB
typedef T & reference; ~d7Wjn$@
} ; {qtc\O
<+-Yh_D
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: l^UJes!
VXc+Wm*W
template < typename T > j*La,iF
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const k4F"UG-`
{ IgiF,{KE,
return l(t) = r(t); DR yESi
} PVD ~W)0m*
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。 ?%xhe
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 teOBsFy/I
"H="Ip!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 x
!:9c<
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: !`
M;#
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 3q|cZQK!1
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 >4|c7z4
最后的布局是: lKV\1(`
Add jq("D,
/ \ ,v}?{pc
Divide 5 Y7kb1UG
/ \ BU]WN7]D$
_1 3 *bxJ)9B
似乎一切都解决了?不。 OSa}8rlr'
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。 4Ay`rG
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。 j.;
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: fZ6 fV=HEF
% L >#
template < typename Right > "0'*q<8
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const \>Ga-gv6/
Right & rt) const /K,|k
EE'n
{ s!hI:$J.
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Cl t5
} ||=[kjG~
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Wm$`ae
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。 2B9i R
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。 ovDJ{3L6O
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。 t8DL9RW'
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。 2 ]V>J
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? LmXF`Y$
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: xMNNXPz(
xI@$aTGq
template < class Action > A{aw<
P|+
class picker : public Action q[)q|R|
{ ]|,q|c ,
public : hg?j)jl|
picker( const Action & act) : Action(act) {} XVrm3aj(m
// all the operator overloaded so!w !O@@
} ; -Wlp=#9
]> )u+|
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 )+n,5W
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: JQ"`9RNb
Xq,UV
template < typename Right > ePq13!FC/
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const cebs.sF:
{ MegE--h
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); =f4[=C$&`
} \LdmGv@&
wC(vr.,F
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > '?"t<$b
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。 la\zaKC;>
xS;|jj9
template < typename T > struct picker_maker OU,PO2xX9
{ =My}{n[
typedef picker < constant_t < T > > result; &Y54QE".
} ; Fl_dzh,E
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > sK`~Csb
iB
{ *L%6qxl`V
typedef picker < T > result; %RQ C9!
} ; f0uUbJ5
eVw\v#gd
下面总的结构就有了: jl.okWuiY
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。 -?< Ww{
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。 `z|=~
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 M.ZEqV+k
至此链式操作完美实现。 -}{%Q?rYj
Em e'Gk
Sl3KpZ
七. 问题3 Gb(C#,xbK
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。 nG"tO'J6
@+'c+
template < typename T1, typename T2 > k}-yOP{
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :/C ?FHs9
{ ;^R A!Nj
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); .:}.b"%m
} #ZG3|#Q=L
<y@,3DD3A9
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: p91`<>Iw
|@ikx{W
template < typename T1, typename T2 > Vbg10pV0
struct result_2 q} ]'Q
-
{ j/)"QiS*?
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; r<;l{7lY_
} ; k?3S
;i<$7MR.e
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? ic%?uWN
这个差事就留给了holder自己。 01U
*_\
bTZ>@~$
9$Ig~W)
template < int Order > 0:Ar|to$m
class holder; ;% 2wGT
template <> LnP3z5d(
class holder < 1 > U'tE^W
{ 6!P`XTTE
public : Ne3R.g9;Z
template < typename T > Lltc4Mzw
struct result_1 LmP qLH'(Q
{ q5Fs )B
typedef T & result; YiD-F7hf.*
} ; )|v^9
template < typename T1, typename T2 > L2KG0i`+
struct result_2 -x{dc7y2
{ !7}IqSs
typedef T1 & result; /-h6`@[
} ; z5x _fAT(
template < typename T > >A-<ZS*N
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const b9!.-^<8y
{ <3d;1o
return (T & )r; Mr-DGLJ
} 6yY.!HRkr
template < typename T1, typename T2 > /QQ8.8=5
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const LH4>@YPGE#
{ Ng\/)^
return (T1 & )r1; pD"YNlB^
} /D]Kkm)
} ; *c{wtl@
J^ `hbP+2
template <> 8O>}k
class holder < 2 > *myG"@P4hW
{ a Sf/4\
public : # kyl?E
template < typename T > oBr.S_Qe
struct result_1 gw"~RV0
{ ][,4,?T7
typedef T & result; BT]ua]T+
} ; 0o;O`/x
template < typename T1, typename T2 > 'l~6ErBSg
struct result_2 oh6B3>>+
{ rz6uDJ"
typedef T2 & result; :p' VbQZ{
} ; qz 9tr
template < typename T > ~3gru>qI&
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Y$g}XN*)E
{ n-$VUo
return (T & )r; s2FngAM;f
}
|g%mP1O
template < typename T1, typename T2 > ;imRh'-V6
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const EeB ]X24
{ 4e +~.5r@i
return (T2 & )r2; '0:i<`qv#g
} 77V
.["=7
} ; 9}5K6aQ
CswE
B$^7h!
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> >。 R[LsE^
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: )t:7_M3
首先 assignment::operator(int, int)被调用: sc W'AJJq
_d@=nK)
return l(i, j) = r(i, j); 3J{vt"dS
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ZQ3_y $
mffIf1f
return ( int & )i; k6!4Zz_8
return ( int & )j; (DDyK[t+VX
最后执行i = j; 4,G w#@
可见,参数被正确的选择了。 |ETiLR=&
][d,l\gu+s
y:d{jG^
;gMgj$mI
F[saP0
*
八. 中期总结 n,j$D62[
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: [iS,#w`
5
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 e'2Y1h
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 |%1?3Mpn
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ;;Ds
{fV}gR2
:m'+tGs
vMla'5|l
WZZ4]cC
RKZ6}q1n
九. 简化 :?Y$bX}a
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。 @ {#mpDX
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 K>2 #UzW
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: :jEPu3E:
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 @]HXP_lyD/
+-*/&|^等 w!SkWS b,~
2. 返回引用。 l&$$w!n0w
=,各种复合赋值等 T[?6[,.
3. 返回固定类型。 PUdM[-zjh
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ,FZT~?
4. 原样返回。 06*rWu9P3
operator, `zpbnxOL$T
5. 返回解引用的类型。 ^YvB9XN
operator*(单目) g~S)aU\:,
6. 返回地址。 %."@Q$lA
operator&(单目) N^w'Hw0
7. 下表访问返回类型。 1tMQqI`N
operator[] !k&Q 5s:
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 @}s$]i$|-
operator<<和operator>> 6rN(_Oi-
x;\wY'
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。 X|DO~{-au
例如针对第一条,我们实现一个policy类: QHt4",Ij
RthT\%R
template < typename Left > ^pnG0(9
struct value_return wnLi2k/Dt<
{ Yw;D:Y(
template < typename T > *e#<n_%R
struct result_1 H ?M/mGP
{ !0,Mp@ j/
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type;
IJIzXU
} ; TBrGA
E
]rN5Ao}2
template < typename T1, typename T2 > D4JLtB'=
struct result_2 k0-G$|QgIp
{ e`>{$t
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; b6(p
} ; X^9d/}uTa
} ; )~6zYJ2
W5L iXM
&k7;DO
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait VdSv
YC_5YY(k
下面我们来剥离functor中的operator() OS|> t./U
首先operator里面的代码全是下面的形式: >>i@r@
xM[Vc
return l(t) op r(t) :,b
iyJt
return l(t1, t2) op r(t1, t2) l1U=f]
return op l(t) dC\ZjZZ
return op l(t1, t2) *=V7@o
return l(t) op klgy;jSEr
return l(t1, t2) op W!!S!JF
return l(t)[r(t)] NLPkh,T:
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] oh"O07
r0d35
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: zk*c)s
单目: return f(l(t), r(t)); e$ThSh\+(
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ){+.8KI
双目: return f(l(t)); S`ax*`
return f(l(t1, t2)); -q'xC: m
下面就是f的实现,以operator/为例 *?EO n -
{E;2&d
struct meta_divide ^2C0oX
{ muL>g_H
template < typename T1, typename T2 > LvSP #$f
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) b`(yu.{Jn
{ sKe9at^E]>
return t1 / t2; `Ev A\f
} Uuwq7oFub
} ; +vSCR(n
*p" "YEN
这个工作可以让宏来做: `G_(xN7O
Es.toOH$S
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 7p
P|
template < typename T1, typename T2 > \ 9(QU2QY
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; "z^BKb5
以后可以直接用 2$o2.$i81
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) L@)b%Q@a
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 E}xz7u
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 3I'M6WA
l9M#]*{
~a|^?7@p
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 #)W8.
?)Tz'9l
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > B, QC-Tn
class unary_op : public Rettype A8_\2'b
{ kS@9c _3S
Left l; I>A^5nk
public : 4]Un=?)I
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Paae-EmC
U@o2gjGN
template < typename T > OVDMC4K2z!
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )![f\!'PI
{ n/KI"qa]9
return FuncType::execute(l(t)); K[iY{
} Y|hzF:ll
G ;PbTsW
template < typename T1, typename T2 > {{^Mr)]5K
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const btUUZ"q<
{ ZTQ$Ol+{q
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 4@/ q_*3o
}
H B::0l<
} ; sDzD
8as
*b$z6.
sf.E|]isW
同样还可以申明一个binary_op M3ecIVm8(
ir?Uw:/f
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > }vXA`)Ns
class binary_op : public Rettype 1Y H4a|bc
{ ?#VP)A
Left l; N}8HK^n*
Right r; "Cb.cO$i;
public : qB+:#Yrx/
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} #U",,*2
"sX[p
template < typename T > +t7c&td\
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const n.Ur-ot
{ %0ll4"
return FuncType::execute(l(t), r(t)); TS\A`{^T
} *3w/`R<\
z/eU^2V
template < typename T1, typename T2 > FT|/WZR
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;55tf
l
{ ?L<UOv7;t
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); S7Iu?R_I
} C:tSCNH[
} ; [I+)Ak5
+WV_`Rx#
e 5WdK
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 aIzp\$NWVK
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 [#STR=_f
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) zVc7q7E
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。 \,@Yl.,+
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! V'HlAQr
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。。。 `&|l;zsS
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 (/9.+V_
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) -7Aw
s)
下面是修改过的unary_op a0V8L+v(
DWm;&RPJ
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Pv{,aV\I}
class unary_op Ab^>z
{ l ) )~&
Left l; %U=S6<lbj;
j(@g
public : H3/Y
HggR=>s
unary_op( const Left & l) : l(l) {} gJcXdv=]2
{E3<GeHw4
template < typename T > 0aTEJX$iZ
struct result_1 `aO@N(
{ RF,=bOr19
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Mu_mm/U_
} ; N:PA/V^z
V:0uy>
template < typename T1, typename T2 > JEm?26n X
struct result_2 wH(vX<W-E
{ C%95~\Ds
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; +}`O^#<qLX
} ; <QkN}+B=
Fl#VKU3h
template < typename T1, typename T2 > ERX|cc
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !5E%W[
{ XW&8T"q7
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Q[ 9rA
} (8@hF#N1
:ET3&J
L
template < typename T > MoKXl?B<
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |;Se$AdT#
{ >DL-Q\U
return OpClass::execute(lt(t)); R>e3@DQ~
} >arO$|W
7n\j"0z
} ; (4{@oM#H6
oQ-|\?{;A
hD6ur=G8u
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug Vhbj.eX.)
好啦,现在才真正完美了。 x^='pEt{
现在在picker里面就可以这么添加了: [:R P9r}
q~g&hR}K
template < typename Right > [!dnm1
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const <R`,zE@t'(
{ P/gb+V=g!
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); y_7XYT!w
} ?{.b9`
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 8x^H<y=O
T`w};]z^d2
RESGI}u
"13
:VTs[5
53u.pc
十. bind (;Q <@PZg
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 &6|^~(P?
先来分析一下一段例子 {HRxyAI!
A^r
[_dyZ
9tc@
int foo( int x, int y) { return x - y;} C!/8e
(!N
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 `i>B|g-
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Z_OqXo=
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 9h,yb4jPP
我们来写个简单的。 v4k=NH+w
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: : DX/r
对于函数对象类的版本: C1Pt3
`.sIZku
template < typename Func > [@. jL0>
struct functor_trait .k:&&sAz
{ {z[HNSyRs
typedef typename Func::result_type result_type; ukDH@/
} ; Alk*
"p
对于无参数函数的版本: YI),q.3X~
9
<kkzy
template < typename Ret > %yuIXOJ
struct functor_trait < Ret ( * )() > W}e[.iX;
{ A^Hp #b@
typedef Ret result_type; 9
K /
} ; %wjU^Urya
对于单参数函数的版本: TNPGw!
>A'!T'"~
template < typename Ret, typename V1 > VzYP:QRz
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ubC JZ"!
{ aXK%m
typedef Ret result_type; E Pd.atA
} ; U5ud?z()OA
对于双参数函数的版本: n,Mw#
r?y
@%@^5
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > %{VI-CQ
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > %"KWjwp
{ l-h7ksRs
typedef Ret result_type; "RJk7]p`*
} ; TcKKI
等等。。。 7E6?)bgh
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 'a{5}8+8
em9]WSfZ@`
template < typename Func > 8^"|-~#<
struct func_return qyBK\WqaP
{ )J6b:W
template < typename T > fi4/@tV?$L
struct result_1 %/4_|@<'
{ J%[N-
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; T#^6u)
} ; "KTnX#<0
{FmFu$z+[
template < typename T1, typename T2 > u/:Sf*;?
struct result_2 53&xTcv}x
{ \utH*;J|x
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; dv9Pb5i
} ; nu9k{owB T
} ; e4W];7_K!
4!s k3Cw{
.W+4sax:
最后一个单参数binder就很容易写出来了 i K[8At"Xo
|b;M5w?
template < typename Func, typename aPicker > 6C51:XQO
class binder_1 oD}FJvV
{ WT
{Cjn
Func fn; Vq7
kA "
aPicker pk; "yq;{AGOGl
public : BMj&*p8R
]<_!@J6k
template < typename T > %C][E^9
struct result_1 >]|^Ux,WZ
{ dvWlx]'
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; __n"DLW
} ; (X7yNIPfA
HY| SLk/E
template < typename T1, typename T2 > ,Y5 4(>>%
struct result_2 #<>E+r+
{ }N9a!,{P=b
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ^A<.s_
} ; m)RxV@
b`Ek;nYek
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Fl>j5[kLZ
<0qY8
template < typename T > ~4` ec
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &ziB#(&:H
{ R#bV/7Ol
return fn(pk(t)); "lzg@=$|)
} 9U1!"/F
template < typename T1, typename T2 > AezXou&
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const os ud
{ .7Bav5 ;
return fn(pk(t1, t2)); CMjPp`rA
} P3FpU<OBwp
} ; ;ypO'
JJOs
L!@
o@~gg*
一目了然不是么? h4xdE0
最后实现bind #{`NJ2DU]
=,Um;hU3r
uHh2>Px
template < typename Func, typename aPicker > F+^[8zK^
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) r~a}B.pj
{ ]>!_OCe&
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); V0B4<TTAo~
} T js{
)r9
d-&dA_?
2个以上参数的bind可以同理实现。 o%Q'<0d
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。 cwU6}*_zn
r 24]2A
十一. phoenix [o6<aE-
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: uV\#J{'*
3VgH*vAU}
for_each(v.begin(), v.end(), I`lH6hHp
( ~%q e,
do_ <