一. 什么是Lambda 4s6,`-
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 2Mu@P8O&
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, aC94g7)`
GT,1t=|&V
Y<h6m]H
vj9'5]!~q
class filler Rxlz`&
{ EY^?@D_<
public : $8}'h
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} gg/2R?O]
} ; rvuasr~
=q}Z2 OoYh
Rj3ad 3z'E
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: KAgxIz!^-1
.uSVZqJ7
_rg*K
?[;>1+D
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); liMw(F2
N}nE?|N=5
o)n=n!A
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 0#CmB4!<O
~r_2V$sC2
$WXO1o(O
8[;AFm ?,`
二. 战前分析 2!R+5^Iy
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。 PD~vq^@Q
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 5Q\ hd*+g
wjXv{EsMq
#v; :K8
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); !v8](UI8-
/* --------------------------------------------- */ qu&p)*M5
vector < int *> vp( 10 ); $]rC-K:Z
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); NQA2usb
/* --------------------------------------------- */ =]S,p7* 7
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); \-SC-c
/* --------------------------------------------- */ %C_c%3d
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); kbo9nY1k
g
/* --------------------------------------------- */ Hb/8X
!=
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); nk;^sq4M:
/* --------------------------------------------- */ a$\Bt_
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); r
uIgo B
Xzl$Qc
Ym.{
{^=
{eVv%sbq
看了之后,我们可以思考一些问题: `O5427Im
1._1, _2是什么? #r/5!*3
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。
h_]*|[g
2._1 = 1是在做什么? I^HwXp([
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 djqw5kO:R
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 |*^}e54
N>CNgUyP
7Ck3L6J#
三. 动工 ZQ>Q=eCs 1
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 9Y@ eXP
B#?rW*yEe
P EMBh?)g
dL_9/f4
template < typename T > M2\c0^R
class assignment I E{:{b\
{ ^#IE
t#
T value; Wt=\hixj-
public : |AT`(71
assignment( const T & v) : value(v) {} K>C@oE[W
template < typename T2 > 0Y:)$h2?
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } GG"6O_
} ; `:C2Cj
Fy0sn|
L6#4A3yh
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 }1%%`
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment |3^U\r^zo
;+.cD
y` {|D*
o/Q|R+yXV
class holder "
%qr*|
{ $E.Fgy:G
public : D)Ep!`Q
template < typename T > )U7fPKQ
assignment < T > operator = ( const T & t) const n/x((d%"E
{ /='Q-`?9
return assignment < T > (t); hC9EL=
A
} ?z2! ?
} ; {3.n!7+
7t1as.
5E*Qqe
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: "vg.{
R>]7l!3^1
static holder _1; z~==7:Os
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 )0DgFA6k_
q#SEtyJL
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 3=^)=yOd
而不用手动写一个函数对象。 wph8ln"C-
;mRZ_^V;
B"zB=Aw
Xk/iyp/
四. 问题分析 ,L lYRj 5
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 #oR`_Dm)P
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 ^B%c3U$o
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 g"k4Z
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Pouo# 5
下面我们可以对这几个问题进行分析。 1)jeawVmj
`SOQPAnK+;
五. 问题1:一致性
`6lOq H
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?| ^G2M4+W|
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 SM%/pu;
' Ttsscv
struct holder 3l,-n|x
{ *8uS,s6g
// tv`b##
template < typename T > l($8HAJ
T & operator ()( const T & r) const R\XS5HOE(
{ p2k`)=iX
return (T & )r; "}#%h&,
} \*'@F+
} ; TLp2a<Iy
a
DXaQ
这样的话assignment也必须相应改动: O!^ >YvOh
@}:E{J#g
template < typename Left, typename Right > ?qi~8.<w
class assignment K~2sX>l
{ u|T]Ne
Left l; /zb/am1#
Right r; NL>Trv5
public : ^)I}#
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} G;iH.rCH
template < typename T2 > KO%$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } W$2\GPJt
} ; 2K{'F1"RM
Kh[l};/F
同时,holder的operator=也需要改动: ~,E }^
F'sX ^/;
template < typename T > ]uMZvAjb
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Yh!=mW!OY
{ U#]J5'i
return assignment < holder, T > ( * this , t); B :S8{
} de)4)EzUP
OzD\*,{7
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 Wh)
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 U\B9Ab
6wj o:I
return l(rhs) = r; u$C\#y7
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。 ]1XtV<
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: B@NBN&Fr
}(
CYok
template < typename Tp > HfgTc
h
class constant_t 1#%H!GKvTU
{ ot[ZFF\
const Tp t; |59)6/i
public : |JF,n~n
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} p
JT)X8K"
template < typename T > F8dr-"G
const Tp & operator ()( const T & r) const 8>W52~^fU
{ leb/D>y
return t; 8h }a:/
} *~shvtq
} ; {?Y\T
s~2o<#
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 7<*0fy5n n
下面就可以修改holder的operator=了 _z8"r&
VFx[{Hy
template < typename T > U5TkgHN{y
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const KXDnhVf
{ 0%%U7GFB5
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 2>o^@4PnZ
} w8R7Ksn(
gd]S;<Jh
同时也要修改assignment的operator() HcJ!(
Q~qM;l\i
template < typename T2 > pfHjs3A=
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } egSs=\
现在代码看起来就很一致了。 wK7w[Xt
j5" L
六. 问题2:链式操作 y0(.6HI
现在让我们来看看如何处理链式操作。 G4*&9Wo
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。 0C>_aj
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。 utuWFAGn A
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。 ;tVd+[8
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct r7g@(K
"yh2+97l
template < typename T > %J9u?-~
struct result_1 !-^oU"
{ .\T!oSb4[
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; k{#k:
} ; X/cb1#
BJb,
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: &V$cwB
b@8z+,_
template < typename T > iKV|~7nwO
struct ref &g&,~Y/z;
{ ~cSXBc,+
typedef T & reference; ,$/Ld76U
} ; 5I1YB+$}e
template < typename T > +aL
struct ref < T &> ;22?-F^
{ 3IQI={:k|D
typedef T & reference; +DXP&Q
} ; fX 1%I
KYw7Jx`l
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: iY$iL<
E56
template < typename T > 6'kQ(r>
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 0$c(<+D
{ e
ar:`11z
return l(t) = r(t); U)Hc7%
e
} X>yDj]*4P
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 )Jk$j
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 "5<!
><D2of|
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 &8l?$7S"_/
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: $;G<!]& s
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 He'VqUw_
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 5NUaXQ
最后的布局是: O2ktqAWx@
Add >I5Wf/$
/ \ VnkhY
Divide 5 ?xH{7)dO
/ \ wU!-sf;]y
_1 3 BXU0f%"8U
似乎一切都解决了?不。 0+op|bdj
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。 n@ba>m4{
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。 G!sfp}qW
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: ,LxZbo!
9uWg4U
template < typename Right > n/(}|xYU
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const N8At N\e
Right & rt) const IMbF]6%p(
{ 5o 5DG
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt);
=cS5f#0
} JD0s0>q_
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 aV|VC$
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。 h M7 SGEV
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。 9#P~cW?
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。 y7:f^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。 n.8870.BW
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? Z3c\}HLY
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: j>;1jzr2}
-ak.wwx\
template < class Action > FWW@t1)
class picker : public Action syg{qtBz^
{ 3e^0W_>6
public : 0(Y,Q(JTo&
picker( const Action & act) : Action(act) {} = FV12(U
// all the operator overloaded V6[jhdb
} ; 8%u|[Si;
$`7Fk%#+e
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。 ysK J=
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: TA/hj>rV
b3[[ Ah-
template < typename Right > [Z2[Iy
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const \^9n&MonM
{ }%?or_f/
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); o96c`a u
} de2G"'F
fi>.X99(G
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 7Ko*`-p
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。 P.q7rk<
dtY8>klI
template < typename T > struct picker_maker
`ql8y '
{ ]5QXiF8`
typedef picker < constant_t < T > > result; ^_\m@
} ; `lOW7Z}
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ^&86VBP
{ v\8v' EDP
typedef picker < T > result; ^.)0O3oC
} ; oqh@(<%
Uaux0W
下面总的结构就有了: qzvht4
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。 am3.Dt2\
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。 h>*3i#
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 3GKKC9C6
至此链式操作完美实现。 k3t]lGp
Ih.)iTs~%
bcwb'D\a
七. 问题3 r vq{Dfo=
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。 V6d,}Z+"z'
>f Hu
template < typename T1, typename T2 > 6l2O>V
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const QQN6\(;-
{ Wd!Z`,R
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); $PRd'YdL/
} Zy9IRZe4U
/*fx`0mY)
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: G)NqIur*Z
wAW{{ p
template < typename T1, typename T2 > 8r"-3<*
struct result_2 w/ZP.B
{ r*mSnPz\q
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; YKU|D32
} ; $-pijBiz_
x2&5zp
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? 9eHqOmz
这个差事就留给了holder自己。 4@\$k+v
MtPdpm6\
AU)\ lyB
template < int Order > ! jApV
class holder; A#?Cts,M
template <> 0Cf'\2
class holder < 1 > /mp!%j~
{ h {J io>
public : &$2d=q8mh
template < typename T > jPz1W4pk
struct result_1 >#&2 5,Q
{ N.Q}.(N0
typedef T & result; seAPVzWUU
} ; NQuqM`LSQ
template < typename T1, typename T2 > `_1fa7,z
struct result_2 'J0I$-QYk
{ XPdqE`w=$p
typedef T1 & result; X!~y&[;[C
} ; bM?29cs
template < typename T > rrE f<A}
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 8EJP~bt
{ |%|Vlu
return (T & )r; x;:jF_
} &+k*+
template < typename T1, typename T2 > /3hY[#e
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ?5B?P:=kl
{ AFBWiuwI3
return (T1 & )r1; fD\Fq'29{
} J[uH@3v
} ; N}#"o
icIWv
template <> C .B=E"e
class holder < 2 > N8kNi4$mp=
{ V'dw=W17V
public : m##!sF^k~J
template < typename T > KrG,T5
struct result_1 NhTJB7
{ >iG3!Td)y
typedef T & result; -@]b7J?`k
} ; 6!itr"
template < typename T1, typename T2 > xj8z*fC;
struct result_2 qgfP6W$
{ [r Nd7-j <
typedef T2 & result; t~4Cf])
} ; sz/^Ie-~
template < typename T > pJ1\@G
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const :t "_I
{ 9(!AKKrr;
return (T & )r; hP.Km%C)0n
} s3@mk\?qMe
template < typename T1, typename T2 > P4{~fh (
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const E8nj_^Z
{ x3U>5F@
return (T2 & )r2; :/$_eg0A
} <ty]z!B
} ; L[nDjQn"
'xnI Nu
7 p!ROl^
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> >。 ]2|fc5G'
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: n q>F_h
首先 assignment::operator(int, int)被调用: $~1mKx]]
Val"vUZ
return l(i, j) = r(i, j); b3 =Z~iLv
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) [MbbL
Tjv'S
<
return ( int & )i; aqQ+A:g
return ( int & )j; 8*#$3e
最后执行i = j; Bvj sl
可见,参数被正确的选择了。 Eld[z{n"
l.g.O>1
0nkC%j
)'RaMo` 4
y4I Qa.F
八. 中期总结 j6k"%QHf
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: uH'? Ikx"
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 8L_OH
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 S|@/"?DC
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor N`?/kubD
0T(+z)Ki
3>MILEY^
,3-^EfccW
@b., pwZF
4]p#9`j
九. 简化 ,:'JJZg@
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。 $-t@=N@vO?
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 /hVwrt(
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: ae@!M
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 2T(+VeMQ=
+-*/&|^等 rMjb,2*rC7
2. 返回引用。 kF,ME5%
=,各种复合赋值等 )Qe]!$tqfD
3. 返回固定类型。 I
2OQ
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 5cU:wc
4. 原样返回。 Rcw[`q3/
operator, T!41[vm(
5. 返回解引用的类型。 ~QPTs1Vk8
operator*(单目) BB69U
6. 返回地址。 -}!mi V
operator&(单目) OX]P;#4tU
7. 下表访问返回类型。 z6d0Y$A G
operator[] (^g XO
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 P*|=Z>%[0
operator<<和operator>> , .;0xyc
I"3C/ pU2
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。 6H U*,
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ZADMtsk
ZS]Z0iZv9
template < typename Left > :KXI@)M
struct value_return , u%V%
{ OyK#Rm2A=
template < typename T > eu_ZsseZ
struct result_1 ]sVWQj
{ I"lzOD; eI
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; SRk!HuXh
} ; UyV5A
$>yfu=]?
template < typename T1, typename T2 > %
C2Vga#
struct result_2 NR
k~
{ `]6<j<'
,
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; .{`C>/"}
} ; 5%fWX'mS
} ; _JNYvngm
r`EjD}2d
&zEBfr
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait =GF=_Ac
h:?qd
下面我们来剥离functor中的operator() ?(K=du
首先operator里面的代码全是下面的形式: y6[ le*T
wJq$yqos{
return l(t) op r(t) aL+>XN
return l(t1, t2) op r(t1, t2) m}RZ)c
return op l(t) Z~-N'Lt{
return op l(t1, t2) Y(kf<Wo
return l(t) op >.K%W*t
return l(t1, t2) op P\6:euI
return l(t)[r(t)] a9{NAyl<oo
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] V!^0E.?a
/w5*R5B{
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: Qb/:E}h]$
单目: return f(l(t), r(t)); 8uH8)
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); T=M##`jP%
双目: return f(l(t)); CZeZk
return f(l(t1, t2)); =4SXntU!e
下面就是f的实现,以operator/为例 9609
DQXcf*R
struct meta_divide Ny$3$5/
{ S1y6G/e9
template < typename T1, typename T2 > /Qr`au
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) I{[Z
{ 2YW;=n
return t1 / t2; y1PyH
} G'-#99wv.
} ; ivq(eKy
6z6\xkr
这个工作可以让宏来做: pXN'vP
?H@<8Ra=3
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ s9nPxC&A
template < typename T1, typename T2 > \ {R@V
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; R*lq7n9
以后可以直接用 9oO~UP!ag
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 1kL8EPT%o
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 \'Et)uD*
(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。。。) wW)(mY?
+M_ _\7
4E=v)C'
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 T9Juq6|
O]@#53)Tz
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > !Pnjr T
class unary_op : public Rettype `m<O!I"A
{ 3Zd,"/RH
Left l; zN[&
iKf
public : ,z/aT6M?H
unary_op( const Left & l) : l(l) {} E/%"%&`8j
w@cW`PlF
template < typename T > C]5 kQ1Og
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const t4v'X}7q]
{ Bz-jy.
return FuncType::execute(l(t)); v=lW5%r,'
} !1=OaOT
!f52JQyh
template < typename T1, typename T2 > 2 Kjd!~Z$
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 23L>)Q
{ O |P<s+
return FuncType::execute(l(t1, t2)); +8N6tw/&
} !^su=c
} ; =VuSi(d;e{
p5or"tK
H#;*kc
a4
同样还可以申明一个binary_op GK'p$`oJm
LPJ7V`!k
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > b=:u d[h
class binary_op : public Rettype 04;s@\yX4
{ X]@"ZV[
Left l; ~,1Sw7rE
Right r; R`a~8QVh&5
public : ([<HFc`
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} $B%KkD
Ta?}n^V?;
template < typename T > jUA~}DVD
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const -W('^v_*
{ ;; +AdN5
return FuncType::execute(l(t), r(t)); Nv36#^Z
}
iD_y@+iz
TQ4L~8
template < typename T1, typename T2 > T&]-p:mg^
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |JYb4J4Ni
{ LiT%d
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); A2M(
ad
} =#W:z.w
} ; b}0h()v
(
uD^_N]3
f2IH2^)P
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 #vV]nI<MF.
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 /v5A)A$7
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) V2T%tn;rp
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。 e
c]kt'
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! YQG
l8E'
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。。。 Y#68_%[
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ?cRF;!o"
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) /ie&uWy
下面是修改过的unary_op ~ `qWEu
L@(. i
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 0 x-g0]
class unary_op TxG@#" ^g}
{ e~lFjr]
Left l; }BlyEcw'aN
r4*H96l
public : $Xlr@)%
!X-\;3kC0
unary_op( const Left & l) : l(l) {} C'$}{%Cc@$
'A:Y&w"r
template < typename T > :\"0jQ.y|
struct result_1 G'/GDN^j
{ 2\1+M)
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; '|ntwK*f
} ; nahq O|~
AtCT
template < typename T1, typename T2 > `3T=z{HR9g
struct result_2 *GE6zGdN
{ ^ l]!'"
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; !s=$UC
} ; gE\ ^ vaB
'1b 1N5~
template < typename T1, typename T2 > jC>ZMy8U)4
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const X13+n2^8]
{ n~yKq"^
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); $"/l*H\h
} @r*GGI!
^ul1{
template < typename T > 0@"'SKq
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )Ac,F6w
{ +S(# 7
return OpClass::execute(lt(t)); 3/n?g7B
} ?Xypn#OPt
Y`ip.Nx
} ; .-rz30xT
\T_ZcV
9S]pC?N]E
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 jJiuq#;T3
好啦,现在才真正完美了。 X.4WVI
现在在picker里面就可以这么添加了: qco'neR"z
UDi(7c0.
template < typename Right > Y0,{fw<
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 1sj7]G]`k
{ *b) (-#w3
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); $GRw k>N
} 9abUh3
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。 ZSQiQ2\)
Sr6'$8#>Y
fL2P6N@
!ZUUn*e{5
|(%<FY$
十. bind )m7%cyfC
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。 x!GDS>
先来分析一下一段例子 #h=V@Dh
+j<WP
Lbz/M_G
int foo( int x, int y) { return x - y;} @QmN= X5
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 h7E?7nR
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 SnFyK5
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。 ck]I?
我们来写个简单的。 aYa`ex
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: - nNKUt.I
对于函数对象类的版本: e#HPU
=A6*;T"W
template < typename Func > kQ\ $0=6N9
struct functor_trait q$"u<
{ ?pEPwc
typedef typename Func::result_type result_type; e5bXgmyil
} ; g]&fyB#
对于无参数函数的版本: SzpUCr"
&{8:XJe*,%
template < typename Ret > a%`Yz"<lQ
struct functor_trait < Ret ( * )() > ^x O](,H
{ Y[7prjd
typedef Ret result_type; H[KX xNYZ_
} ; NHyUHFY
对于单参数函数的版本: }cMkh
h<&GdK2U+
template < typename Ret, typename V1 > )Q`Ycz-
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > m@+v6&,
{
yGtTD9j
typedef Ret result_type; H1U$ApD
} ; bQ3<>e\%B
对于双参数函数的版本: c+3(|k-M
87! jn'A
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > dnD@BQ
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > >|%3j,<U
{ [6l0|Y
typedef Ret result_type; F;#$Q
} ; Y }VJ4!%U
等等。。。 }'wZ)N@
然后我们就可以仿照value_return写一个policy $Be hU
c9 EtUv~
template < typename Func > _$$.5?4
struct func_return }w4OCN\1
{ F,S)P`?
template < typename T > u=nd7:bv
struct result_1 K.QSt
{ zl8M<z1`1
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; i=<;$+tW
} ; cu>(;=
}6a}8EyFP
template < typename T1, typename T2 > bEcN_7
struct result_2 *ilh/Hd>
{ )I*(yUj
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; eV}" L:bgJ
} ; $>#0RzU
} ; u4FD}nV
(^iF)z
EoJ\Jk
最后一个单参数binder就很容易写出来了
RP{0+
c?CfM>
template < typename Func, typename aPicker > P x Q] $w
class binder_1 !aUYidd
{ O'98OH+u
Func fn; pdJ]V`m
aPicker pk; fD[O
tc
public : OcV,pJ
KS(H_&j
template < typename T > AjEy@/
struct result_1 =_BHpgL
{ Y)/|C7~W
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; %bTuE' `b
} ; 4Lg
,J9
sDNWB_~
template < typename T1, typename T2 > \;MP|:{pU
struct result_2 [ S
{ py\:u5QS
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Qqg.z-G%.
} ; }kQ{T:q4
zB0*KgAn{
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 'A5T$JV.r4
d`rZgY
template < typename T > MuMq%uDA"
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const :AlvWf$d
{ M7?ktK9`ma
return fn(pk(t)); {E%c%zzQ
} IH=$
wc
template < typename T1, typename T2 > XcT!4xG0
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const DqWy@7
a
{ C~4SPCU
return fn(pk(t1, t2)); E0RqY3
} _D}3``
} ; 4o M~
AJ6l#j-
Kw"e4 a
一目了然不是么? rzHBop-8
最后实现bind rK'Lvt@w
b||usv[or
o@gceZuk
template < typename Func, typename aPicker > #pPOQv:~
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) .*YF{!R`h
{ )B
$Q
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); %ZD]qaU0
} P\K#q%8
DgcS@N
2个以上参数的bind可以同理实现。 G7CkP
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 U&6A)SW,k
?7wcv$K5
十一. phoenix k^|z.$+
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ]@Y!,bw&
IrZ\;!NK
for_each(v.begin(), v.end(), o_Z9\'u
( ZqrS]i@$
do_ ,gNZHKNq
[ u-&V