一. 什么是Lambda 8~2A"<{ub
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ^Gd<miw
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, Vx0V6{JX
DMs|Q$XB
bQ
.y,+
lsio\ $
class filler h gVwoZ{`]
{ UZ](X/
public : rSEJ2%iF*
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} bJBx~
} ; cPS!%?}I
7B&nV92S
Ip2JzE
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: `H+Eo<U
h/_z QR-
!J2Lp
slQKkx \Dn
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Kw?,A
W%h<@@c4,
E-"Jgq\aC
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 MESQAsx%
}W|CIgF*
w[|!$J?
1m![;Pg3
二. 战前分析 'GW@P
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 #x%O0
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 {UPIdQ'g
HQUL?URt
41C=O@9m
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ?xG #4P<C=
/* --------------------------------------------- */ OdR
vector < int *> vp( 10 ); MPGQ4v i&
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 7rr5$,Mv
/* --------------------------------------------- */ ZjI^0D8
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); <XLATS8Y
/* --------------------------------------------- */ |Xu7cCh$me
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); UNhD
/* --------------------------------------------- */ T:}Ed_m}q
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 1MV^~I8Dd
/* --------------------------------------------- */ G3OQbqn
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); < )?&Jf>_
J J3vC
i&bttSRNV
0`qq"j[6a
看了之后,我们可以思考一些问题: Nvew^c)x
1._1, _2是什么? f9\7v_
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。 iu1iO;q
2._1 = 1是在做什么? _* `AGda
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。 g@EKJFjl
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。 z&t6,0q`5
`86b
TLV)mCZ
三. 动工 T!*7G:\f"
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ev@1+7(
rB7(&(n>^
`iY)3Rq
RdY #B;
template < typename T > j5HOdy2
class assignment dm 2_Fj
{ Q,DumOq
T value; t)v#y!Ci"
public : sP&E{{<QTF
assignment( const T & v) : value(v) {} Z'fy9
template < typename T2 > zf S<X
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } eVlI:yqppj
} ; #Gg^fm
'x18F#g
X F40;urm
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 \Lc]6?,R
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment HmiwpI
:c.i Z
k&?QeXW
yT,UM^'
class holder N CsUC
{ +,KuYa{lu
public : +X- k)9
template < typename T > ![V<vIy
assignment < T > operator = ( const T & t) const +0a',`yc
{ p1D-Q7F
return assignment < T > (t); !C+25vup
} Wx-{F
} ; J7maG|S(DF
ilHj%h*z
hFjW.~B
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: @Ab<I
v>e4a/
static holder _1; +HcH]D;
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 m[7a~-3:J
$i2gOz
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); R.fRQ>rI
而不用手动写一个函数对象。 . =+7H`A
%8-S>'g'
C[s*Na-
m7@`POI
四. 问题分析 kOc'@;_O
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 :kUH>O
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 VEn%_9(]
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 q)vD "{0.
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 IaJ(T>"+
下面我们可以对这几个问题进行分析。 un/R7"
~cez+VQe
五. 问题1:一致性 .Q#Eb %%
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| Q2 edS|
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 -yAIrvO1q
W"0 #
struct holder OkQSqL
{ un\^Wmbw
// :I7MP
template < typename T > *V\kS
T & operator ()( const T & r) const 1jF}g`At
{ 4+~+`3;~v
return (T & )r; yA_d${n
} 0O:TKgb&C.
} ; )I<.DN&
Jw^+t)t
这样的话assignment也必须相应改动: mB,7YZv
X >**M
template < typename Left, typename Right > {u1t.+
class assignment *83+!DV|
{ 7+fik0F
Left l; ,yT4(cMBk?
Right r; jgYiuM3c\
public : $@NZ*m%?JQ
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} N7;2BUIXJ
template < typename T2 > *kIJv?%_}
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } C$hsR&
} ; <FJ#Hy+
gsR"d@!
同时,holder的operator=也需要改动: vS0P]AUo
byMO&Lb*
template < typename T > r9%W?fEBp
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const _Nj;Ni2rD
{ "K@os<
return assignment < holder, T > ( * this , t); v
;9s
} W,<Vr2J[
m&x0,8
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。 C +IXP
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。
78Gvc~j
{P]l{W@li
return l(rhs) = r; I;`V*/s8"
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。 #"Zr#P{P
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: l^vq'<kI
wVPq1? 9
template < typename Tp > LY|h*a6Ym
class constant_t J^W.TM&q$,
{ 1idEm*3&(
const Tp t; :{fsfZXXr
public : q4Z\y
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} J3'"-,Hv
template < typename T > QVP
$e`4
const Tp & operator ()( const T & r) const CeZ5Ti?F
{ QA%GK4F70
return t; |9Y9pked8
} 0Icyi#N
} ; >Kr,(8rA
z(m*]kpL"
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 vSX
6~m
下面就可以修改holder的operator=了 D"o>\Q
]EK"AuEz`
template < typename T > '[HFIJ0K!
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const saV3<zgx
{ >WpPYUbH
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); &3JbAJ|;X
} A6sBObw;
tSm|U<
同时也要修改assignment的operator() ?;*mSQA`J
z!1j8o2
template < typename T2 >
V`%m~#Me
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 7e40 }n
现在代码看起来就很一致了。 `)%eU~
)rXP2Z
六. 问题2:链式操作 kxdLJ_
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Ve=0_GR0
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 (zhmZm
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 F|PYDC
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 YF;8il{p
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Ri,UHI4 W
CEUR-LK0
template < typename T > \Lc
pl-;?
struct result_1 7Ua
Ll
{ !Khsx
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Pc$<Cv|vz
} ; =HSE
LHacHv
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: A$oYw(m#
+(<CE#bb[
template < typename T > +zlaYHj
struct ref W<x2~HW(
{ E:i3
/Ep?
typedef T & reference; KctD=6
} ; ^C'k.pV
n~
template < typename T > [A3hrSw
struct ref < T &> $<yb~z7J
{ auO^v;s
typedef T & reference; G,XFS8{%
} ; /yI~(8bO
k_^d7yH
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: >2wjV"W?
UdY9*k
template < typename T > |mKd5[$
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const _2TIan}
{ eF2<L [9
return l(t) = r(t); P8TiB
} 8n'C@#{WV
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。 >i0FGmxH
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 f2d"b+H#
F"bbU/5
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
\n`]QN
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ")LF;e
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 W0?yPP=.
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 1di?@F2f
最后的布局是: }vm17`Gfy
Add nmgW>U0jZh
/ \ YZoH{p9f
Divide 5 yEz2F3[ S
/ \ `*~:nvU
_1 3 G?[#<W@+
似乎一切都解决了?不。 ufm#H#n)#X
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。 ;%%=G;b9
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。 C4n5U^
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: r`
3)sc
3)T5}_
template < typename Right > ;hKn$' '
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const MBa/-fD
Right & rt) const ,{.&xJ$
{ i%z}8GIt'
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); AQFx>:in
} 2S/^"IM["
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 '[A>eC++
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。 !,1~:*:
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。 X/.|S57
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。 u] oS91
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。 gHm^@
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? *D\nsJ*g
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: |D^[]*cEH
Ak1f*HGl|
template < class Action > )JZfC&,
class picker : public Action 4BCZ~_
{ ,2]6cP(6qQ
public : M"P$hb'F
picker( const Action & act) : Action(act) {} B'=*92i>S
// all the operator overloaded M
r@M~ -
} ; K&S~IFy
R!,RZ?|v
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。 ,>Yz1P)L
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: vF*H5\ m<a
{)Gh~~57_W
template < typename Right > \(Hg_]>m
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const >Cf]uiR
{ [y:6vC
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); W`;E-28Dg
} u2F
3>s
7&+Gv6E
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > #ocT4
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。 pM4 j=F
))+R*k%
template < typename T > struct picker_maker inhb> zB
{ TX 12$p\
typedef picker < constant_t < T > > result; 6bU/IVP
} ; )"q2DjfX*
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > yJgnw6>r2
{ ^91k@MC
typedef picker < T > result; m6JIq}CMb
} ; z? cRsqf
}]f)Fz
下面总的结构就有了: @ VJr0
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 0tl
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 lQ)8zI
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 K;YK[M1!
至此链式操作完美实现。 =b;v:HC
8IVKS>
5[I9/4,
七. 问题3 aeg5ij-]u@
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 ; xs?^N|
|_2O:7qe
template < typename T1, typename T2 > `!rHH
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const c !5OK4+Z
{ z[7U>q[E
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); [.0R"|$sy+
} 8rw;Yo<k
(3_2h4O
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: E]+W^VG
Ot(EDa9}IJ
template < typename T1, typename T2 > zf^!Zqn[8z
struct result_2 !iZ*Z Pu
{ *%g*Np_P
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 9WHkw@<R+
} ; &&tQ,5H5
R*QL6t
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? IU3OI:uq
这个差事就留给了holder自己。 vL-%"*>v
/LJ?JwAvg5
f9#B(4Tgi
template < int Order > BPC$ v\a
class holder; g*8sh
template <> <]"aP1+C
class holder < 1 > `33+OW
{ ,Kdvt@vle
public : WT!%FQ9
template < typename T > :pOX,
struct result_1 F!.@1Fi1
{ om@` NW
typedef T & result; -V<i4X<|,+
} ; &?x^I{j
template < typename T1, typename T2 > l&E- H@Pe
struct result_2 b$VdTpz
{ D<nTo&m_
typedef T1 & result; >j\zj] -"
} ; ah~7T~
template < typename T > ~Fisno
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Ei}B9 &O
{ Dx iCq(;
return (T & )r; 0PTB3-
} *USZ2|i
template < typename T1, typename T2 > .w&{2,a3
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const /eZAAH
{ N7Dm,Q ]
return (T1 & )r1; '9i:b]Hru
} C[&Lh_F\
} ; W"z!sf5U
#{<Jm?sU
template <> -O -_F6p'D
class holder < 2 > ~!Onz wmO
{ ^${-^w@,%V
public : ptrLnJ|%
template < typename T > <y~`J`-
struct result_1 Lt=#tu&d
{ Cm>8r5LG
typedef T & result; u},<On
} ; UPLr[>Q#
template < typename T1, typename T2 > 2D&tDX<
struct result_2 KWU#Swa`
{ 6\'v_A
O
typedef T2 & result; >b<br
} ; [|uAfp5R
template < typename T > u:fiil$
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const C9({7[k^%
{ hX~IZ((Hi8
return (T & )r; #y2="$V
} j2tw`*S+
template < typename T1, typename T2 > .rax`@\8
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const \'j%q\Bl;
{ Dh J<\_;
return (T2 & )r2; +5 @8't
} <A+Yo3|7
} ; 82>zu}
~pwp B2c
qH"e:
wgL
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 L
+-B,466
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: { 5h6nYu
首先 assignment::operator(int, int)被调用: %-H
Vk8:;Hj
return l(i, j) = r(i, j); 9%iqequ
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) L,Uqt,
BDc*N]m}B1
return ( int & )i; f+ J<sk
return ( int & )j; ;V`~'357%
最后执行i = j; C %y AMQ
可见,参数被正确的选择了。 OfY>~d
N',]WZ}
yn4Xi@9Pri
wGAN"K:e
P4ot,Q4
八. 中期总结 Uu8Z2M
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: bV`Zo(z
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Ca]vK'(
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 9A)(K,
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor =as ]>?<
+g\u=&<6
a+,)rY9
6BNOF66kH
T3+hxS
T? _$
九. 简化 2"JIlS;J}7
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。 ym8\q:N(R
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 n%@xnB$ZX
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: )T
3y ,*
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 d v"
+-*/&|^等 |L<oKMZY
2. 返回引用。 a!xKS8-S==
=,各种复合赋值等 # 1I<qK
3. 返回固定类型。 &+JV\
各种逻辑/比较操作符(返回bool) bWG}>{fj
4. 原样返回。 Dy0cA| E
operator, cA AJ7?
5. 返回解引用的类型。 V=\&eS4^"
operator*(单目) +X"TiA7{j
6. 返回地址。 6e/ 2X<O
operator&(单目) X -6Se
7. 下表访问返回类型。 =-`X61];M
operator[] `N
;!=7y7Y
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 p*n$iroy_{
operator<<和operator>> V'\4sPt
a'XCT@B
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。 P[aB}<1f0
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Vad(PS0
~Og'IRf
template < typename Left > IiS1ubNtZ
struct value_return :n{rVn}G
{ @ U:WWTzf
template < typename T > sw8Ic\vT
struct result_1 wzT+V,
{ __'Z0?.4#
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; F2OU[Z,-]
} ; ZXe[>H
NM
template < typename T1, typename T2 > U/wY;7{)#
struct result_2 IcI y
{ v #IC
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; y @h^
} ; 3zMmpeq
} ; 6D_4o&N
Y=/HsG\W]
!\RR UH*
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ^4c2}>f
;@
%~eIlu
下面我们来剥离functor中的operator() >0T0K`o
首先operator里面的代码全是下面的形式: UFC.!t-Z
$1#|<|
return l(t) op r(t) nS]/=xP{
return l(t1, t2) op r(t1, t2) BDD^*Y
return op l(t) ,N5Rdgzk
return op l(t1, t2)
Js'COO
return l(t) op l?Bv9k.^?
return l(t1, t2) op |`E\$|\p
return l(t)[r(t)] )u'oI_
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] .ikFqZ$$
pi3Z)YcT
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: x.>z2.
单目: return f(l(t), r(t)); K;gm^
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); C} Ewi-
双目: return f(l(t)); @X
return f(l(t1, t2)); at
]Lz_\
下面就是f的实现,以operator/为例 *M6M'>Tin
KvkiwO(
struct meta_divide E':y3T@."
{ g6;O)b
template < typename T1, typename T2 > ^V_vpr]}P
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) z2wR]G5!
{ Q^ bG1p//.
return t1 / t2; h&;\
} fb&K.6"
} ; U_Emp[
RR*z3i`PP
这个工作可以让宏来做: &.K=,+0_R/
/,c9&it(M
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 8!S="_
template < typename T1, typename T2 > \ n[AJ'A{
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; (*^_wq-;
以后可以直接用 / QSK$ZDC
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 3[-L'!pOX3
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 ?v8B;="#w
(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。。。) VL7zU->
onHUi]yYu{
WVf;uob{
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 @;JT }R H-
!N?|[n1
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > `b# w3 2
class unary_op : public Rettype Bn-%).-ED
{ Zb<DgJ=3
Left l; ^h4Q2Mv o
public : *.ZV.(
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 8.'%wOU@A
[[LCEw
template < typename T > xH; 4lw
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const MpGWt#
{ c
R[DT04
return FuncType::execute(l(t)); s:i$ s")
} (B7M*e
: ,LX3,
template < typename T1, typename T2 > 3:dQN;=
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const wNcf7/ky
{ 11%^K=dq
return FuncType::execute(l(t1, t2)); zA\DI]:+
} %(,JBa:G
} ; Z\4l+.R`
E.}T.St
6*tI~
同样还可以申明一个binary_op \62|w HX
rF>:pS,`&
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > C4#'`8E
class binary_op : public Rettype "Do9gW
{ CdC&y}u
Left l; uRxo,.}c
Right r; ,.x1+9X
public : :
-te
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} oypX.nye_
ft?J|AG
template < typename T > .y#@~H($
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const maXQG&.F
{ Nq9@^ E-{M
return FuncType::execute(l(t), r(t)); KZsSTB6J
} +*lSB%`aS
WSW aq\9]8
template < typename T1, typename T2 > ro|dB
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const X<vv:
{ G\ru%
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); svHs&v
} dl;^sn0s
} ; G %Wjtrpj
OqHD=D[
{6 C!^ 5
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 _LCK|H%v'
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 BQ2DQ7q
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) M,3sK!`>
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。 vqJiMa j@Z
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 6- s/\
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。。。 g.iiT/b
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 D-69/3 PvP
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) f*aYS
下面是修改过的unary_op b:+.Y$%F-
" q0lh
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > j2k,)MHu!x
class unary_op QUH USDT
{ ? R#-gvX%
Left l; R*'rg-d
!%_}Rv!JT
public : Ip|~j}
}
gG&2fV}l6
unary_op( const Left & l) : l(l) {} TO-[6Pq#
z|<6y~5,
template < typename T > wS hsu_(i
struct result_1 7??+8T#n*
{ ?2E@)7
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; XSpX6fq
} ; d+\o>x|Y!Y
ApG_Gd.
template < typename T1, typename T2 > PI)lJ\
struct result_2 .Q>.|mu
{ r@%-S!$
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; MOJKz!%
} ; '[I?G6
S)>L 0^M1
template < typename T1, typename T2 > R]/3`X9!d>
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const LeF Z%y)F
{ /hQTV!\u
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); f)Z$,&
} L(fOe3
v
g\,pZ]0i
template < typename T > >h(n8wTP
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9!NL<}]{
{ %7xx"$P:R
return OpClass::execute(lt(t)); g~rZ=
} :54ik,l
LkK%DY
} ; 9i;%(b{
N>/!e787OU
;xS@-</:
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 P\pHos
好啦,现在才真正完美了。 ^mv F%"g
现在在picker里面就可以这么添加了: W.'#pd
|k\4\aLj
template < typename Right > _)"-zbh}{
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const SDwTGQ/0
{ ^KM' O8
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); &7VN?ox1
} |A0BYzlVc
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。 F>dB@V-
| (JxtQqQg
SIYBMe
TWZ**S-
_zvCc%
十. bind %@k@tD6
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。 |-a5|3
先来分析一下一段例子 k Pi%RvuQ
U0 nSI
;wK;
int foo( int x, int y) { return x - y;} >E;kM
B
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Tvqq# ;I
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3
U*!q@g_
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。 ^a^bsKW
我们来写个简单的。 Ti$G2dBO
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: WK)hj{k
对于函数对象类的版本: PV$)k>H-
@a$_F3W
template < typename Func > LmWZ43Z"@
struct functor_trait Kkcb'aDR
{ m!Cvd9X=
typedef typename Func::result_type result_type; Q3[MzIk 4
} ; =.a}
对于无参数函数的版本: RtO3!dGT.
[
R
template < typename Ret > b
5<&hN4g
struct functor_trait < Ret ( * )() > /Jj7+?
{ c!*yxzs\
typedef Ret result_type; }Z#KPI8\Q
} ; T$rhz)_q
对于单参数函数的版本: xvw @'|
M(8dKj1+
template < typename Ret, typename V1 > n_QSuh/Wn
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > )O\w'|$G
{ 10R#}~D
typedef Ret result_type; .);~H#
} ; >9dzl#
对于双参数函数的版本: fGjYWw
|>|f?^
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > Oy
EOb>
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > P1C{G'cR
{ <` [o|>A Z
typedef Ret result_type; i<@"+~n~GK
} ; X
.,Lmh
等等。。。 W>TG!R 5
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 0,~||H{
kb3>q($
template < typename Func > D+#OB|&Dn
struct func_return yC \dM1X
{ A.tXAOM(VW
template < typename T > 7>.d*?eao\
struct result_1 3E9 )~$
{ yX9 .yq
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; E{s p
} ; $ix:S$
YYNh|
2
template < typename T1, typename T2 > bUvVt3cm
struct result_2 Z5/*iun
{ # dA9v7
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; !]f80z
} ; 7[=\bL
} ; =z>d GIT1
+FomAs1*f
jkAWRpOc)
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ]#k=VKdV
H=lzW_(
template < typename Func, typename aPicker > ?vt#M^Q
class binder_1 aa2 vk)~
{ o8 _))
Func fn; W(5XcP(
aPicker pk; T<?
(KW
public : C)UL{n
^_\S)P2c
template < typename T > \-Vja{J]
struct result_1 H(?)v.%
{ CP0;<}k
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; -al\*XDz
} ; '+EtnWHs
(aC~0
#4
template < typename T1, typename T2 > `D/<*e,#
struct result_2 gn//]|#H+
{ A@uU*]TqJ8
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; f/7on|bv
} ; &u`EYxT
qu\cU(H|
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} @7HHi~1JK
F8H4R7
8>;
template < typename T > <)$&V*\
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const QM('bbN
{ ($nQmr;t
return fn(pk(t)); `T\_Wje(
} bv^wE,+?o
template < typename T1, typename T2 > f9K+o-P.h
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7D(Eo{ue
{ KvjsibI/Y
return fn(pk(t1, t2)); S>Z07d6 &
} g^l~AR
} ; 5GK> ~2c(
'XJqh|G
LZtO Q__B)
一目了然不是么? &|-jU+r}B
最后实现bind ?B+]Ex(\B,
{x,d9I
d\ I6Wn
template < typename Func, typename aPicker > E3LEeXcLS
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 2P/ Sq
{
F/SYmNp
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ;fW`#aE
} F MX^k
,ZI#p6
2个以上参数的bind可以同理实现。 redMlHM
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。 Sx:JuK@
`+h+X9
十一. phoenix mxnu\@}(
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: dQn,0
=AcK9?%5
for_each(v.begin(), v.end(), frokl5L@
( 2BKiA[
;;
do_ kyi"U A82
[ +iqzj-e&e[
cout << _1 << " , " 1B#iJZ}
] J#IVu?B
.while_( -- _1), z6*r<>Bf+b
cout << var( " \n " ) ^
Paf -/
) B&QEt[=s
); 6&+}Hhe
*ESi~7;#
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: ]GT+UX
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 >*/:"!u
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 }Ug$d>\
那么我们就照着这个思路来实现吧: NR,R.N^[
:d6]rOpX
j.!5&^;u4
template < typename Cond, typename Actor > SoWMP2/
class do_while n-9a0_{k
{ uZTbJ3$$
Cond cd; IyEfisOK?
Actor act; <(t{C8>g%
public : mlYkn
template < typename T > \sAkKPI
struct result_1 d]USk&8
{ !K-qoBqKM
typedef int result_type; X$Shi
*U[
} ; N\"Hf=Y(~
mBxMDnh
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} % *ng *
'l<