一. 什么是Lambda J(iV0LAZb
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 BSzkW}3q9
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, {a"RXa
C1fyV]
.
/m hu
+m/,,+4
class filler <Ar$v'W=F{
{ !B^K[2`)N
public : `s/?b|,
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} fN[8N$1-
} ; ZkWL_ H)
`ROG~0lN(
Pil;/t)"
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: 4v.d-^
Ai kf|)D[
J8Z0D:5
$p$dKH
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); %ROwr[Dj=
_\zQ"y|G
k-jahm4
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 r"]'`qP,
;l!`C' :'
oln<yyDs
/QxlGfNZ
二. 战前分析 p'Bm8=AwD
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。 qL
5>o>J
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 $3;Upgv
{j
SmoA
R7_VXvm>z
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); z2 hFn&
/* --------------------------------------------- */ `_qK&&s
vector < int *> vp( 10 ); UA-7nb
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); <hvRP!~<)
/* --------------------------------------------- */ 1FERmf? ?d
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ;ojiJ?jU
/* --------------------------------------------- */ Y83GKh,*
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 0A[e sWmP
/* --------------------------------------------- */ gv.6h{Ut
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ;JTt2qQKo
/* --------------------------------------------- */ MXZ>"G
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Xs$Ufi
(03pJV&K
Zi
ESlf$
?IhB-fd>@
看了之后,我们可以思考一些问题: C"eXs#A
1._1, _2是什么? U
?b".hJ2
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。 [r-}bp'Gp
2._1 = 1是在做什么? !m y8AWO'
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。 elO<a]hX
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。 Ciihsm
I.jZ
wW!r
nzsl@1s
三. 动工 ZxHJ<2oD
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: H3KTir"on
xvm5
]k%PG-9
)u} Q:`9
template < typename T > eph)=F$
class assignment vF={9G
{ ^twivNB
T value; UT]?;o"
public : PlxIfL
assignment( const T & v) : value(v) {} I0Ia6w9
template < typename T2 > E`;;&V q-
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 3MBN:dbQ
} ; OI/@3"L{
X_ TiqV
Lxe^v/LsT
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 OSDy'@
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment p9[6^rjx8
Frm;Ej3?$
;`j/D@H
N/F$bv
class holder Ao.\
{ $95~5]-nh
public : 5f7zk
template < typename T > kuMKX`_
assignment < T > operator = ( const T & t) const U.oksD9v
{ wa09$4>_w
return assignment < T > (t); zc+@lJy
} Qyh/ed/
} ; C*kK)6v`
MDa7 B +4
]!"S+gT*C
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: tjnPyaJEl
%5'6Tj
static holder _1; wxQ>ifi9Z
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 '0aG
N<c
Wr~yK? : ]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Nn6S
8kc
而不用手动写一个函数对象。 ;O#g"8
3z =^(Y
|i%2%V#
n(ir[w#,]"
四. 问题分析 ixfdO\nU
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 @r7:NU}
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 c/3$AUsuO
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 m\u26`M
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 D)b}f`
下面我们可以对这几个问题进行分析。 +g *k*e>l
s}5+3f$f
五. 问题1:一致性 h) (*q+a
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| (GKpA}~R
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ,ZE?{G{tuj
{=:#S+^ER
struct holder C}}/)BYi
{ &p(0K4:
// (#\pQ51
template < typename T > 6cS>bl
T & operator ()( const T & r) const q?j|K|%
{ <v
0*]NiX
return (T & )r; cDEJk?3+
} b{M7w
} ; T3%C%BcX
.10y0FL4
这样的话assignment也必须相应改动: I s57F4[}
AIijCL
template < typename Left, typename Right > Z?NW1m()F
class assignment %D}H|*IPu
{ KP"%Rm`XN
Left l; "UVFU-Z
Right r; \6I+K"
public : e(
X|3h|
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} UL@9W6
template < typename T2 > xJ8%<RR!t
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } jvy$t$az
} ; ?`_jFj+<\S
25y6a|`
同时,holder的operator=也需要改动: ,,L2(N
h@{_duu
template < typename T > M\<w#wZ
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Lv[OUW#S
{ &[mZD,
return assignment < holder, T > ( * this , t); m^~ S
} ~V=<3X
aolN<u3G
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。 !9iGg*0dx
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 P(k(m<0
yL4 T
return l(rhs) = r; zvc`3
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。 `Mj}md;O"
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 0JuD^
`?(Bt|<>
template < typename Tp > [%A4]QzWh
class constant_t hg@}@Wq\)
{ owpWz6k7
const Tp t; Q;Wj?8}
public : pE.PX
8
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} )D-c]+yt
template < typename T > "[p@tc?5
const Tp & operator ()( const T & r) const 0H_!Kg
{ o KD/rI
return t; Q:C$&-$
} :p&!RI(l
} ; lS^(&<{
"<+ih0Ma
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 RPnRVJ&"Z
下面就可以修改holder的operator=了 `i
+g{kE2M
E`H$YS3o
template < typename T > ^-CINt{O
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const YT/kC'A
{ h_d +$W5
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t));
'uDjFQX
}
>YtdA
;!<
Znw
同时也要修改assignment的operator() i JxQB\x
g$:Xuw1
template < typename T2 > @XD+' {]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } ^04Q %,
现在代码看起来就很一致了。 "P@>M) -9Z
s#Jh -+lM
六. 问题2:链式操作 juF{}J2
现在让我们来看看如何处理链式操作。 D'l5Zd
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。 )Rat0$6
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 W>(/ bX
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 vzel#
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Rd7_~.Bo
Ch()P.n?
template < typename T > o`zr>
struct result_1 . #Z+Z
{ C'=k<-
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; '$As<LOEd/
} ; rKHY?{!
o~FRF0f*VP
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: *tOG*hwdT
Ogt]_
template < typename T > a9zw)A
struct ref &Lt[WT$
{ 5 )2:stT73
typedef T & reference; E+"dqSI/v
} ; Giq=*D+
template < typename T > B()/.w?A
struct ref < T &> LNl#h
{ 2>-S-;i
typedef T & reference; 6qe*@o
} ; w#JJXXQI
xR"M*%{@0
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: :{'k@J"|a
3'c\;1lhT
template < typename T > [U#72+K
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const V Km!Ri$
{ /sR%]q
|L
return l(t) = r(t); 2RF^s.W
} E@a3~a
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。 ;v17K
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ]fnnZ
bW#@OrsS
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 [md u!!*
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: \^1+U JU
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 = 5D nR
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 dX8hpQ
最后的布局是: n/QF2&X7)
Add p
<eC<dtu
/ \ ~zm7?_"@]
Divide 5 H?}[r)|(3i
/ \ GN#<yv$av
_1 3 UV}73Sp
似乎一切都解决了?不。 |o'Q62`%}
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。 U%7i=Z{^Ks
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。 syx\gz
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: MyJ4><oG
. .QB~
template < typename Right > zeP}tzQO
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const lX:|iB
Right & rt) const oMcK`%ydm
{ @L84>3O
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); jk\ dG16
} K\[!SXg@
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 -]Cc
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。 d#:3be{|&q
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。 nmlPX7!{$
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。 O#nR>1h
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。 bLz*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? f0+2t.tj
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: 8T;IZ(s
6Dws,_UAZ4
template < class Action > 8pM>Co!
class picker : public Action c_{z(W"
{ d
"BW/%m|g
public : D/(L
picker( const Action & act) : Action(act) {} k.h`Cji@
// all the operator overloaded Nd:R"
p*8
} ; I3u{zHVwI
(VvKGh
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。 e"-X U@`k1
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: y<W8Q<9
qv
3^5d
template < typename Right > OwzJO
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const N\t1T(C|
{ Auy".br'
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); fnzy5+9"
} Ocg"M Gb
B UUf;Vv
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Kj=gm .
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"
b60RQ
W:&R~R
template < typename T > struct picker_maker UIJx*
{ nR
\'[~+
typedef picker < constant_t < T > > result; Tm+;0
} ; Qx|H1_6
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > h>S[^
-,
{ ;:&?=d
typedef picker < T > result; =<f-ob8,
} ; FD7H@L5
$KV&\Q3\0
下面总的结构就有了: xtV[p4U
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 1N`vCt]w
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 x
FJg
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 wWW~_zP0
至此链式操作完美实现。 _cJ[
FP1
,a|@d}U
)9"oL!2h
七. 问题3 v vu<:16
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 -*VKlZ8-
UP1?5Q=H]Q
template < typename T1, typename T2 > tgFJZA
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^~ =9
{ ;Kxbg>U
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); >}+Q:iNQ)2
} q1Qje%9@t
g1m-+a
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: IY(h~O
_]#klL
template < typename T1, typename T2 > ^%bBW6eZ
struct result_2 }Ag|gF!_
{ N$aZ== $5
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Dk)}|GJ()"
} ; '8`T|2
0LVE@qEL
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? iv%w!3#
这个差事就留给了holder自己。 Rph%*~'
Bt~s*{3$8
\3Jq_9Xv
template < int Order > - V) R<
class holder; ?T*";_o,B
template <> d+2daKi
class holder < 1 > ;b~~s.+
{ @ RR\lZ
public : ?X_V#8JK
template < typename T > 4,1oU|fz
struct result_1 iyM^[/-R6
{
,+L
KJl
typedef T & result; 3B9nP._
} ; E&2tBrAq
template < typename T1, typename T2 > F-0UdV
struct result_2 'F_}xMU
{ mvTb~)
typedef T1 & result; X ,
ZeD
} ; R{3CW^1
template < typename T > LpWI>sNv
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const -J$g(sikt
{ kL7^$
return (T & )r; n(&*kfk
}
f!g<3X{=
template < typename T1, typename T2 > tV`&-H
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const rz6jx
{ }iNY_I c
return (T1 & )r1; "{F;M{h$},
} Dd/}Ya(Gi
} ; rSyaZ6#
gMZ&,n4
template <> L>nO:`>h
class holder < 2 > 60PYCqWc
{ V\zsDP
public : )73DT3-0$
template < typename T > O,9X8$5H-a
struct result_1 k+\7B}7F
{ faVS2TN4
typedef T & result; ` u=<c
} ; >B~?dT m
template < typename T1, typename T2 > M(S{1|,V
struct result_2 }#YQg0(
{ \UQ],+H
typedef T2 & result; /nM*ljfB\
} ; rqC1
template < typename T > bX{PSjD
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const SRk7gfP*q
{ s}!"a8hU`
return (T & )r; mt .,4
} o}R|tOe
template < typename T1, typename T2 > *lq7t2
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const -9Xw]I#QR
{ fW[.r== Kf
return (T2 & )r2; <^'{ G
} 2 ^ kn5
} ; cFxSDTR
{lKEZirO
:O#gJob-%s
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 A3!2"}L
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: %,E7vYjT%
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 6KBHRt
8Nv-/VQ/b
return l(i, j) = r(i, j); ,XP@ pi
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) l?N`V2SuR
'.xkn{c
return ( int & )i; 33S`aJ
return ( int & )j; M,Po54u
最后执行i = j; B)(w%\M4^
可见,参数被正确的选择了。 kfIbgya
_4A&%>
_4De!q0(
PK9Qm'W b
2}1!WIin
八. 中期总结 m./*LXU
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: (jt*u (C&Y
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 pzYG?9cwz
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 (rMTW+,
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor `jt(DKB+J
W>UjUq);
D DZTqsws
mRNHq3
ZO]E@?Oav
UeC 81*XZ
九. 简化 *YMXiYJR
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 Cf.WO %?P
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 +X{cN5Y K
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: PP~CZ2Fze
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 s"gKonwI2
+-*/&|^等 (gv=P>:
2. 返回引用。 D]3bwoFo&u
=,各种复合赋值等 )I^)*(}
3. 返回固定类型。 8Fyc#Xo8
各种逻辑/比较操作符(返回bool) IhtmD@H}
4. 原样返回。 8kKRx
operator, aA!@;rR<yU
5. 返回解引用的类型。 )@?Qt2
operator*(单目) jauc*347
6. 返回地址。 ZC>`ca
operator&(单目) i&?
78+:
7. 下表访问返回类型。 O p!
operator[] pO@k@JZ
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 exGhkt~
operator<<和operator>> mCZF5r
Zi15wE
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 T=iZ9w
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ^$g],PAY
10a=YG
template < typename Left > T% jjs
struct value_return ?ZD{e|:u
{ NG4eEnic!a
template < typename T > M,=@|U/B
struct result_1 >*ha#PE
{ !kjr>:)x
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; D:S6Mu
} ; Gff[c%I
D| 8sjp4
template < typename T1, typename T2 > -X6\[I:+A
struct result_2 d[qEP6B
{ vi()1LS/!
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 8kn]_6:3i
} ; xhp-4
} ; 7o 83|s.Bm
<LOx.}fv
\M1M2(@pDJ
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait c=U$$|qHV
0wa!pE"
下面我们来剥离functor中的operator() !<UEq`2
首先operator里面的代码全是下面的形式: MSm`4lw
p7ns(g@9
return l(t) op r(t) Ty,)mx){)
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 6@Z'fT4
return op l(t) ky
lr f4=
return op l(t1, t2) qyG636i
return l(t) op cM7k) {
return l(t1, t2) op V?L$ys
return l(t)[r(t)] GJl@ag5h]!
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 0qV*d
H2p XJ/XF
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: )DZ-vnZ#t0
单目: return f(l(t), r(t)); ws=9u-
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); F>oxnhp6
双目: return f(l(t)); 7)6Yfa]I%
return f(l(t1, t2)); l1|,Lr
下面就是f的实现,以operator/为例 FsPDWy&x
1b]PCNz
struct meta_divide ]38<ly7
{ Ev|{~U
template < typename T1, typename T2 > zl0:U2x7
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) $CYpO}u#
{ :R*^Izs=
return t1 / t2; ?e|:6a+[f
} x_iy;\s1
} ; bZlLivi
mP
.&fS
这个工作可以让宏来做: <B{VL8IA>
,m'#>d&zO
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ j6d"8oH
_
template < typename T1, typename T2 > \ V-U
^O45
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; gwB>oi*OE
以后可以直接用 RDZh>K
PG
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) sluZ-,zE
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 A=[f>8
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) ht)*Ync
ysT!^-&p
.dLX'84fY
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 =28H^rK{
2yO)}g FJ
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > \ui~n:aWJ
class unary_op : public Rettype ez:o9)N4
{ j%y+W{Q[
Left l; vc{]c
}
public : l'lDzB+.*
unary_op( const Left & l) : l(l) {} W9m[>-Ew
c1!/jTX$
template < typename T > wQS w&G
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const !J(,M)p!
{ tsC|R~wW
return FuncType::execute(l(t)); VP[!ji9P
} im[gbac
Q/`o6xv
template < typename T1, typename T2 > Wq&c,H
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const "8dnFrE
{ ]BD5+>;
return FuncType::execute(l(t1, t2)); aYCzb7
} V+ ~2q=
} ; z:jF)N
8/$iCW
dY`J,s
同样还可以申明一个binary_op PCnJ2
DJjDKVO5t
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > &L`p4AZ
class binary_op : public Rettype zvC,([
{ `;2`H, G'
Left l; TBfl9Q
Right r; <Py/uF|
public : ?S:_J!vX{
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} mU>*NP(L
F>R)~;Ja
template < typename T > /`@>v$oo
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const TL:RB)- <
{ %d\+(:uu/
return FuncType::execute(l(t), r(t)); l Nt o9
} y~1php>2f1
=B%e0M
template < typename T1, typename T2 > - $/{V&?t
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %=eD)p7l-
{ YWF<2l.
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 8[IifF1M=&
} SVz.d/3Y
} ; 7Wn]l!
UeQ%(f
7s3<}
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 W)O'( D
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 SJ@_eir\o
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ~h+3WuOv
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 ?&_\$L[
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 0q!{&pt
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 6nhB1Aei
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 t/(j8w
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) .?NAq[H%
下面是修改过的unary_op \C|06Bs$
r6G)R+ #
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Z^S!w;eu
class unary_op A'2:(m@{T
{ z0Hh8*
Left l; +[+Jd)Z
Lq^/Z4L
public : cKAl 0_[f"
\ S R
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 5H2|:GzUc
s<]l[Y>
template < typename T > =Y0m;-1M
struct result_1 +a;j>hh
{ :8g \B{
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; &5<lQ1
} ; y5}|Y{5
[U0c
template < typename T1, typename T2 > I'wAgf6W
struct result_2 !$HWUxM;p
{ Ygb#U'|
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 7 &Aakl
} ; DS fKUx&
I(4k{=\ph]
template < typename T1, typename T2 > hV)I
C9
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const *RO ~%g
{ $oEDyC
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Oc>-jhx?
} _1~Sj*
#0c`"2t&M
template < typename T > N>_7Ltw/
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Z:Wix|,ONS
{ M<729M
return OpClass::execute(lt(t)); kH'Cx^=c6h
} Velmq'n
1 /`>Eh
} ; uH#NJoRO
@N$r'@
,\M'jV"SK
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 \ gN) GR
好啦,现在才真正完美了。 SO%5ts
现在在picker里面就可以这么添加了: ,rKN/{M!
=% p"oj]:
template < typename Right > 4}CRM# W2
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ! 9e>J
{ :1iw_GhJf
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); K;95M^C\O*
} )q,}jeM8
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。 ?OSd8E+itM
"YBA$ef$
86Rit!ih
}MX`WW0\]Z
QqDF_
十. bind Z`W.(gua
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。 UaBR;v-.B3
先来分析一下一段例子 +0OQ"2^&
sk5\"jna
kB
2bT}
int foo( int x, int y) { return x - y;} KQqlM
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 s2E}+
#
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 %tMfOW
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。 2#R"#Q!
我们来写个简单的。 yP-Dj
,
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 23>?3-q
对于函数对象类的版本: 29GiNy+ob
$$4% .J26Z
template < typename Func > gp}S 1
struct functor_trait F,D&
{ ^\!^#rO
typedef typename Func::result_type result_type; o]nQo?!
} ; suVS!}
C
对于无参数函数的版本: L+u_153
"[%NXan
template < typename Ret > >A)he!I
struct functor_trait < Ret ( * )() > QEVjXJOt0
{ X[|>r@Aa!
typedef Ret result_type; >hXUq9;:
} ; $OJ*Kul
对于单参数函数的版本: +,%x&L&I
aCMcu\rd
template < typename Ret, typename V1 > >?kt3.IQ!X
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > { sZrI5
{ r8xH A
typedef Ret result_type; N5s_o0K4TU
} ; _E~uuFMn*R
对于双参数函数的版本: &@RU}DnvM&
ZpZ~[BtQ
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > K)k!`du!6
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > NO<myN+N
{ uIR_p\)
typedef Ret result_type; )TWf/Lcp
} ; 55AG>j&41
等等。。。 0
cQf_o
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 1
4|S^UM$
A(C3kISM
template < typename Func > E/am^ TO`
struct func_return L4dbrPE*0
{ \UiuJ+
template < typename T > u_uC78`p
struct result_1 }3+(A`9h f
{ 3~
qgvAr
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ,7'l$-r l
} ; _Q7)FK
R)H@'X
template < typename T1, typename T2 > Lrk^<:8;
struct result_2 jHFdDw|N`
{ FY
VcL*
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; &r_:n t
} ; ;eWVc;H
} ; s*VZLKO
%xY'v$
%
aC:rrS
最后一个单参数binder就很容易写出来了 UH)A n:9
EswM#D9(4
template < typename Func, typename aPicker > SmRU!C$A
class binder_1 2\7]EW
{ 7igrRU#1%
Func fn; amPQU
aPicker pk; q-uYfXZ{j
public : l
lQ<x
D7=gUm>
template < typename T > jdhhvoQ
struct result_1 )2R:P`U
{ rMI:zFS
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; WJ
mj|$D
} ; Qz
$ 1_vO
Zaq:l[%
template < typename T1, typename T2 > c|I{U[(U
struct result_2 V+E2nJ
{ rR."_Z2
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; }|x]8zL8G
} ; P$qIB[Xi
Rk"_4zJk
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} F n6>n04v
6W~F
nJI
template < typename T > Rh:\/31~
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const cA_v*`YL
{ UP#]n
69y
return fn(pk(t)); g{dyDN$5|w
} &L+u]&!6C
template < typename T1, typename T2 > ][D<J0
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const _e/vw:
{ .(3B}}gB>
return fn(pk(t1, t2)); hYF<Wn3L
} x"*u98&3
} ; F!N;4J5u
U
JY`P4(
wS8qua
一目了然不是么? sexnO^s
最后实现bind 1P&c:n
(5VP*67
spgY &OI;
template < typename Func, typename aPicker > x1wm ]|BIf
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) .}2^YOmd
{ 7@MVInV9
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); X8F _Mb*
} /1t(e._
|fq1Mn8
2个以上参数的bind可以同理实现。 #;>J<>
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。 Rm"lRkY4I[
$d4eGL2S
十一. phoenix sl>4O]N
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 3,W2CN}
J3g>#N]='(
for_each(v.begin(), v.end(), <HI5xB_
( @C7#xGD
do_ H+\rCefba
[ SO3WOR`3
cout << _1 << " , " ngn%"xYX
] C
KBLM2D
.while_( -- _1), rN8 ZQiJC
cout << var( " \n " ) JaiYVx(
) -9\O$ I-3
); 'P39^rb
~`u?|+*BO
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: v6;XxBR6
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 `N;u#z
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 0A/GWSmF
那么我们就照着这个思路来实现吧: JPS L-j
45>w=O
\bZbz/+D
template < typename Cond, typename Actor > m%'9z L c
class do_while &7XB$
{ G]=U=9ZI
Cond cd; u'<Y#bsR#/
Actor act; QaUh+k<6
public : fZ 17
template < typename T > f@Hp,-
struct result_1 XGk8Ki3w
{ e(6g|h
typedef int result_type; !c\s)&U7B
} ; Z[slN5]([
_bMD|
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} hSQP
'6
hJrxb<9@Y0
template < typename T > \"<&8
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8n,i5>!d
{ >8#(GXnSt
do #Jq@p_T"
{ @$F(({?
act(t); =5+M]y
E<