一. 什么是Lambda 8}0wSVsxV$
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 sy"}25s
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, /.SG? 5t4
MKBDWLCB
c2P}P* _
JXc.?{LL
class filler 3uuIISK
{ m{Q
#f\<
public : ;xwcK-A
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} $XF$ n#ua
} ; 9nG^_.}|
2o SM|
XO
<0;9|
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: h5P_kZJ
;XN|dq
K7RAmX
P6v ANL-B
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); { M**a
1&dtq,|N
E=8'!
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 zy,SL
|6:
83vMj$P
`dvg5qQ
3}|[<^$
二. 战前分析 ;C@mT;hR
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。 YlrN^rO
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 K0gQr.J53
]X6<yzu&+l
p\&O;48=
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 4LTm&+(5
/* --------------------------------------------- */ %,T*[d&i
vector < int *> vp( 10 ); ;iKLf~a a
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); '7?Y+R@|L
/* --------------------------------------------- */ x%EGxs;>^
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); vJ&_-CX
/* --------------------------------------------- */ 4}H+hk8-
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 8US#SI'x
/* --------------------------------------------- */ Lwl1ta-
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); -EiTP:A
/* --------------------------------------------- */ Rl ]x:
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); IJ Jp5[w
E{\CE1*
cB uuq
r!Eh}0bL
看了之后,我们可以思考一些问题: OijuOLt
1._1, _2是什么?
NxHUOPAJc
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。 X)3(.L
2._1 = 1是在做什么? JWb +
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。 b G:\*1T
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。 p":u]Xgb
;E.]:Ia~
"6jt$-?
三. 动工 d,^O[9UWo
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: !UoA6C:
c>LP}PGk
&>\;4E.O5
a3yNd
template < typename T > 1/97_:M0~F
class assignment UePkSz9EU
{ '-v:"%s|
T value; W![K#r5T
public : E
f\|3D_
assignment( const T & v) : value(v) {}
vfkF@^D
template < typename T2 > 2d.$V,U<
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } *Ypn@YpSp
} ; @;4;72@O
-qP)L;n
?\Z pVL<>
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 w
% Hj'
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment M@.l#
[@U
Q5ASN"_
H,%bKl#
;oOTL'Vu
class holder Ph=NH8
{ l2LQV]l
public : E+ /Nicn=
template < typename T > FOG{dio
assignment < T > operator = ( const T & t) const x$d[Ovw-
{ h?xgOb!4
return assignment < T > (t); bN_e~ z
} )k(K/m
} ; __g?xw
1
m'.wh|
)-4c@
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: MZt#T+b
UVw^t+n
static holder _1; TanWCt4r
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ZO%^r%~s
5k0iVpjQ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); _m9k2[N!
而不用手动写一个函数对象。 bYP8
AY52j
IS]A<}j/-
SMZ*30i
四. 问题分析 p :xyy*I
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 Tksv7*5$
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。 ZH
Q?{"
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 rnK]3Ust
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Wr[LC&
下面我们可以对这几个问题进行分析。 x Q"uC!Gu4
!gkr?yhE
五. 问题1:一致性 A;d@NOI#,K
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?| WHE<E
rV%
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 NMkP#s7.y
qraXAQ
struct holder 8w:ay,=
{ Tr?p/9.m
// D|zuj]
template < typename T > 6,=Z4>
T & operator ()( const T & r) const 4np2I~ !
{ ) f~;P+
return (T & )r; |.c4y*
} |m-N5$\IC
} ; *y4g\#o.
OL\-SQ&
这样的话assignment也必须相应改动: A-r;5?S
&oMEz 0
template < typename Left, typename Right > i431mpMa
class assignment #2^0z`-\_z
{ F${sEtH
Left l; :gsRJy1
Right r; |mH* I
public : 2Z{?3mAb;
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ,WE2.MWR
template < typename T2 > u{4P)DIQ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } g"/n95k<
} ; ajycYk9<m
}5fd:B m;
同时,holder的operator=也需要改动: f6I)c$]Q
Zz} o t
template < typename T > PY.HZ/#d
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Kl. *Q
{ G
`|7NL
return assignment < holder, T > ( * this , t); t`6]eRR
} $ #!oejLD
~m fG
Yk"
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。 Q9cSrU[$
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ,[
2N3iH
!mK()# 6
return l(rhs) = r; Sd6O?&(
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。 7Q!ksp
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: %i?
Py*WHHO
template < typename Tp > bg|$1ue
class constant_t j*QdD\)
{ S5JMt;O
const Tp t; )L&y@dy)
public : w
yxPvI`
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} q&:7R
.Ci
template < typename T > fExFpR,`
const Tp & operator ()( const T & r) const ZW?h\0Hh
{ -9LvAV>
return t; P 'h39XoZ
} /5E0'y,|P
} ; >4ex5
{U-z(0
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 UovN"8W+
下面就可以修改holder的operator=了 uV gA <*0
FtJaX])b
template < typename T > !Mw/j`*
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const |~A*?6:@
{ .+>fD0fW7Y
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); fmYx
} GpPM ?
i?B<&'G
同时也要修改assignment的operator() T
?Om]:j
7s%D(;W_Mo
template < typename T2 > 3z0Bg
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } \2u7>fU!
现在代码看起来就很一致了。 9z4F/tUq
Pac ^=|h<q
六. 问题2:链式操作 `0ZH=*P
现在让我们来看看如何处理链式操作。 pOK=o$1V8
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。 ;ZB=@@l(
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。 Vw;iE=L
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。 0VvY(j:hp
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct "#Z e3Uy\
:[l}Bb,
template < typename T > ~
tR!hc}
struct result_1 HCr}|DxyK
{ yuC"V'
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 6\l F
} ; t_ CMsp
#>_t[9;
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: P[aE3Felk
'[6]W)f
template < typename T > :&5u)
struct ref BUZ74
{ [e,xC!2
typedef T & reference; \u.5_
g
} ; >? o5AdZ
template < typename T > ;PVE= z+y
struct ref < T &> yVzV]&k
{ &H+ wzx<
typedef T & reference; x=0Ak'1M
} ; #}.{|'L
3B[tbU(
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: dDiy_Q6
g&RhPrtl
template < typename T > `Zp*?
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const (M;d*gNr
{ E_&;.hw
return l(t) = r(t); ?p6@uM\Q7
} 8Ud.t=2
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。 h_X'O3r
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ,6y.wNb :F
FXk*zXn6
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 v+EJ
$
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: y=8KNseW|
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象
Mb_"M7
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 q:F6MW
最后的布局是: Bph(\=
W
Add Q~^v=ye
/ \ &hVf=We
Divide 5 ,P`:`XQ>_B
/ \ [)}`w;#
_1 3 UptKN|S&V
似乎一切都解决了?不。 Fu?_<G%Ynp
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。 eOVln1a
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。 c&#Q`m
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: GwgY{-|`
pb<eg,
template < typename Right > Q_/UC#I8
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const `$4wm0G|
Right & rt) const uj}%S_9
{ Hv"qRuQ?[
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); z+fy&NPl
} \xOYa
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 cooicKS7
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 *W=1yPP
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 Qt"jU+Zoy
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 \Ogs]4
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 E08!a
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? r
'ioH"=
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: }K.)yv n
n%2c<@p#
template < class Action > *` -
class picker : public Action q%s<y+
{ aEUEy:.
public : heES
[
picker( const Action & act) : Action(act) {} =J-&usX
// all the operator overloaded % T$!I (L&
} ; )fuAdG
4,`t9f^:
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。 j0cB#M44
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: FKtCUq,:
CW@EQ3y0
template < typename Right > ;[C_ho
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const KVC18"|f
{ aB&a#^5CI
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 9nd,8Nji
} N+UBXhh
oj6=.
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > \J~@r1
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。 7CU<R9Kl
6C_H0a/h&
template < typename T > struct picker_maker j%S}
T)pX
{ mg3YKHNG
typedef picker < constant_t < T > > result; o
-x=/b
} ; MA=gCG/JD
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > H8Ra !FW@
{ ],<pZ1V;
typedef picker < T > result; {- &wV
} ; Np
opg1Gv>
z9Y}[pN
下面总的结构就有了: ~!fOl)F
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。 %B>>J%
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。 #3C]"
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 \!)1n[N
至此链式操作完美实现。 ^x >R #.R
V'N]u(^
\ 0F
ey9c
七. 问题3 gE&83i"
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。 1A7(s0J8 :
"f!H[F1~
template < typename T1, typename T2 > zM%2h:*+{
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const EzU=q
E
{ ]D>\Z(b
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); x50ZwV&j
} +o6"Z)
N,ihQB5
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: Xj6?,J
s=&x%0f%
template < typename T1, typename T2 > !M7727
struct result_2 Coe%R(x5
{ )k 6z
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; r [n vgzv@
} ; O3L:v{Kn
GZiN&}5e
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? 0@jhNtL
这个差事就留给了holder自己。 3jM+j_nR
I(Q3YDdb
}(UU~V
template < int Order > >s%m\"|oh
class holder; /n9,XD&)
template <> >@|XY<
class holder < 1 > sc# q03
{ |/RZGC4
public : u$V@akk
template < typename T > mk`#\=GE
struct result_1 UTxqqcqEny
{ y=e|W=<D&
typedef T & result; Tml>>O
} ; eBlB0P
template < typename T1, typename T2 > LyT[
struct result_2 pTcN8E&Unz
{ &(X-b"2
typedef T1 & result; =@ed{~
} ; $@ZrGT
template < typename T > Cbr>\;sc2Z
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const '_M"yg6d
{ :&=`xAX-
return (T & )r; k
3oR:
} ;LFs.Jc<
template < typename T1, typename T2 > yex0rnQ|
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const BWG#W C
{ AI*1kxR
return (T1 & )r1; 5uvFCY./c
} II}3w#r4
} ; ujoJ6UOG
F@@6D0\X?
template <> @O&; %IZMY
class holder < 2 > G+W0X
{ 5tu 4uYp;
public : Ov~>* [
template < typename T > )tR@\G >%
struct result_1 sy+tLDMd
{ gO]jeO
typedef T & result; ,wH]|`w
} ;
5wy3C
template < typename T1, typename T2 > \9jvQV/y
struct result_2 uY$BZEuAZ
{ 2mPU /
typedef T2 & result; [f@[gE
} ; "s
rRlu
template < typename T > |7E1yu
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const jf~-;2
{ @6z]Xb
return (T & )r; 6#Afj0
} {);<2]o| 6
template < typename T1, typename T2 > ~e<h2/Xc
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const }>~]q)]
{ LRmH@-qP
return (T2 & )r2; ZE0D=
} V.kRV{43
} ; rh 7%<xb>
&0%x6vea
LIMPW w g
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> >。 GUdVsZjz(
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Jz6zJKcA
首先 assignment::operator(int, int)被调用: zQyt 1&!
T!Eyq,]
return l(i, j) = r(i, j); "~ eF%}.
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) `\#J&N
!6:X]
return ( int & )i; yM*f}S/
(
return ( int & )j; rIZ^ix-N
最后执行i = j; ).9m6.%Uk
可见,参数被正确的选择了。 "1%YtV5R{
EnnE@BJ"
u40<>A
*Bm
_
,5HC&@
八. 中期总结 1wM~),B8
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: E)utrO R
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 }
cQ`L
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 c*HWH$kB
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor MWron_xg
z~O:w'(g
hV7]/z!d
M7g6m
S{F'k;x/5
U%E364;F
九. 简化 SK G!DKQ
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 %Y*]eLT>
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 3"y,UtKGa
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: Ht=h9}x"g
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 }D\i1/Y
+-*/&|^等 ~_Q1+ax}
2. 返回引用。 68-2EWq
=,各种复合赋值等 l#k&&rI5x.
3. 返回固定类型。 [|"{a
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ;{hE]jReH
4. 原样返回。 nH7i)!cI~
operator, BEnIyVU;L
5. 返回解引用的类型。 af<wUxM0
operator*(单目) -Ay=*c.4
6. 返回地址。 ^4 ?LQ[t'
operator&(单目) '\I!RAZ
7. 下表访问返回类型。 urA
kV#d#
operator[] i"J`$u
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 &R;Cm]jt
operator<<和operator>> K \_JG$(9
lD\vq 2
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。 r\DA&b
例如针对第一条,我们实现一个policy类: /yNLFL"
"-aCF
template < typename Left > C)xM>M_CB
struct value_return [/IN820t
{ yEB1gYJB
template < typename T > + tza]r:
struct result_1 }SZU'lYHoM
{ c6_i~0W56
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; &yN/AY`U
} ; 8Jb N&C
T99\R%
template < typename T1, typename T2 > b!3Y<D*
struct result_2 {Jn*{5tZ>
{ vm
Y*K
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; mKN#dmw6
} ; N!iugGL
} ; 5}MjS$2og
4J${gcju
5
i;n:&Y
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 0G}]d17ho
s%l`XW;v
下面我们来剥离functor中的operator() 5`H.{4@
首先operator里面的代码全是下面的形式: !H/5Ud9
bIP%xl
Vp
return l(t) op r(t) $:D-dUr1
return l(t1, t2) op r(t1, t2) rI.CCPY~s
return op l(t) HyKv5S$
return op l(t1, t2) [)S&PK
return l(t) op MWZH-aA(.
return l(t1, t2) op O{w'i|
return l(t)[r(t)] gyf9D]W
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] T\b-<Xle
h<I C
d'!
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: U,2H) {l/
单目: return f(l(t), r(t)); Lx#CFrLQ*
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); T(2*P5%&
双目: return f(l(t)); ^a{cK
return f(l(t1, t2)); LZF%bJv
下面就是f的实现,以operator/为例 $zv&MD!&h
nTQ&nu!
struct meta_divide 0AWOdd>.
{ v3]mZ}W$
template < typename T1, typename T2 > wi$,Y.:
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ^DH*\ee
{ t+<?$I[
return t1 / t2; fNnX{Wq
} vE<z0l
} ; GZCX m+
0V[`zOO(o
这个工作可以让宏来做: #$;i 4a
bHf>EU
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ S?K x:]
template < typename T1, typename T2 > \ %.[jz,;)
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; `<x((@#
以后可以直接用 09L"~:rg
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Q$XNs%7w5,
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 (N
0kTi]b
(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。。。) gof'NT\c
%&Q9WMo
ZW)_dg 9
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 -gK*&n~
vn5O8sD
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > odaCKhdk
class unary_op : public Rettype L2<IG)oXU
{ <2,NWn.
Left l; <7R+p;y
public : ayK?\srw
unary_op( const Left & l) : l(l) {} q\]"}M8
vn(ji=
template < typename T > }Md5a%s<
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const fs,]%g^
{ jhF&
return FuncType::execute(l(t)); Y6w7sr_R
} Wv7hY"
iPeW;=-2Wk
template < typename T1, typename T2 > [8v>jQ)
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Um2RLM%
{ T;`2t;
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 9^<Y~rkm
} 5zi}OGtXv
} ; V N<omi+4
jL]Y;T8
"eG@F
同样还可以申明一个binary_op 0Q4i<4 XW
7Adg;
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > U6x$R O!
class binary_op : public Rettype o>i@2_r\&H
{ TnXx;v
Left l; (mOL<h[)IP
Right r; rJ=r_v
public : +L
U.QI'
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} -Wm'@4bH
lv!8)GX|
template < typename T > oGvk,mh"(
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const e~P4>3
{ mIh >8))E
return FuncType::execute(l(t), r(t)); hSgH;k
}
e]DuV)k&
Bj*\)lG<
template < typename T1, typename T2 > qac8zt#2
C
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {v>8Kp7_R
{ 64LAZEQX
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); [~{'"-3L0
} ;m#_Rj6
} ; ?mn&b G
57(5+Zme
me ,lE-
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 KEfwsNSc%
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 pG(Fw>
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) T-a[
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。 XmAun
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 4l rKU^-
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。。。 VKMgcfbHr/
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 1EAQ ~S!2
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) $w+()iI
下面是修改过的unary_op k3CHv =U{
6;Sz^W
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Jt(RF*i
class unary_op SbXV'&M2AT
{ KD^n7+w%
Left l; @fh:lsw
LMHiiOs,
public : ~+S,`8-P
DI0Wk^ m
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Pe/8=+qO
6lob&+
template < typename T > ?*L{xNC#
struct result_1 y&L Lx[8^
{ )<(3 .M
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; }U ue}VOA
} ; J;*2[o.N
Mb:>
template < typename T1, typename T2 > YkF52_^_
struct result_2 sv)4e)1
{ vlC$0P
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; * -X`^R
} ; ;pt.)5
hV}C.- 6h
template < typename T1, typename T2 > zK>}x=
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h@CP
{ aIo%~w
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); +FH@|~^O
} e7r3o,!
9c{T|+]
template < typename T > 5;@2SY7,
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const js;k,`
{
N<~LgH
return OpClass::execute(lt(t)); W4q
|55
} QB"+B]rV
~A_1he~
} ; 95mwDHbA
p0Pmmp7r
-,q
qQf
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug w* \JA+
好啦,现在才真正完美了。 2sYz$ZGC"#
现在在picker里面就可以这么添加了: :u`gjj$:s
*FFD G_YG?
template < typename Right > N{H#j6QW
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Yy0U2N[i
{ 2$Umqt
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); PIHKSAnq
} ?tkl
cYB
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。 a7sX*5t{R
K"cV7U rE
-_BX\iP{
cq~~a(IS
2oo\ SmO]
十. bind J\hqK*/8
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。 Ze?n Q-
先来分析一下一段例子 ?{%"v\w
'HJ<"<
.UYhj8
int foo( int x, int y) { return x - y;} =g |5VXW5
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 !NMiWG4R
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 D< 0))r
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。 e"|ZTg+U
我们来写个简单的。 i,2eoM)FB
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 3LZvlcLb
对于函数对象类的版本: mhI
{7Hc00FM
template < typename Func > 7c83g2|%
struct functor_trait F_@?'#m
{ vi]cl=S
typedef typename Func::result_type result_type; e_}tK1XY
} ; |3BxNFe`%
对于无参数函数的版本: xAr&sGMA
)JhB!P(
template < typename Ret > R-tZC9
@
struct functor_trait < Ret ( * )() > y1B'_s
{ S@Aw1i p
typedef Ret result_type; Z|xgZG{
} ; kAs=5_?I
对于单参数函数的版本: "gt1pf~y
Y+eDE:4
template < typename Ret, typename V1 > |3g'~E?$
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ~Rw][Ys
{ +1^L35\@
typedef Ret result_type; : . PRM+
} ; W4(GI]`_+
对于双参数函数的版本: 6Zx5^f(qd
dEkAUH
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > .:O($9^Ho
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Bm 4$
{ 3|%058bF
typedef Ret result_type; a7aj:.wi
} ; P1R[M|Fx
等等。。。 yp)D"w4@
然后我们就可以仿照value_return写一个policy h)^|VM
zU'7x U-
template < typename Func > Y]!&, e,
struct func_return {s{+MbD
{ vy-q<6T}:p
template < typename T > sl:1P^b
struct result_1 K^P&3H*(/n
{ :i|Bz6Ht4
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; v8zO Y#?
} ; ^%0^DN
VO~%O.>
template < typename T1, typename T2 > *y', eB
struct result_2 $,0EV9+af
{ gAgF$H .
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; z
pDc~ebh
} ; _jH./ @G
} ; iUs_)1
0"Zxbgu)
,y@WFRsx
最后一个单参数binder就很容易写出来了 R ^ZOcONd-
DB}v..
template < typename Func, typename aPicker > YF>15{H
class binder_1 #kE8EhQZ
{ Gd$!xN%O
Func fn; /x<uv_"
aPicker pk; WJk3*$=
public :
WJ,? 5#
m'M5O@?
template < typename T > VQ8Fs/Zt!
struct result_1 xVRxKM5 {
{ @d:GtAW
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; Gl"hn
} ; (M<l}pl)
gf}*}8D
template < typename T1, typename T2 > Wiw~oXo
struct result_2 >!%+9@a}
{ 6n~)R
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; WVz2 b zj
} ; N`4XlD
4*inN~cU
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ,L4zhhl!_
>v f-,B
template < typename T > ,/kZt!
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const F6}YM|
{ cP\ZeG#<
return fn(pk(t)); !tb!%8{~
} |oSqy
template < typename T1, typename T2 > g yegdky3
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ))<vCfuz2
{ 1/i1o nu}
return fn(pk(t1, t2)); gYbcBb%z
} <~aKwSF[wW
} ; JSID@
n<b?
*IIA"tC
)2# qi/
一目了然不是么? [XubzZ9
最后实现bind aX*9T8H/
X&i;WI
PjXiYc&
template < typename Func, typename aPicker > OUFy=5(%:
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) G6lC[eK
{ d[ _@l
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 0g HV(L?
} lr?SL\D
2R,8q0qR:
2个以上参数的bind可以同理实现。 X|D-[|P
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。 7SNdC8GZ~
947;6a%$
十一. phoenix vif)g6,
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: Bsha)<
@/:7G.
for_each(v.begin(), v.end(), /t! 5||G
( An^)K
do_ qM6hE.J
[ <4<y
cout << _1 << " , " PKC0Dt;F.
] VMe
.while_( -- _1), 5g
O9 <
cout << var( " \n " ) 0*+EYnu+
) FnI}N;"
); #)@#Qd
e\^}PU
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: G!wb|-4<$
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 6b$C/
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 +-9-%O.(;
那么我们就照着这个思路来实现吧: DuT6Od/f
sv!v`zh
?k($Tc&Q
template < typename Cond, typename Actor > =F}qT|K
class do_while sI h5cT
{ Ul6|LTY
Cond cd; [zXC\)&!
Actor act; cd=|P?Bi
public : g'{?j~g
template < typename T > Ryh 0r
struct result_1 (:O6sTx-hE
{ <&g