一. 什么是Lambda t+w{uwEY
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 =4` wYh
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, Mf14> `<`
/=YNkw5
"gy&eR>
A|LO!P,w
class filler 3Ewdu
{ O?g;Ny
public : @%fTdneH
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} bN-!&Td
} ; ,K[e?(RP
,KJHY m=Q
^mn!;nu
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: 0GxJja
;N#}3lpLqg
g"748LY>=p
|\dv$`_T
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); -$"$r ~ad
:pM8Q1:B
JXL?.{'A
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 E"9(CjbQ[
\(Oc3+n6
HL&HY)W1gf
0)SRLHTY%
二. 战前分析 dV[G-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。 <oJ?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 t$du|q(
rO>'QZ%
hu$eO'M_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); >%;i@"
/* --------------------------------------------- */ ?PWg
vector < int *> vp( 10 ); K ,NmDc^
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Mv%Qze,\V^
/* --------------------------------------------- */ zc8^#D2y&
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); q;bw}4
/* --------------------------------------------- */ Ea
S[W?u}
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 2!0tD+B
/* --------------------------------------------- */ 8!|vp7/
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); C W#:'
/* --------------------------------------------- */ YIwa = ^
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 0?$|F0U"J
r'Wf4p^Xd
~588M
8~
P!Fykg
看了之后,我们可以思考一些问题: }xC2~
1._1, _2是什么? Pw<' rN8''
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 C]2-V1,ZX
2._1 = 1是在做什么? b5H}0<
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 { Z
k^J
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 7YD+zd:
%W9R08`
~<!j]@.
三. 动工 e1a\--
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: qK7:[\T|?T
.Pj<Pe
!O%!A<3
ViiJDYT>E<
template < typename T > ('J@GTe@xj
class assignment aC`>~uX##V
{ Vm<_e
T value; 7(]F+\A3
public : 4ams~
assignment( const T & v) : value(v) {} jUM'f24
template < typename T2 > l,hOnpm9
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } U2m#BMV
} ; ,V,mz?d^9
ya1
aWs~
*VhEl7
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 f~wON>$K
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment C0[U}Y/r2
s1Acl\l-uF
Hh Q0>
by'KJxl[
class holder .x%w#
{ h_?`ESI~
public : >)<?
template < typename T > }P?e31@:
assignment < T > operator = ( const T & t) const 0&sa#g2
{ SbGdcCB
return assignment < T > (t); ]UUa/ep-
} 2j8GJU/L
} ; FA*$ dwp
(a#gCG\
%<-OdyM
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: .2c/V
I+H~ 5zq.
static holder _1; %4m Nk}tyH
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 g8uqW1E^
=oI[E~1<
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); z(LR!hr
而不用手动写一个函数对象。 0]bt}rh
fY9+m}$S$
exJc[G&t(
v^ @)&,
四. 问题分析 H9)n<r
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。 rb-ao\
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。 y#B=9Ri=z
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ,:PMS8pS
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 @
&N
下面我们可以对这几个问题进行分析。 P6.PjK!Ar
9oJM?&i
五. 问题1:一致性 s0dP3tz>
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?| nC p/.]Y*
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 k!x|oC0
=KHb0d |.
struct holder QUW`Yc
{ boEQI=!j\+
// =F$?`q`
template < typename T > pgES)
T & operator ()( const T & r) const Uo >aQk
{ (0.oE%B",1
return (T & )r; [tkx84M8
} Rb:H3zh
} ; x3cjyu<K
rQ{|0+l
这样的话assignment也必须相应改动: zA9q`ePS
C
zJ-tEO
template < typename Left, typename Right > w\G J,e
class assignment # &.syD#
{ T"{~mQ*
Left l; kMCP .D45;
Right r; <VhmtT%7
public : THhxj)
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 3XlQ 4
template < typename T2 > fE~KWLm
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } se %#U40*
} ; xR0*w7YE
e-y$&[
同时,holder的operator=也需要改动: &zF>5@fM
UDr1t n
template < typename T > ]%D!-[C%1
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Pv5S k8
{ F%-@_IsG#
return assignment < holder, T > ( * this , t); pRV.\*:c
} P^<3 Z)L
VQpt1cK*
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。 w>j5oz}
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 }d}gb`Du
QD,m`7(
return l(rhs) = r; tcj"rV{G
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。 =h4uN,
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: IW!x!~e
b\ED<'
template < typename Tp > :bct+J}l~
class constant_t O80Z7
{ xcw:H&\w6
const Tp t; Oh1U=V2~
public : ]7_>l>
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} g/.FJ-I*
template < typename T > M}o.= Iqa
const Tp & operator ()( const T & r) const Ld*Ds!*'/
{ #a=]h}&1?
return t; *,G<X^
} ivgX o'=
} ; ;xiN<f4B
)8oyo~4?
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 |iUF3s|?
下面就可以修改holder的operator=了 9ia&/BT7"z
[8za=B/
template < typename T > kEq~M10
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 2?%*UxcO
{ dY}5Kmt
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); HE+' fQ!R
} U>*@VOgB
>bV3~m$a+
同时也要修改assignment的operator() ?<t?G
dYISjk@
template < typename T2 > 8i]
S[$Fc
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } (Z>?\iNJ
现在代码看起来就很一致了。 } 9zi5o8
(nLzWvN
六. 问题2:链式操作 c\ZI
5&4jT
现在让我们来看看如何处理链式操作。 X[?fU&
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。 }Y7P2W+4?
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。 cZN<}n+q
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。 h!dij^bD
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 17'd~-lE
t8RtJ2;
template < typename T > S Yi !%
struct result_1 X$;x2mz nM
{ ]Y]]X[@
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; !QVhP+l'H
} ; ).jQ+XE'>
-%J9!(
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: Vyi.:lL _8
w%`S>+kX&
template < typename T > spP[S"gI
struct ref &V+_b$
{ $&.(7F^D
typedef T & reference; 3_wR2AU~
} ; g0B-<>E
template < typename T > tb?TPd-OY
struct ref < T &> @:w^j0+h
{ SN"Y@y)=
typedef T & reference; Mo3%OR
} ; [gUD +
|s/Kb]t
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: r(wf>w3
C"n!mr{srt
template < typename T > O\Y*s
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 3.dSS
{ a :*N0
return l(t) = r(t); yH:p*|% :
} ih)\P0wed
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 >{Ayzz>v
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 3 8&K"
#7 H0I8
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 x$jLB&+ICz
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: pWE(?d_M{G
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 uG'S&8i_
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 a\m=E#G
最后的布局是: =4+2y '
Add 'J*'{
/ \ +(x(Ybl#
Divide 5 \h[*oeh
/ \ i;~.kgtq4
_1 3 :-59~8&
似乎一切都解决了?不。 W"s/8;
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。 nT:<_'!
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。 p&\QkI=
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: pFMJG<W9,
OD[=fR|cp
template < typename Right > U&(gNuR>J
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Rmn|!C%%K
Right & rt) const y)|d`qC\
{ /kr|}`#
Z
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Z/ml,4e
} u)EtEl7Wq
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 5/6Jq
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。 N4qBCBr(
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。 jXmY8||w
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。 r-S%gG}~E
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。 v"
#8^q
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? XjzGtZ#6
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: g3'dkS!
F&p42!"
template < class Action > ?2o+x D2
class picker : public Action t^Bs3;E^
{ roriNr/e
public : 1k"t[^
picker( const Action & act) : Action(act) {} dL'oIBp
// all the operator overloaded
)]w&DNc
} ; B:i$
;L76V$&
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。 i0\]^F
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: rvhMu}.
ZX-A}
template < typename Right > x/]G"?Uix
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 6E^m*la%
{ (oCpQDab@
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); "<egm^Yq
} RI'}C`%v
Z8h;3Ek
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > I^LU*A=
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。 V`/c#y||
|R91|-H
template < typename T > struct picker_maker !}mM"|<
{ &<&eKq
typedef picker < constant_t < T > > result; V?T&>s
} ; m_ wvi
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > DV?c%z`YO
{ '%|Um3);0p
typedef picker < T > result; FN26f*/
} ; p;zT #%
It'kO jx]
下面总的结构就有了: /3Y"F"`M.
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。 ~_CZ1
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。 | LZ+_
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 G a$2o6
至此链式操作完美实现。 @~=d4Wj6
FS)C<T]t
8rBa}v9
七. 问题3 mm!JNb9(
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 NU.4_cixb
,{ 0&NX
template < typename T1, typename T2 > 3# 0Nd"/0
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const P_Gu~B!Y
{ OWr\$lm@z$
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); IWddJb~hu
} %Y.@AiViz
{P?p*2J'
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: Hjs#p{t[
W>CG;x{
template < typename T1, typename T2 > o<s~455m/
struct result_2 M_$;"NS+}
{ 9O&MsTmg$
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result;
_jCu=l_
} ; um".Z4S
T.{]t6t$U
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? #K-O<:s=y
这个差事就留给了holder自己。 {v d+cE
g_Y$5ft`
_!Z}HCk
template < int Order > qpf|.m
class holder; 5
r<cna
template <> Z_jV0[\v0P
class holder < 1 > CC`#2j
{ l,QO+
>)z
public : sx[mbKj<
template < typename T > ZI :wJU:f
struct result_1 p)Ht =~
{ F CfU=4O
typedef T & result; W-1Ub |8C
} ; 9-=kVmT&g
template < typename T1, typename T2 >
|M?VmG/6
struct result_2 1TN+pmc}@
{ ?ZKIs9E[m
typedef T1 & result; vHymSU/J
} ; <&1hJ)O
template < typename T > V22Br#+
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const >I/~)B`jhE
{ bC&xN@4
return (T & )r; ?|<p^:
} u]3VK
template < typename T1, typename T2 > i#U_g:~wC
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const d\ 7OtM
{ ` gor
return (T1 & )r1; bHs},i6
} :G<~x8]k0
} ; gHvkr?Cg
wD pL9 q
template <> lz#@_F|.*
class holder < 2 > Hg(nC*#/Q
{ Io7=Mc4
public : `GooSX
template < typename T > mFC9\
struct result_1 <;Td8T;
{ ,UT :wpc^i
typedef T & result; ~05(92bK
} ; 8\`otJY
template < typename T1, typename T2 >
OBM&N
struct result_2 cbx(
L8
{ 1[?xf4EMG
typedef T2 & result; ARB^]
} ; <5c^DA
template < typename T > M1Th~W9l
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const {`% q0Nr
{ y2x)<.cDP
return (T & )r; _cc9+o
} wqQrby<
template < typename T1, typename T2 > >$A, B
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const VsRdZ4
{ N?%FVF
return (T2 & )r2; kgF x
} /T<,vR
} ; OimqP
(Vy`u)gG
l\=He
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> >。 KJ6:ZTbW
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: VSc)0eyn
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 6~8X/
-02
G8hDR^ra
return l(i, j) = r(i, j); yuB\Z/
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 8&y3oxA,
=/^{Pn
return ( int & )i; FPuF1@K
return ( int & )j; j2!^iGS}
最后执行i = j; V34]5
可见,参数被正确的选择了。 EDGAaN*Q
p~t5PU*(
sCRmLUD
cD4H@!=a
McQWZ<
八. 中期总结 HNL;s5gq
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: P/~kX_
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 8IihG
\
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 JI~@H /j
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor E1rxuV|9
.l]w4Hf
'ul~f$
V
(L8z<id<z
O(44Dy@2
JclG*/Wjg4
九. 简化 zlN<yZB^
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。 9y&&6r<I
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 #-FfyxQ8ai
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: E\=23[0
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 F5EsaF'e4
+-*/&|^等 Vbpt?1:
2. 返回引用。 zF=E5TL-,4
=,各种复合赋值等 Ru^j~Cj5
3. 返回固定类型。 <-a6'g2y
各种逻辑/比较操作符(返回bool) F$&{@hd
4. 原样返回。 =5X(RGK
operator, w}QU;rl8q
5. 返回解引用的类型。 -D30(g{O
operator*(单目) NYN(2J
6. 返回地址。 UkXf)
operator&(单目) /M8&`
7. 下表访问返回类型。 ]$a,/Jt
operator[] N[dv
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 K9N\E"6ZP
operator<<和operator>> XnI)s^
095ZZ20
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。 >c 5V VA8
例如针对第一条,我们实现一个policy类: qx3`5)ef
OBmmOswg~
template < typename Left > +zLh<q 0
struct value_return h4dT N}
{ WscNjWQ^TD
template < typename T > 75t5:>"[
struct result_1 h\qM5Qx+Q
{ SPK%
' s
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; W"L;8u
} ; ,~,{$\p
(# ;<iu}
template < typename T1, typename T2 > $j!VJGVG
struct result_2 _3?7iH
{ V:8ph`1
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; yzQ^KqLH
} ; A#B6]j)
} ; 34\:1z+s M
u|a+:r)*4
<[mvfw
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait i=G.{.
atO/Tp
下面我们来剥离functor中的operator() !@[@xdV
首先operator里面的代码全是下面的形式: w-.=u3
;\Vi~2!8
return l(t) op r(t) /_MEb42&
return l(t1, t2) op r(t1, t2)
cfEi]
return op l(t) 2m/=0sb\{
return op l(t1, t2) 'v*Y7zZ#K
return l(t) op .U:D uyT
return l(t1, t2) op [J.-gN$X@
return l(t)[r(t)] hhVyz{u
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] m;"i4!
=9ISsI\Y6
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: D.\s mk
单目: return f(l(t), r(t)); K 6Gri>Um
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); fhZD[m#D
双目: return f(l(t)); ;0f?-W?1
return f(l(t1, t2)); 3Vj,O?(Z
下面就是f的实现,以operator/为例 On{p(|l
(X"WEp^Q{I
struct meta_divide ,3`RM$
{ AK*F,H9
template < typename T1, typename T2 > ~~_!&
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) \y
G//
{ HFL(t]
return t1 / t2; wKq-|yf,
} ,mE*k79L6
} ; P`K?k<
&91U(Go
这个工作可以让宏来做: D<2|&xaR
.l->O-=
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ :>K=kZ=k
template < typename T1, typename T2 > \ Ws;}D}+
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; aQK>q. t
以后可以直接用 )`ZTu -|
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) jHxg(]
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 KF"&9nB
(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。。。) >6(91J
)NwIEk>Tf
|hprk-R*OH
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 k2xOu9ncEj
8W|qm;J98
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > |lijnfp
class unary_op : public Rettype : _>/Yd7-&
{ b'N(eka
Left l; l 6;}nG
public : iJza zQ
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Z~VSWrw3
gt1W_C\
template < typename T > + W ?
/A]
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const fr1/9E;
{ OI9V'W$
return FuncType::execute(l(t)); q+/c+u?=^
} X=<-rFW
:-=,([TJ
template < typename T1, typename T2 > vElVw.
P
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const zd+_
BPT
{ ;MqH)M
return FuncType::execute(l(t1, t2)); RQZ|:SvV
} j z aC
} ; V(%L}0[]
v}v! hs Q
KMxP%dV/=
同样还可以申明一个binary_op "YUyM5X
IQFt4{aK3
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > j7vp@l6`L
class binary_op : public Rettype 6}YWM]c%
{ ^&'&Y>
Left l; )vFJx[a<n`
Right r; wj fk >
public : pr2b<(Pm
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} r?s,
ubn`w=w$
template < typename T > >4A~?=
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,1"w2, =
{ H*DWDJxmV
return FuncType::execute(l(t), r(t)); :RsO$@0G
} l@8UL</W
F
j_r
n
template < typename T1, typename T2 > H1(Zzn1
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const XCNfogl
{ K +oFu%
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); S+Aq0B<
} 5YlY=J
} ; DlkHE8r\
m]yt6b4
Y~qv 0O6K
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 KKR@u(+"a
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 km;M!}D
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ?NZKu6
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 P&@:''
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Hnv{sND[
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 'sCj\N
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 8KioL{h
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) N`tBDl"ld
下面是修改过的unary_op c$)Y$@D
nDh]: t=
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > x(/KHpSWK
class unary_op h)EHaaf
{ SCClD6k=V
Left l; [b:$sR;
~RV>V*l
public : 4~Ptn / g
y9?~^pTx
unary_op( const Left & l) : l(l) {} uaMf3HeYV
WxE4r
template < typename T > yJx{6
struct result_1 oyGO!j
{ 3"O)"/"Q.
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; CKShz]1
} ; |sN>/89=/
[E_eaez7#
template < typename T1, typename T2 > ~c>* 3*
struct result_2 "HRoS#|\
{ o2
=UUD&
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 'iM;e K
} ; L lmdydC%
gU7@}P
template < typename T1, typename T2 > ^goa$uxU
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const bWN%dn$$M
{ ,EyZ2`|
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); #rL%K3'
} KdT1Nb=
=yv_i]9AN
template < typename T > s? /#8 `
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =H T:p:S
{ Ys@M1o
return OpClass::execute(lt(t)); ecK{+Z'G
} bI)ItC_wf!
LRO'o{4$E
} ; Y6T1_XG
fk%yi[
mX78Av.z!
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 FgIL Q"+
好啦,现在才真正完美了。 yoKl.U"&
现在在picker里面就可以这么添加了: 74VN3m
3[kY:5-
template < typename Right > KX e/i~AS
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const - aCtk$3
{ d'~sy>
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); :DP%>H|
} B3V:? #
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 <qD/ #$
J:
GzJLG=M
a+$WlG/x
z4f\0uQ
十. bind x0^O?UR
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 x!klnpGp
先来分析一下一段例子 2c>e Mfa
8*rd`k1|g
d\aarhD8*
int foo( int x, int y) { return x - y;} 14TA( v]T
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ^dB~#A1
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 [KA&KI^hF
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 7 jq?zS|
我们来写个简单的。
5Xn+cw*
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 'p=5hsG
对于函数对象类的版本: "mbcZ5_
x{Y}1+Y4
template < typename Func > s hbPy
struct functor_trait Nz`4q%+
{ S<"M5e
typedef typename Func::result_type result_type; Ha l,%W~e
} ; mQmn &:R
对于无参数函数的版本: !8q+W`{
)clSW
template < typename Ret > ;[%_sVIy
struct functor_trait < Ret ( * )() > YfBb=rN2s
{ 0-H! \IB
typedef Ret result_type; _3UH"9g{
} ; z;:c_y!f
对于单参数函数的版本: }q1@[
aE
>C"f'!oM,j
template < typename Ret, typename V1 > -%]O-'
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > %(a<(3r
{ ,}15Cse
typedef Ret result_type; M17oAVN7D
} ; 5y7rY!]Bf
对于双参数函数的版本: #3@ Du(_n
2j_YHv$I
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > V eO$n*O
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > iOpMU
{ jEj#|w
typedef Ret result_type; v. ,|#}0 o
} ; >AsD6]
等等。。。 )Lht}I ]:
然后我们就可以仿照value_return写一个policy I`"8}d@Jm
J+f
.r|?
template < typename Func > n}9vAvC
struct func_return ;seD{y7!
{ |;2Y|>=
template < typename T > 5urM,1SQ@
struct result_1 wjk-$p
{ sS 5 ]d8
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; EL!V\J`S_
} ; 4`lt 4L
V{17iRflf
template < typename T1, typename T2 > 8<(qN>R
struct result_2 1PWs">*(
{ Bw-<xwD
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; T'9I&h%\
} ; yX%T-/XJ
} ; ":E^&yQ
m+p}Qi8i)
!g}?x3
最后一个单参数binder就很容易写出来了 [(v?Z`cX\
OjxaA[$
template < typename Func, typename aPicker > 2XhtK
class binder_1 sg"J00
{ }:u" ?v=|j
Func fn; `ER">@&
aPicker pk; Wz)O,X^
public : 0yW#).D^b
n:JWu0,h
template < typename T > cW B>
struct result_1 $0WO
4C%M
{ dz
fR ^Gv
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; TWF6YAQm
} ; RAMkTS
x)eYqH~i
template < typename T1, typename T2 > @y%4BU&>0
struct result_2 K_/8MLJQ
{ $qkVu
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; s%h|>l[lKT
} ; 0r?975@A
Oo'IeXQ9(
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Y<('G5A
6<sd6SM
template < typename T > 9(?9yFbj5
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const MhMY"bx8
{ )cA#2mlS'1
return fn(pk(t)); dQ6:c7hp>D
} |J:n'}
template < typename T1, typename T2 > z-<091,
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const f,:SI&c\
{ D<}z7W-
return fn(pk(t1, t2)); >hqev-
} hE>ux"_2/
} ; V<~.:G$3H
'<N^u@tF7
4W7
一目了然不是么? i#/,Q1yEn
最后实现bind 2NS(;tBB0
'n`+R~Kkh
aRSGI ja<L
template < typename Func, typename aPicker > b-pZrnZ!
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) V1Yab#
{ :1h1+b@,
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); S~BBBD
} +X[+SF)!
o&]b\dV
2个以上参数的bind可以同理实现。 t']d_Vcza
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 L ]HtmI
1Rlg%G'
十一. phoenix }SL&Y `Y]
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: rQ~7BlE
9>gxJ7pY
for_each(v.begin(), v.end(), r{y&}gA
( qYD$_a
do_ }Ruj h4*
[ z~[:@mGl
cout << _1 << " , " 4 .7YIM
] npsDy&