一. 什么是Lambda QT|\TplJt
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 *Xn6yL9
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, O5:[]vIn
A+z}z@K
1DN
jLw|F-v-l<
class filler -U;=]o1
{ c_aj-`BKp
public : jHV)
TBr
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} zhY]!
} ; f=Oj01Ut*
.\3gb6S}
"#h/sAIs
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: 9"}5jq4*
}}oIZP\qM
<L2z| %`
&G?w*w_n
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); `H9!Z$7G
S7@/dHN
>GmO8dK
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 v9Lf|FXo&
`9A`pC
J6@RIia
rmdg~
二. 战前分析 fVi[mH0=+
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。 MOm+t]vq1
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 z9v70
q
vOl3utu7
2Tv
W 6
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); $F]*B
`
/* --------------------------------------------- */ g'EPdE
vector < int *> vp( 10 ); di<g"8
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 5D mSgP:
/* --------------------------------------------- */ cb/$P!j7
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Un&rP70
/* --------------------------------------------- */ DW)X3A(^
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Gq7\b({=
/* --------------------------------------------- */ c4bv Jy8
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); PeSTUR&
/* --------------------------------------------- */ OUN"'p%%
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); yvnvI y
!P6?nS
;Q[E>j?w=
+Q"XwxL<6
看了之后,我们可以思考一些问题: qVvnl
1._1, _2是什么? -WGlOpg0;
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。 h|<;:o?yh
2._1 = 1是在做什么? `6PBV+]Vm3
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。 4I.)>+8V
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。 x6vkd%fCj
Yfy";C7X
Ft_g~]kZo
三. 动工 <1`MjP*w
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: i6O'UzD@T
d-gcXaA-8
X@7:FzU9
SE$l,Z"[*b
template < typename T > >VG*La'c
class assignment @k/|%%uP
{ \JP9lJ3<
T value; T`c:16I
public : d~T@fa
assignment( const T & v) : value(v) {} )[=C@U
template < typename T2 > %iZ~RTY6 !
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } qr~zTBT]
E
} ; P75@Yu(
gmOP8.g
Ia:M+20n
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 VY@`)
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment eGWwPSIp
iZ(JwY
m,F4N$
uTy00`1
class holder )H&ZHaO,_
{ *#GX~3A
public : +5%ncSJx
template < typename T > FQ/z,it_i
assignment < T > operator = ( const T & t) const W>[TFdH?
{ )?(_vrc<
return assignment < T > (t); '1Ex{$Yk
} +;q`A1
} ; z\K-KD{Ad
~SwGZ
_znpzr9H
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: #5X+.!L
2TQ<XHA\
static holder _1; S4!B;,?AxN
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 }3-`e3
WHRBYq_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 02^Nf7DMR
而不用手动写一个函数对象。 ;rXZ?"
uzS;&-nA
_iu^VK,}
k?Njge6@
四. 问题分析 C`8.8
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 jTqEV(
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 ) LohB,?
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 (7X^z&2
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 j<h0`v
下面我们可以对这几个问题进行分析。 1.nYT*
j% '~l#nw
五. 问题1:一致性 NFf?~I&mfu
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| Uu|R]azbO
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 6)~7Uf:<v
&B$%|~Y5
struct holder M2A_T.F=H
{ e )]
// i,l$1g-i
template < typename T > [MeFj!(
T & operator ()( const T & r) const X$_z"t
{ E.CG
return (T & )r; WH.3
} {G=|fgz
} ; l^__oam
zOis}$GR
这样的话assignment也必须相应改动: ^,Ft7 JAn
Na+3aM%%
template < typename Left, typename Right > 2hb>6Z;r]K
class assignment 5$*=;ls>J
{ X6r3$2!
Left l; RVr5^l;"
Right r;
nMBF/75
public : ?p>m;Aq
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} +_ $!9m
template < typename T2 > t*Z4&Sy^
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 2
yRUw
} ; w[u>*I
c']m5q39'
同时,holder的operator=也需要改动: :{aiw?1
caL\ d
template < typename T > TjjR% 3
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const i`!>zl+D
{ xQNGlVipZ@
return assignment < holder, T > ( * this , t); QGnUPiD^
} VP1z"j:
Dp?lgw
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。 ,S&p\(r.
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 bMqFrG
{wf5HA
return l(rhs) = r; tSVS ogGd
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 ,9$| "e&
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: N^'(`"J s
X: QRy9]
template < typename Tp > $ou/ Fn
class constant_t 6U1_Wk?
{ vJ>o9:(6
const Tp t; ((6?b5[
public : {v2[x W
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Ys<z%
template < typename T > =Nr?F'<
const Tp & operator ()( const T & r) const (XV+aQ \A
{ qU ,{jD$
return t; D@m3bsMwe
} !^Q4ZL,-
} ; KBgFS%-W
2|${2u`$&y
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 =0>[-:Z
下面就可以修改holder的operator=了 ]<u%jTQREd
^$y`Q@-9
template < typename T > OUy}1%HY
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const
N,&bBp
{ tYx>?~
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); P&*e\"{
} q,=YKw)*
M`?ATmYy
同时也要修改assignment的operator() )!'7!" $
yp<)v(8|'
template < typename T2 > dlwOmO'Bm)
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } :DFtH13qO
现在代码看起来就很一致了。 SOluTFxUw
vtRz;~,Z
六. 问题2:链式操作 zT'(I6S:)
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Q 34-a"6)
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 \OkJX_7
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 !4$-.L)#
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 w^[:wzF0
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct <WL] (-9I:
1|$J>
template < typename T > vQ>8>V
struct result_1 -'Z-8
{ Z*.rv t
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; }*7Gq
} ; }S}%4c>
J!yK/*sO,
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: )ZpMB
k-sBf Jy\
template < typename T > <4N E)!#
struct ref Q;kl-upn~8
{ qKs"L^b
typedef T & reference; n.1$p
} ; uIR
template < typename T > u\)q.`
struct ref < T &> ;.7]zn.X]2
{ DO~~
typedef T & reference; @Suww@<
} ; kWgrsN+Z
aUKa+"`S
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: F /"lJ/I
/Ur]U
w
template < typename T > VgMuX3=
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const VA%4ssy
{ m
[BV{25
return l(t) = r(t); FmQiy+.|
} |Rb8/WX
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。 aQV? }
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 KD'}9{F,
j{HIdP
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 ;kD
Rm'(
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 0I*{CVTQj
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Nb\B*=4AR
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 2 y&k
最后的布局是: f5'vjWJ30
Add :* J!
/ \ +<WNAmh
Divide 5 ~ _ko$(;A
/ \ S*H
@`Do%d
_1 3 H
WFnIUv
似乎一切都解决了?不。 $Eo-58<q
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 "4.A@XsY
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 svMu85z
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: 'Kd-A:K2g
dRBWJ/ 1T
template < typename Right > e)|5P
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const
mEbj
Right & rt) const 'NDr$Qc3
{ 9\%`/tJM
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); EHrr}&
} KqXPxp^_Al
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Lo}zT-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。 i L'j9_w,
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。 l^rQo_alk
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。 _hEr,IX=J
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。 ^-(DokdBn
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? aX.//T:':?
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: P -X2A2
RHmT$^=
template < class Action > LVJn2t^
class picker : public Action \
F)}brPc
{ P3TM5
public : TmJXkR.5
picker( const Action & act) : Action(act) {} fj[Kbo 7!h
// all the operator overloaded ZN!<!"~
} ; 'v5q/l
B\+uRiD8w
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 18>v\Hi<
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: lOHW9Z
rf]x5%ij
template < typename Right > 2FR5RG
oD
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 5`q#~fJ2
{ wM!dz&
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); V2$M`|E
} '|G8yojz
[x
-<O:r=P
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > {N@Pk[!
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。 G}@a]EGm
Xi!e=5&Pa
template < typename T > struct picker_maker ~Sx\>wBlc
{ 6ck%M#v
typedef picker < constant_t < T > > result; 6u{%jSA>D\
} ;
Fp>nu _-"
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > s$ ?;C
{ bl#6B.*=
typedef picker < T > result; gq~"Z[T
} ; Nwk^r75l q
c~!ETwpHQ
下面总的结构就有了: =D)ADZ\<r
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。 M0%nGpVj>
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。 X=Jt4 h9
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 D0h6j0r5
至此链式操作完美实现。 C{,Vk/D-0
T75N0/teS
4K,S5^`Gx
七. 问题3 m,ur{B8 :
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。 o 80x@ &A:
TNF
template < typename T1, typename T2 > C#L|7M??;
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const q XB E3
{ t|*UlTLm
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); LdnTdh?
} Y\F4
9fsc>9
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: i*mI-l
vgi`.hk
template < typename T1, typename T2 > $)'LbOe
struct result_2 /f hS#+V*
{ ^MVOaV65
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; P1<McQ
} ; c)c_Qv
z2q!_ ~
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? kH=qJ3Z
这个差事就留给了holder自己。 /9| 2uw`
_S CY e
jH<,dG:{
template < int Order > FA;B:O@:'
class holder; BL%3[JQ
template <> kRH
D{6mol
class holder < 1 > bnV)f<
{ TJuS)AZ
C
public : /mwDVP<z /
template < typename T > S5~(3I
)v
struct result_1 C}\kp0mz
{ pE$*[IvQ'
typedef T & result; ^UyN)eX
} ; ^[v>B@p*{
template < typename T1, typename T2 > oUB9)C~
struct result_2 )4H0Bz2G
{ Ad4-aWH
typedef T1 & result; biVsbxYurq
} ; 4+4&}8FH
template < typename T > (V"7H
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const @9\E
{ EdZNmL3cB
return (T & )r; xFyBF[c
} eGo$F2C6E
template < typename T1, typename T2 > 4ZB]n,pfT
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ZT+{8,
{ Ah
zV?6e
return (T1 & )r1; &+/$~@OK
} ~u r}6T
} ; fm Fs
F0'8n6zj
template <> lT'V=,Y
t
class holder < 2 > f1U:_V^d
{ =-G4BQ
public : Sf
t,$
template < typename T > ")w~pZE&+
struct result_1 #?~G\Ux0/
{ ,Uy~O(Ft
typedef T & result; Po.izE!C
} ; P+,YWp
template < typename T1, typename T2 > #*G}v%Ow/u
struct result_2 >jc17BJq
{ O\ w-hk
typedef T2 & result; ictOCF
} ; C 6d#+
template < typename T > UiZ1$d*
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ##U/Wa3
{ zZS,<Z
return (T & )r; d)0 hAdh
} v&` n}lS
template < typename T1, typename T2 > ^{-Z3Yxd
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const &p=(0$0&-
{ +lJD7=%K]Z
return (T2 & )r2; DMT2~mh
} 5gwEr170
} ; u<HJFGLzI
[LS s|f
qtp-w\#S$
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> >。 C(}Kfi@6N
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: :kucDQE({?
首先 assignment::operator(int, int)被调用: KzB9
mMrO
C3; d.KlV
return l(i, j) = r(i, j); :Z]\2(x
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ))J#t{X/8v
D*8oFJub
return ( int & )i; Q5;EQ.#
return ( int & )j; {;hRFQ^b
最后执行i = j; J#G\7'?{
可见,参数被正确的选择了。 x%RE3J-
jDW$}^
6
{!"lHM%
$"Nqto~
q?#w%0}
八. 中期总结 i\\,Z
L
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: MUp{2_RA
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 iRL|u~bj
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ae]
hCWK
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor %UCuI9
v/}hy$7
T\$r|
oA$]%
c^BeT;
X5Ff2@."y|
九. 简化 ^[-3qi
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。 \d"M&-O
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 Mj- B;r
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: rTLo6wI
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 isV9nWo$
+-*/&|^等 1M/_:UH`
2. 返回引用。 /*)
=o+
=,各种复合赋值等 hS:j$je
3. 返回固定类型。 @P}!mdH1
各种逻辑/比较操作符(返回bool) s4Y7x.-
4. 原样返回。 BJ7m3[lz
operator, &&{_T4
5. 返回解引用的类型。 [[9XqD]
operator*(单目) dFVm18
6. 返回地址。 @;H1s4OZ
operator&(单目) >Y[nU~ w
7. 下表访问返回类型。 'Gds?o8
operator[] \H$j["3
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 %4HpTx
operator<<和operator>> V/i7Z h#2:
!Typ_Cs
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。 .#$D\cwV
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 5$p7y:
%.;`0}b
template < typename Left > L
BP|
struct value_return E;C=V2#>[
{ Fl&Z}&5p
template < typename T > Af _yb`W?
struct result_1 aw8q}:
{ q2KWSh5
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; |Y\BI^
} ; J`4{O:{4
.~Z@y#
template < typename T1, typename T2 > $*[-kIy
struct result_2 4P\?vz"
{ j9Y'HU5"
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; +HOHu*D
} ; kan4P@XVS
} ; B'"RKs]
;+h-o
O'}
%Bjl
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait )dgooq
$9Yk]~
下面我们来剥离functor中的operator() t&99ZdE
首先operator里面的代码全是下面的形式: G`"
9/FI7
Lw!Q*3c
return l(t) op r(t) #XJ`/\E]
return l(t1, t2) op r(t1, t2) @on\@~Ug
return op l(t) -N]%)Hy
return op l(t1, t2) 2XN];,{
return l(t) op N}tiaL4
return l(t1, t2) op [nnX,;
return l(t)[r(t)] Y]R;>E5o|
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] CnA0^JX
\h}a?T6
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: NlnmeTLO5
单目: return f(l(t), r(t)); ADQ#qA,/
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); O~WT$
双目: return f(l(t)); 2l9RU}
return f(l(t1, t2)); 'U"ub2j
下面就是f的实现,以operator/为例 _(Qec?[^Ps
c<gvUVHIxR
struct meta_divide 5@xl/
{ /Ky xOb)
template < typename T1, typename T2 > P}Ud7Vil;l
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) X( H-U
q*(
{
g^dPAjPQ
return t1 / t2; sZ!/uN!6
} rcWr0q
} ; .^%!X!r
tL!R^Tf
这个工作可以让宏来做: C;&44cU/]
/v,H%8S
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ;ESuj'*t
template < typename T1, typename T2 > \ ]"Qm25`Qz
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 1|c\^;cTkt
以后可以直接用 6fOh *
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) U[Pll~m2b
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 Alsr6uLT1
(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。。。) </OZ,3J=
0rtP :Nj$
8
)w75+&
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 7Q(5Nlfcz
KF#,Q
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 3'H 1T
class unary_op : public Rettype y~cDWD<h
{ *Q@%<R
Left l; ^mu?V-4
public : >lRa},5(
unary_op( const Left & l) : l(l) {} T!T6M6?
*Hnk,?kPq
template < typename T > 1Ue;hu'q:
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Fj`6v"h
{ 8p?Fql}F[
return FuncType::execute(l(t)); j(`L)/|O
} \Ami-<T
#sOkD
template < typename T1, typename T2 > T-:
@p>
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const wi]F\ q"Y^
{ a/Cd;T2
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ` R;6]/I?
} 2\Vzfca
} ; X0,?~i6Q
Hvn{aLa.
nQ0g,'o
同样还可以申明一个binary_op c({V[eGY
MVGznf?
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ZR~ *Yofy
class binary_op : public Rettype bN6FhKg|
{ !18M!8Xea
Left l; iI27N'g
Right r; ;'.[h*u~<
public : V Q6&7@
c
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ] Fx9!S
p*T`fOL
template < typename T > X
8V^
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .Y8z3O
{ r>=)Y32Q
return FuncType::execute(l(t), r(t)); )F\tU
} [>IAS>
-I$qe Xy
template < typename T1, typename T2 > #Z'r;YOzs
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const (RP"VEVR
{ <p<J;@
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); GZ.Fq
} )Q_^f'4
} ; d]JiJgfa%
v-;j44sB
#S57SD
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 ,4bqjkX5q
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ^Z:oCTOP
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) |U*wMYC
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。 `u%`Nj
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! oT5N_\
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。。。 j4v.8;
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 iWbrX1
I+
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) RR u1/nam
下面是修改过的unary_op 1 m)WM,L
EkV
LSur
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > i1qhe?5
class unary_op 1}A1P&2>
{ Bn83W4M
Left l; sLGut7@Sg
#{]X<et
public : 0B0Uay'd_
lx8@;9fLy
unary_op( const Left & l) : l(l) {} UenB4
xn49[T
template < typename T > 3cuVyf<v
struct result_1 H pHXt78
{ 1(z&0Y ;
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; $"z|^ze
} ; ,q F;#nB-
_e%jM[
template < typename T1, typename T2 > ={[s)G
struct result_2 ZXP9{Hh
{ KLpe!8tAe
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; C
NDf&dzX8
} ; 6I0G.N
=-XI)JV#
template < typename T1, typename T2 > 0{0|M8
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
jpcbW
{ YK[PC]w
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); r=Up-(j
} PNwXZ/N%
-e6~0%X
template < typename T > K:PPZ|
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const `:hEc<_/
{ ;Kq/[$~0
return OpClass::execute(lt(t)); \ W3\P=
} XG]ltSOy
h,-8(
S
} ; V=)0{7-9
A=LyN$%
02U5N(s
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 7,.Hj&'B
好啦,现在才真正完美了。 1Ner1EKGp
现在在picker里面就可以这么添加了: [X +E
$3aq+w:
template < typename Right > Ba=P
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const RP}.Ei
{ .G"UM>.}d
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 86[/NTD<-
} ?T+Uu
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 fmuAX w>
F$l]#G.@A
>Qk4AMIO
[i7Ug.Oi"
L
B:wo.X
十. bind U#=Q`
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。 ?nW K s
先来分析一下一段例子 xHs8']*\
eGZ{%\PH<
a@[y)xa$Z
int foo( int x, int y) { return x - y;} EAVB:gE
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Tvd=EO
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 oz!;sj{,D
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 qPJU}(9#B
我们来写个简单的。 SiN22k+
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: yQkj4v{
对于函数对象类的版本: Jvysvi{8
%G~f>
template < typename Func > cN/8b0C
struct functor_trait cTy;?(E
{ zD>:Kj5
typedef typename Func::result_type result_type; 7x
*]
} ; F<'@T,LVc
对于无参数函数的版本: sq6|J])GgU
"xS?#^a
template < typename Ret > nl9G1Sm(E
struct functor_trait < Ret ( * )() > N7A/&~g5L
{ N%1T>cp0
typedef Ret result_type; =d#3& R]p
} ; %xE9vN;
对于单参数函数的版本: 6qsT/
a?]Ow J
template < typename Ret, typename V1 > oM`[&m.,
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Z4U8~i
{ ^rd]qii"
typedef Ret result_type; VGLE5lP X
} ; 7r=BGoA2E
对于双参数函数的版本: n !ty\E
16q"A$
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ]=5nC)|
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ,U_p6TV5
{ S^}@X?v
typedef Ret result_type; $<jI<vD+:
} ; -3 }
等等。。。 +we3BE.
然后我们就可以仿照value_return写一个policy p9*#{~
jPG&Ypm1
template < typename Func > !b<c*J?f
struct func_return l@-J&qG
{ ZU%7m_ zO
template < typename T > u@v0I$
struct result_1 E}S)uI,gn
{ /6_>d$
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; O9>&E;`5
} ; ADoxma@
o,a3J:j]
template < typename T1, typename T2 > ~2Jvb[IM
struct result_2 _1w?nN'
{ cES3<`[K
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; SooSOOAx[
} ; !QoOL<(){
} ; .VF4?~+M-
yQ)y#5/<6
}5#<`8
最后一个单参数binder就很容易写出来了 't3/< h<
PfTjC"`,
template < typename Func, typename aPicker > "T4Z#t
class binder_1 3RpDIl`0
{ @C40H/dE
Func fn; D.G+*h@ g
aPicker pk; B6tp,Np5,
public : { Z<4
6yZfV7I
template < typename T > Q8.SD p
struct result_1 w]w>yD>$
{ P E1F3u>O
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; (I~-mzu\
} ; @A(*&PU>j
4}sfJ0HhX
template < typename T1, typename T2 > (7w`BR9B
struct result_2 ;2K_u
{ >
t *+FcD
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; xk=5q|u_-
} ; {<7!=@j
ffo{4er
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} DZGM4|@<7Y
Tvr2K84l
template < typename T > '6*^s&H~
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;RNU`Ip
{ #)`N
return fn(pk(t)); YUdCrb9F
} 8:c[_3w
template < typename T1, typename T2 > _+%RbJ~H
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?<c)r~9]
{ @O b$w1c
return fn(pk(t1, t2)); LU5e!bP
} NDLk+n
} ; R%iyNK,
#|76dU
cOa.]Kk
一目了然不是么? cA_77#<8
最后实现bind e,/b&j*4th
BE/#=$wPjM
*Q=ER
template < typename Func, typename aPicker > 24Lo.
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) %(h-cuhq
{ Vrl)[st!;I
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); CHp`4
} s"b()JP
Z_{`$nW
2个以上参数的bind可以同理实现。 1qXqQA
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。 lquY_lrri
^Nl)ocHv!
十一. phoenix *het_;)+{
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: qB-9&X
M^I*;{w6i
for_each(v.begin(), v.end(), J+IQvOn_|
( 46c7f*1l
do_ ,@"Z!?e
[ =qH9<,p`H
cout << _1 << " , " %KL"f
] X6s6fu;
.while_( -- _1), +-~hl
cout << var( " \n " ) VF1)dd
) +#~=QT9
); >}{'{
Z
&
g'G% BX
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: !<\"XxK+l
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 &