一. 什么是Lambda lV3x *4O=
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Wq D4YGN
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, \g`\`e53?
d=$Mim
FJGlP&v<
`!3SF|x&
class filler @|Cz-J;D
{ hn7#
L
public : >W=,j)MA
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ;LKkbT
5
} ; L^/5ux
e9Wa<i8
hE'-is@7
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 4$HhP,gL=
)
yi
E@
X
<Uk}o8E
P-9)38`5
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); kr^P6}'
q5J5>
lne4-(DJ
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 X&.ArXn*
*2>&"B09`
;>U2|>5V
'2A)}uR
二. 战前分析 3V+] 9;
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。 L~(j3D*
3
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 kf\PioD8
b"<liGh"n-
#X+JHl
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); W@M:a
/* --------------------------------------------- */ 5 Aw"B
vector < int *> vp( 10 ); ;RZ )
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Di,^%
/* --------------------------------------------- */ P8OaoPj
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); :_`F{rDB
/* --------------------------------------------- */ KC*e/J
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); y;m|
/* --------------------------------------------- */
i<C*j4qQ
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); UP$.+<vm
/* --------------------------------------------- */ >mbHy<<
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 9d0@wq.
=g7x'
kN
G{As,`{
ih-#5M@
看了之后,我们可以思考一些问题: gMi0FO'
1._1, _2是什么? //up5R_nx
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 ozyX$tp
2._1 = 1是在做什么? <`8n^m*
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。 { T/[cu<
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。 T=
8 0,
kUb>^-
-K
nmee 'oEw
三. 动工 |"q5sym8Y_
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: {LI=:xJJv
rm'SOJVA
np|Sy;:
M><yGaaX/
template < typename T > `$Y.Y5mGtJ
class assignment &~cBNw|
{ ^)/0yB
T value; g i3F`
m
public : v4!VrI
assignment( const T & v) : value(v) {} %"i(K@
template < typename T2 > d(ZO6Nr Q
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } &N$<e(K
} ; z#9aP&8 Q
etQCzYIhn
udK%>
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 w0 M>[ 4
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 1;bh^WMJ
dM.f]-g
pHGYQ;:L
GhAlx/K
class holder N@4w!
HpJ
{ B&M%I:i
public : SBu"3ym
template < typename T > ZuzEg *lb
assignment < T > operator = ( const T & t) const YsC>i`n9
{ ,C\i^>=
return assignment < T > (t); Gq)]s'r2
} #Qw0&kM7I
} ; .fqN|[>
?6!JCQJ<
dZl5Ic
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: +%z>H"J.
G{~J|{t\yz
static holder _1; @,j*wnR
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 @f>-^
b}$+H/V
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); wq`s-qZu
而不用手动写一个函数对象。 }^WdJd]P
RF$eQzW
d UE,U=
sP pH*,(
四. 问题分析 -a}Dp~j
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。 5+0gR
&|j
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。 )th<,Lo3#
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 y%$AhRk*U
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 @}u*|P*
下面我们可以对这几个问题进行分析。 h%na>G
AEI>\Y
五. 问题1:一致性 oN~&_*FE
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| T3.&R#1M8-
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 caR<Kb:;*
,$L4dF3
struct holder .^33MWu6
{ aH(J,XY
// ,Q$q=E;X
template < typename T > GTPHVp&y
T & operator ()( const T & r) const F@7jx:tI
{ Vi$~-6n&
return (T & )r; "m$##X\
} %bn jgy
} ; h|9L5
Mmj;-u
这样的话assignment也必须相应改动: |*eZD-f
8P\G}
template < typename Left, typename Right > Pl06:g2I
class assignment wc@X.Q[
{ y3Qsv
Left l; ha<[bu e
Right r; #pow ub
public : e;q!6%
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} w$iX.2|9%u
template < typename T2 > @Sn(lnlB
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } mfn,Gjt3O
} ; LzKj=5'Y
?#G$=4;i
同时,holder的operator=也需要改动: 2DDtu[}
CJx|?yK2
template < typename T > .k%72ez
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ,.8KN<A2]'
{ vzAax k%
return assignment < holder, T > ( * this , t); :gibfk]C
} /)>3Nq4Zx
Y;M|D'y+
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。 "Qc7dRmSxm
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 [#vH'y
#$07:UJ
return l(rhs) = r; B)g[3gQ
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 !dnH7"
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ibk6|pp
ifQ*,+@fxR
template < typename Tp > Wq&if_
class constant_t ;?iW%:_,
{ %3-y[f
const Tp t; Np9<:GF1
public : zrgk]n;Pq
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} BoWg0*5xb
template < typename T > dt]-,Y
const Tp & operator ()( const T & r) const R4cM%l_#W
{ Y\k#*\'Y~
return t; z'n:@E
} b94DJzL1z
} ; {$
JYw{a
*u [BP@vE
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 &)ChQZA
下面就可以修改holder的operator=了 U(g:zae
Cctu|^V
template < typename T > D_*WYV
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const - % h.t+=U
{ :U%W%
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); `iNSr?N.
} dn+KH+v
_C?hHWSf"
同时也要修改assignment的operator() !CT5!5T
Qd$nH8ED Y
template < typename T2 > Rtl"Ub@HV
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } =s2*H8]
现在代码看起来就很一致了。 osAd1<EIC
f}f9@>.
六. 问题2:链式操作 >*_$]E
现在让我们来看看如何处理链式操作。 4F'LBS]=0
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。 Jhhb7uU+
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。 266h\2t6
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。 9}<ile7^
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct <0&*9ZeD
xF'EiX ~
template < typename T > 24*XL,
struct result_1 Yujiqi]J;
{ IueFx u
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; )23H1
} ; Ckuh:bs
<uw9DU7G
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: x2\qXN/R
om z
template < typename T > >uhaW@d
struct ref K`zdc`/
{ m@v\(rT.
typedef T & reference; k"zv~`i'
} ; )U:m:cr<
template < typename T > 97C]+2R%^
struct ref < T &> u?(d gJ
{ c9 _rmz8
typedef T & reference; k2tF}
} ; P* BmHz4KL
)lqAD+9Q
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: #a,PZDaE
bJ {'<J
template < typename T > 9-a0 :bP
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Zt{[*~
{ L48_96
return l(t) = r(t); 1 bU,$4
} {Gk1vcq
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。 {]@= ijjf
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 08\,<9
vw/J8'
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 aSQ#k;T[
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: G}raA%
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 !PQ<04jA!
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 +lcbi
最后的布局是: 0znR0%~
Add vr6w^&[c^
/ \ s-Tv8goNV
Divide 5 hD!7Cl Q
/ \ XK@E;Rv
_1 3 rw JIx|(
似乎一切都解决了?不。 mNTzUoZF'@
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。 .[OUI
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。 m&,(Jla
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: iz PDd{[
d^
8ZeC#
template < typename Right > Om2d.7S
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const /7F:T[
Right & rt) const ;h
{ 6?Ji7F
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); +\
.Lp 5
} hnhd{$2Z
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 JjTegQN
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。 n;Vs_u/Nx
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。 "]Xc`3SM
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。 \Uq(Zga4)
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。 Ai3*QX
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? I,vJbvvl!
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: ]GkfEh7/J
4vB<fPN
template < class Action > $uVHSH5l
class picker : public Action ENs&RZ;
{ t-bB>q#3>
public : UySZbmP48
picker( const Action & act) : Action(act) {} VuZuS6~#J
// all the operator overloaded g1 "kTh
} ; Dp-z[]})1
]Q)OL
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 DsCcK3 k
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: uz
jU2
@`- 4G2IU}
template < typename Right > JP[K;/
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const y}ev ,j
{ >U27];}y
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); T+H!_ky`A
} .4!=p*Y
`Eo.v#<
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > J}K$(;:
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。 n9ej7oj
\\;jw[P0
template < typename T > struct picker_maker ^8N}9a
{ hT+_(>hT
typedef picker < constant_t < T > > result; VTY 5]|;
} ; .Vvx,>>D
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > R(G7m@@{
{
o`z]|G1''
typedef picker < T > result; ^o&. fQ*
} ; G3AesTT|
e8?jmN`2
下面总的结构就有了: l}A93jSL
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。 M&9+6e'-F
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。 60?%<oJ oH
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 T!)(Dv8@F
至此链式操作完美实现。 \xw5JGm
q(W3i^778
FP4P|kl/9'
七. 问题3 5D//*}b,
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。 *_\_'@1|J)
lZKi'vg7
template < typename T1, typename T2 > Q K<"2p?
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const a~y'RyA
{ "b3"TPfK
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ":QZy8f9%
} \d`h/tHk
|[b{)s?x
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: t!7-DF|N
ZyFjFHe+
template < typename T1, typename T2 > ?) d~cJ
struct result_2 ^v7gIC
{ Ok=hT|}Y
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 5M*:}*
} ; Wt~BU.
Vp@?^imL
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? z9Rp`z&`E
这个差事就留给了holder自己。 3eQ&F~S
AFE~
v\Gz
d<P\&!R(
template < int Order > NyNXP_8
class holder; Qj3EXb
template <> mxdr,Idx
class holder < 1 > O)r4?<Q
{ WOL:IZX%
public : L$M9w
template < typename T > OYn}5RN
struct result_1 FXkM#}RgNm
{ IF:;`r@%
typedef T & result; "oO%`:pb
} ; }b.%Im<3R
template < typename T1, typename T2 > FJ)$f?=Qd
struct result_2 U
z>+2m(
{ s|r3Gv|G
typedef T1 & result; ^.QzQ1=D
} ; k~1?VQ+?M
template < typename T > XVZ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const uJ v-4H
{ {&1/V
return (T & )r; 6i3$C W
} gp.^~p]x
template < typename T1, typename T2 > Z4
=GMXj
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const JY(WK@
{ 1#+S+g@#
return (T1 & )r1; _KAQ}G3
} ]Er$*7f
} ; ;>7De8v@@
0YDR1dO(*
template <> w~qT1vCCN
class holder < 2 > Vs!Nmv`
{ .eVG:tl\
public : K J4.4Zq{c
template < typename T > 4@ai6,<
struct result_1 FVJGL
{ Oxd]y1
typedef T & result; 2g! +<YZ~
} ; j|#Bo:2km
template < typename T1, typename T2 > DEZveQr=
struct result_2 9q~s}='"
{ +ksVtG,
typedef T2 & result; tK\~A,=
} ; Ta\tYZj$
template < typename T > y?4BqgB
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const A2Gevj?F$
{ s!$7(Q86R
return (T & )r; #S"nF@
} f._ua>v,f
template < typename T1, typename T2 > {3aua:q
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const -ZLJeY L
{ #KZBsa@p
return (T2 & )r2; ;NITc
} 9'bwWBf7
} ; R8'RA%O9J
(<C3Vts))
U # qK.
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> >。 pFjK}JOF
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: *J`O"a
首先 assignment::operator(int, int)被调用: /9fR'EO{x
O:Tj"@h
return l(i, j) = r(i, j); Xc&9Glf
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Qzw;i8n{
/mzlH
return ( int & )i; i=2N;sAl
return ( int & )j; R4:b{ )=O
最后执行i = j; f) L
可见,参数被正确的选择了。 >~0Z& d
IjnU?Bf
d/~9&wLSb
.%
kE1TP]|
八. 中期总结 5:_}zu|!u
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: j1T#yt
J
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 1bwOmhkS
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ^^ixa1H<
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ' S/gmn
fe_5LC"
3%b6{ie/=
Slc\&Eb
om:VFs\U
"VMz]ybi^
九. 简化 6(-N FnT
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。 K[zVa
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 AH~E )S
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: R.<g3"Lm>
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 {E|$8)58i
+-*/&|^等 (TT}6j
2. 返回引用。 \ @2R9,9E
=,各种复合赋值等 +ami?#Sz*;
3. 返回固定类型。 "E4a=YH_
各种逻辑/比较操作符(返回bool) [ub e6
4. 原样返回。 KF:78C
operator, \:LW(&[!
5. 返回解引用的类型。 inp7K41
operator*(单目) 5]:U9ts#
6. 返回地址。 }i&/G+_
operator&(单目) JNnDts*w
7. 下表访问返回类型。 &mS^ZyG
operator[] (KZ{^X?a
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 a/xn'"eli
operator<<和operator>> 19%imf
\1M4Dl5!
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 0?|<I{z2
例如针对第一条,我们实现一个policy类: NL+N%2XG7
wi{3/
template < typename Left > O+x!Bg7
struct value_return +X
88;-
{ yyTnL 2Y9
template < typename T > ]u/sphPe
struct result_1 h^P#{W!e\
{ ;L ^o*`
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; `r 4fm`<
} ; &s!@29DXR
2=!RQv~%
template < typename T1, typename T2 > Y"$xX8o
struct result_2 b4Ekqas
{ 6[AL|d
DK
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; S~G]~gt
} ; q{x8_E!L
} ; jT;;/Fd3/
n|yO9:Uw<
QIFgQ0{
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait .O<obq~;C
-jmY)(\
下面我们来剥离functor中的operator() zX i'kB
首先operator里面的代码全是下面的形式: A?OQE9'
&_8947
return l(t) op r(t)
|-~Y#]
return l(t1, t2) op r(t1, t2) <(#ej4ar,
return op l(t) ~v6D#@%A
return op l(t1, t2) |CbikE}kL
return l(t) op @BMx!r5kn
return l(t1, t2) op goWuw}?
return l(t)[r(t)] \cM2k-
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] lr&a;aZp
V>rU.Mp
QU
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: AFt s(
单目: return f(l(t), r(t)); :\_ 5oVb
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Qn2&nD%zi
双目: return f(l(t)); buHJB*?9
return f(l(t1, t2)); Q22 GIr
下面就是f的实现,以operator/为例 +&H4m=D-#a
K3l95he
struct meta_divide ` 5>b:3
{ +jgSV.N
template < typename T1, typename T2 > NvX[zqNP_R
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) E _|<jy$`
{ )D%~`,#pQ
return t1 / t2; @IZnFHN
} ~pky@O#b
} ; )fAUum
;722\y(Y
这个工作可以让宏来做: ;-Aa|aT!
+1!ia]
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ >+T)#.wo&
template < typename T1, typename T2 > \ f*
wx<
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; %\:Wi#w>
以后可以直接用 ^xk'Z
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) K)iF>y|{*q
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 xN'I/@ kb
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) MiX 43Pk]
9;If&uM
uhq8
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 ,<X9 Y2B
RPbZ(.
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > +aAc9'k
class unary_op : public Rettype 2st3
{ #Bw0,\
Left l; IdN41
public : U
#0Cx-E
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 0PCGDLk8
\z ) %$#I
template < typename T > B`sAk
%
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ?gXp*>Kg[
{ a,o*=r
return FuncType::execute(l(t)); X5w$4Kj&4l
} JlJ a
#
o5)<$P43
template < typename T1, typename T2 > e+=K d+:k
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const iN.n8MN=I
{ z'7]h TA
return FuncType::execute(l(t1, t2)); y>ktcuML
} )O6>*wq
} ; z0Z%m@
7-V/RChBm
!p/goqT~dY
同样还可以申明一个binary_op .jK4?}]
tT._VK]o&R
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Ew$C
;&9
class binary_op : public Rettype NX&_p!_V
{ dQG=G%W
Left l; \
6MCxh6
Right r; \}G^\p6?M
public : .A|@?p[
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} :Iz8aQ
WfRXP^a
template < typename T > 3iU=c&P
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const DW3G
{ og>uj>H&
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 4I(Xy]wm
} !TcJ)0
bN=P*hdf
template < typename T1, typename T2 > [PbOfxxgA
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &6k3*dq
{ 7PF%76TO
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 51.%;aY~z
} fd9k?,zM
} ; L\iFNT}g`
V G~Vs@c(
KG{St{uJ
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 ,iwp,=h=
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 IUct
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) EBmt9S
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 nT)vNWT=
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 8JUwf
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 4`=mu}Y2
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 |+"(L#wk
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) ]{>,rK[So
下面是修改过的unary_op %xt^698&X
V^~:F
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Xlt|nX~#;
class unary_op CTA3*Gn
{ x$(f7?s] 1
Left l; HtYwEj I
e8b:)"R
public : 6d~'$<5on
n._-!
WI
unary_op( const Left & l) : l(l) {} S5EK~#-L[
?Ss!e$jf
template < typename T > ]J]h#ZHx
struct result_1 {(?4!rh
{ pmYHUj
#
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; SZCze"`[
} ; II=79$n`G
Uoix
template < typename T1, typename T2 > 2 8u_!f[
struct result_2 h
zn6kbv
{ Ssg&QI
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; YZJyk:H\
} ; 9-m=*|p
Qe(:|q_
template < typename T1, typename T2 > ku
M$UYTTX
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h!9ei6
{ _u9Jxw?F@Y
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); }l9llu
} T&7qC=E#5
zp?`N;
template < typename T > 11;zNjD|
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const oe~b}:
{ q-d:TMkc
return OpClass::execute(lt(t)); Y`wSv NU
} 8*a&Jl
`~q <N
} ; r9G>jiw8
ht}wEvv
uFga~g
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 #gw]'&{8D
好啦,现在才真正完美了。 /;
85i6
现在在picker里面就可以这么添加了: ZqO^f*F>h
18:%~>.!
template < typename Right > 0+b1vhQ
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const FHI ;)wn=
{ ENY+^7
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); BTrn0
} ,UE83j8D^
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。 P=G3:eX
uWE^hz"
lks!w/yCF
8, >P
d m%8K6|
十. bind ;i:d+!3XwC
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。 RViuJ;
先来分析一下一段例子 }*"p?L^p{
Kx JqbLUC
r",GC]
int foo( int x, int y) { return x - y;} sCHJ&>m5-
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 NQ2E
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 D.XvG _
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。 $ L]lHji
我们来写个简单的。 ~61v5@
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ~W]TD@w
对于函数对象类的版本: Nda *L|
_zMW=nypdx
template < typename Func > xKp4*[}m
struct functor_trait =_u4=4
{ 3=ymm^
typedef typename Func::result_type result_type; VY\&8n}e(
} ; SasJic2M
对于无参数函数的版本: )53y
AyP
du^J2m{f
template < typename Ret > *CHX
struct functor_trait < Ret ( * )() > *4Y Vv
{ @f_+=}|dc
typedef Ret result_type; [!OxZ!
} ; |ZBI *
对于单参数函数的版本: #Mw8^FST
#>+ HlT
template < typename Ret, typename V1 > Y:a]00&)#Y
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > H7:] ]j1
{ ]OzUGXxo~
typedef Ret result_type; ]z9=}=If
} ; C;urBsC
对于双参数函数的版本: uGlUc<B\*
q'82qY
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > HHsmLo c4
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > P";'jVcR
{ 83q6Sv
typedef Ret result_type; ^y%T~dLkp'
} ; n.0fVV-A
等等。。。 ZJs$STJ*
然后我们就可以仿照value_return写一个policy o"#\
>
IO-Ow!
template < typename Func > ~/P[J
struct func_return vRO
_Q?
{ wAW5
Z0D
template < typename T > ?5
7Sk+
struct result_1 %bfQ$a:
{ <UQbt N-B\
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; C~iL3Cb
} ; Dm<A
^u8
ySDH"|0
template < typename T1, typename T2 > 04=c-~&q
struct result_2 [IhYh<i
{ Ek]'km!
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; )+ 2hl
} ; Jg|XH
L)
} ; d-dEQKI?;
N<injx
R*2E/8Ia
最后一个单参数binder就很容易写出来了 [HZv8HU|
|#
2.Q:&
template < typename Func, typename aPicker > Q$Q([Au
class binder_1 ,DkNLE
{ 6 ~w@PRy
Func fn; N//KPh
aPicker pk; ,nDaqQ-C!!
public : B_m8{44zM
NHZz _a=
template < typename T > kpN)zxfk
struct result_1 ;MdlwQ$`
{ j#q-^h3H
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; @2 fg~2M1
} ; q5)O%l !
G*P#]eO
template < typename T1, typename T2 > ]3.;PWa:
struct result_2 |_@>*Vmg
{ Ej8^Zg
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; _P 3G
} ; .K2qXw"S#
hPkWCoQpq
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} }9# r0Vja
pis`$_kmwV
template < typename T > *:LK8U
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const t[;LD_
{ 5o'FS{6U
return fn(pk(t)); U!?_W=?
} ;oKZ!ND
template < typename T1, typename T2 > 6"5A%{J
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const p\tm:QWD;
{
03qQ'pq
return fn(pk(t1, t2)); rIu$pZO
} S\YTX%Xm}
} ; gw3K+P
%G/hD
/hH
一目了然不是么? lH x^D;m6
最后实现bind Kp~VS<3
t?-n*9,#S
5z8d}
I
template < typename Func, typename aPicker > b"uu
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) P%:wAYz1^O
{ ~"&|W'he[
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); vkx7paY_
} n,V[eW#m'L
Xq]w<$
2个以上参数的bind可以同理实现。 qYjce]c
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。 2W96Zju\
HV!m8k=6
十一. phoenix JPc+rfF
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: $%CF8\0
0KcyLAJ
for_each(v.begin(), v.end(), r6MMCJ|G
( ;4^Rx
do_ 7uS~MW
[ ?GoR^p #p
cout << _1 << " , " l|~A#kq
] vMi;+6'n>
.while_( -- _1), Jr
,;>
cout << var( " \n " ) `iAF3:
) 0d"[l@UU0
); &0OG*}gi
a LroD$#
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: mPtZO*Fc
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 Yq0| J
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 *8yAG]z
那么我们就照着这个思路来实现吧: jk; clwyz/
+,TRfP
Fb
@uqd.Q
template < typename Cond, typename Actor > ?wiCQ6*$
class do_while |+FubYf?$
{ ~q@|l3?$
Cond cd; 3LJ+v5T~
Actor act; MSQEO4ge
public : g:'xae/]S
template < typename T > 3nIU1e
struct result_1 uy[At+%zg
{ +eWQa`g
typedef int result_type; q#Z@+(^
} ; J{p1|+h%
6y%qVx#!
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} c)TPM/>(p
*v
jmy/3
template < typename T > h:b)Wr
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const nX6u(U
{ DkY4MH?
do |"X*@s\'
{ xaq-.IQAM$
act(t); Cx(>RXVoJ,
} W7R<