一. 什么是Lambda 2wOy}:
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 cd"wNH-
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, `1p?*9Ssn
&(\@sxAyZ
}@4|7
?hSha)1:
class filler WA$ p_% r=
{ & ^!v*=z
public : 4O Zy&,
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} &x/k^p=
} ; Y=WR6!{
NQ3|\<Wt
i~AJ.@
#
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: AuM:2N2
I_L;T
'qlxAYw<f
j)<[j&OWw
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); EreAn
iDvpXn
h&'J+b
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 A@{ !:_55
][N) 2_^M
/op/g]O}
9e76pP(
二. 战前分析 $@4e(Zrmo
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 .i\wE@v
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 !Ba3`B5l
].c@Gm_(
S&`O\!NF
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); -&~IOqlui
/* --------------------------------------------- */ I]UA0[8X
vector < int *> vp( 10 ); mc56L[
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); \Em-.%c
/* --------------------------------------------- */ DwC@"i.
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); F_~6n]Sr
/* --------------------------------------------- */ IM|Se4;x
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); @%keTTZ
/* --------------------------------------------- */ J4&XPr9
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 8Y]}Gb!
/* --------------------------------------------- */ BfEx'C
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); s2%0#6c'c
n+S&!PB
%`N&ti
%L.rcbg:<c
看了之后,我们可以思考一些问题: zZw@c?
1._1, _2是什么? D)RdOldr
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 >R) F}
2._1 = 1是在做什么? f@#w{W,3
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 l+'`BBh*]
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 JiUT\y
dnLo(<{<U
N+[}Gb"8q
三. 动工 N)Qlkz$X
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ^w ]1qjGw
jBGG2[hV
O\:;q*]
Y~}QJ+`?
template < typename T > orK +B4
class assignment S So~.)J
{ @b>YkJDk
T value; q8tP29
public : tgS+"ugl
assignment( const T & v) : value(v) {} _;%.1H{N
template < typename T2 > Ed8U;U b
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } fa/P%9db
} ; C!oksI
{[rO2<MkA#
939]8BERt
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 V&$ J;
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment t
PAt?
Fj36K6!#?
k^~@9F5k
gA|!$EAM
class holder kz3?j<
{ s-Q7uohK
public : ktdz@f
template < typename T > /"g[Ay
assignment < T > operator = ( const T & t) const 4/ 0/#G#j
{ jw2_!D
return assignment < T > (t); lsN/$M|}
} ]Sk#a-^~
} ; {: Am9B
R'jUS7]Y
o$^O<z L
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: )jp{*?^\
0:PH[\Z
static holder _1; :$+D
2*(
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 B=r]_&u-u
wGZ>iLe:
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); *tIdp`xT/T
而不用手动写一个函数对象。 -O>^eMWywo
-%7Jj;yA
7/[TE
-d\AiT
四. 问题分析 {yul.m
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。 #3AYz82w
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。 w+URCj
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 )UxQf37
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 "Yc^Nc
下面我们可以对这几个问题进行分析。 L5i#Kh_
u-]vK
五. 问题1:一致性 g!~-^_F
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?| 5&GQ=m
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 d"QM;9
2D\x-!l/
struct holder 'Y~8_+J?
{ IF,i^,
// S&gKgQD"Q
template < typename T > nph7&[xQI
T & operator ()( const T & r) const :e5:\|5*5
{ #3 }5cC8_
return (T & )r; ?[a7l:3-[
} |>jqH @\P
} ; 7TMDZ*
"\wDS2M)
这样的话assignment也必须相应改动: 'b?#4rq}
%Q>~7P
template < typename Left, typename Right > YL0WUD_>
class assignment 1( QWt
{ %B*<BgJ;4F
Left l; gdkLPZ<<
Right r; K{eqB!@j
public : o`JlXuG?o
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} vfk7J5y
template < typename T2 > c,{&
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } sM);gI14
} ; 3> n2
pGZl.OI
同时,holder的operator=也需要改动: 2Mv)0%,c
9!Q
$GE?vl
template < typename T > Q0[CH~
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const YFC0KU
{ ]k3GFPw
return assignment < holder, T > ( * this , t); >F
LdI
} 5 O{Ip-
{ c6DT
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 CrQA :_Z(7
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 f<$K.i
l>[QrRXiSN
return l(rhs) = r; ouu-wQ|(mM
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。 :_I
wc=
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: g9grfN
"'&>g4F`o
template < typename Tp > d=c1WK
class constant_t *cI6&;y
{ !z"a_
const Tp t; 3f7t%
public : }tl8(kjm
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} z_[3IAZ
template < typename T > hhh: rmEZl
const Tp & operator ()( const T & r) const q:D0$YY0
{ o q'J*6r
return t; 5Qm.ECXV
} fjz2m
} ; m`1}O"<&i
p8}5x 2F
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 f;_K}23
下面就可以修改holder的operator=了 1,*Z_ F=y
I1}{~@
template < typename T > EFT02#F_f
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ,*O{jc`(
{ B[U.CAUn
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ?
A^3.`
} :g]HB,78
JE8p5WaR
同时也要修改assignment的operator() ^|:{,d#Y
v2W"+QS}u
template < typename T2 > Ej{eq^n
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } ^r?sgJ
现在代码看起来就很一致了。 ]Pg?(lr6)
,~=z_G`R
六. 问题2:链式操作 ,co9f.(w
现在让我们来看看如何处理链式操作。 V]CK'
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。 VE S4x%r=
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。 :b3lJ-dB
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。 uq#h\p|
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 07G*M ]
>sl1 cC
template < typename T > QVZ6;/
struct result_1 "< hx
{ T\b";+!W
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ?T%K +
} ; =[tls^
QWQ6j#`
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: J1v0
\
lLwQridFXh
template < typename T > \`iW__
struct ref 4|o{_g[
{ aR(Z~z;C
typedef T & reference; q0KXuMK
} ; ]mLTF',5
template < typename T > ePcI^}{
struct ref < T &> H*
JC`:
{ Xta>
typedef T & reference; eMPQ|
W
} ; FoelOq6
~ dI&> CL
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: A1 s=;qr
;hRpAN
template < typename T > owS@dbO
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const d_?Zr`:
{ }rAN2D]"}
return l(t) = r(t); ,+5VeRyrV
} Z?j='/u>@
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。 R.WsC bU
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 :
1f 5;]%N
V/wc[p
~
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 C9;X6
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: }SvWC8
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 lO[jf6gB
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 OB
I8~k
最后的布局是: a.*j8T
Add $}"Wta
/ \ \oZUG
Divide 5 <cS7L0h
/ \ o B}G^t
_1 3 Rb>RjHo S
似乎一切都解决了?不。 Hn]n]wsLy
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 &DhA$o "'
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。 s!RA_%8/>
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: QRG)~
:8!3*C-=
template < typename Right > E1 gTrMo
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const lp%.n= '\
Right & rt) const JX,#W!d
{ 1AkHig,
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); YM/3VD
} bqwW9D(
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Mh/>qyS*2
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。 W%<]_u[-}
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。 0-; P&m!!
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。 3f.Gog
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。 L-:L=
snO
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? H5MAN,`
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: #yRA.;
?)QBJ9F
template < class Action > ``)1`wx$
class picker : public Action +T-zf@j
{ NF.6(PG|
public :
G#n)|p
picker( const Action & act) : Action(act) {} U.sPFt
// all the operator overloaded Tq_X8X#p
} ; }Z$G=;3#
~5dq5_
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。
o*ED!y7
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: ~I^[rP~
(GOrfr
template < typename Right > <hC3#dNRd
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const K[yJu 4
{ 4bjp*1 *]
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 7,VWvmWJex
} E/-Kd!|"
W%ZU& YBc
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > MxA'T(Ay
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。 W]MJ!4
"X}F%:HL
template < typename T > struct picker_maker mSw?iL
{ `V2j[Fz
typedef picker < constant_t < T > > result; gbv[*R{<%
} ; pXEVI6 }
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ${,eQ\
{ wmCV%g\.d:
typedef picker < T > result; W$&Ets8zo
} ; /;m!>{({)
r&~iEO|?\
下面总的结构就有了: .wn_e=lT
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。 >w;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。 [|O6n"'
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 {+mkXp])R
至此链式操作完美实现。 :=7;P)
XFAt\g
BjJ gQ`X
七. 问题3 [ +@<T)
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。 Lk+1r8
Jm,X~Si
template < typename T1, typename T2 > aT1W]i
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const BFu9KS+@)
{ #IA(*oM
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); RWcQT`
} r>@/XYK&\
O*CX@Ne
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: uKzz/Y{
\-id[zKb
template < typename T1, typename T2 > T0)y5
struct result_2 *fX)=?h56
{ K1nwv"
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; R@aT=\u+
} ; zQfxw?~A
yC$7XSr=
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? #$)rwm.jW?
这个差事就留给了holder自己。 H
pfI
=W^L8!BE'
~m&oa@*=y
template < int Order > 3<E$m*
class holder; 7ij=%if2@k
template <> gZSi\m>
class holder < 1 > Ci:QIsu*
{ D4-U[l+K>
public : -iX!F~qS,
template < typename T >
`.-C6!
struct result_1 5-po>1g'
{
2xj`cFT
typedef T & result; ts$UC $
} ; pD/S\E0@t
template < typename T1, typename T2 > {XW>:EU'N
struct result_2 )fr\V."
{ dPX>A4wp
typedef T1 & result; IvSrJe[;
} ; WF0>R^SpZ
template < typename T > \./2Qc,
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const E#]%e^
{ e@VRdhb
return (T & )r; ^yZEpQN_
} I2Rp=L:z5
template < typename T1, typename T2 > E:OeU_\
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const AtYYu
{ Tr!X2#)A!
return (T1 & )r1; Lj,%pz J
} @SB+u+mOS
} ; r\`m[Q
s``L?9
template <> oI/ThM`=q
class holder < 2 > i*>yUav"
{ <3CrCEPC
public : w;_=$L'H&G
template < typename T > |sAg@kM
struct result_1 {`
{ Inoou'jX
typedef T & result; 8~>3&jX
} ; e/Y+S;a
template < typename T1, typename T2 > %V/]V,w:*R
struct result_2 wUndNE
{ SQx):L)P6
typedef T2 & result; 8A_(]Q
} ; n\Nl2u& m
template < typename T > /Qy0vAvJ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const np(<Ap r
{ I78pul8!
return (T & )r; \[jItg,+
} v$Z1Lh
template < typename T1, typename T2 > X9wi:
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const C3gz)!3
{ _=#mmZkq
return (T2 & )r2; 58,mu#yq6
} ;zODp+4@Q
} ; "(GeW286k
EG6fC4rfC
IgJC>;]u
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 %4J?xhd
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: UPF=X)!M
首先 assignment::operator(int, int)被调用: O:)@J b2
_aYQ(FO
return l(i, j) = r(i, j); 2ra4t]f6
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) hI0l2OE
`Fr$q1qae{
return ( int & )i; `!N?#N:b)
return ( int & )j; zZ-*/THB@R
最后执行i = j; cB^lSmu5
可见,参数被正确的选择了。 L zC~> Uj
e+U o-CO
DK;-2K
va<pHSX&I@
rD gl@B3
八. 中期总结 5N0H^
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: g>f394j
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 $-73}[UA 4
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 `PfC:L
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ]vMft?
S0cO00_ob
hrK^oa_[W
IT|CfQ [D
aL}_j#m{
v3Kqs:"\
九. 简化 pm+[,u!i
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 3(kZfH~
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 fmh]Y/UC
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: `'`XB0vb
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 \&fK 8H1
+-*/&|^等 &/p9+gd
2. 返回引用。 =1C9lKm
=,各种复合赋值等 /<~IKVz\&
3. 返回固定类型。 t*#T~3p
各种逻辑/比较操作符(返回bool) J5wq}<8
4. 原样返回。 Zh*I0m
operator, qM'5cxe
5. 返回解引用的类型。 ifUgj8i_
operator*(单目) gC_U7a w
6. 返回地址。 PQ" Dl=,
operator&(单目) h.NA$E?7
7. 下表访问返回类型。 Sj\8$QIXC
operator[] rE
8-MB
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Rd/!CJ@g
operator<<和operator>> lCXo+|$?s
3c)xNXq m
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。 2\n6XAQ*
例如针对第一条,我们实现一个policy类: qW*)]s)z
G8VWx&RE
template < typename Left > ! WNr09`
struct value_return \oyr[so(i
{ Gwe9<
y
template < typename T > ^)WGc/
struct result_1 }/|1"D
{ rnUe/HjH
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; :B
im`mHl
} ; \TjsXy=:)
(Q&Z/Fe
template < typename T1, typename T2 > kq+L63fZ
struct result_2 HUH=Y;
{ ;IyQqP#,<
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; q-'zZ#
} ; 8l6R.l
} ; 1QThAFN
:7gIm|2"]
{8eNQ-4I
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait _:J!
|'
q4{ 6@q
下面我们来剥离functor中的operator() o 0B`~7(
首先operator里面的代码全是下面的形式: gO29:L[t
/1YqDK0
return l(t) op r(t) W>.qGK|l
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ==&=3
return op l(t) F{v+z8nW
return op l(t1, t2) NeYj[Q~xy
return l(t) op 8WMC ~
return l(t1, t2) op +u7mw<A
8
return l(t)[r(t)] iVE+c"c!2&
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] d4/ZOj+%
#-{4F?DA]y
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: b$hQB090
单目: return f(l(t), r(t)); 'Q# KjY
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ]. eGsh2
双目: return f(l(t)); V<b"jCXI
return f(l(t1, t2)); >5\rU[H>
下面就是f的实现,以operator/为例 j:g/[_0s
tq{
aa
struct meta_divide rc"yEI-``"
{ qSON3Iid
template < typename T1, typename T2 > ^vUdf.n9
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ~e|~c<!z8@
{ |#k1a:
return t1 / t2; <Fi/!
} ZDlMkHJ
} ; m6s32??m
BQsy)H`4E
这个工作可以让宏来做: }JS?42CTaV
!I@"+oY<
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ *g7dB2{
template < typename T1, typename T2 > \ >>p3#~/
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; tcfUhSz,I
以后可以直接用 uCx\Bt"VI
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Pt E>08
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 R ~#\gMs
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) f5AK@]4G
7yK
>
5E$)Ip
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 L0}"H
.
#,Rmu
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > w _n)*he)z
class unary_op : public Rettype z"|^Y|`m
{ tJc9R2
Left l; A >Js`s
public : C]82Mt
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Jjv,
)@yo
9M<{@<]dm
template < typename T > d+$a5 [^9
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const bX8Bn0#a+
{ !$P&`n]@
return FuncType::execute(l(t)); Ie4}F|#=
} &{99Owqg
U)2\=%8
template < typename T1, typename T2 > /_v@YB!0
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const D3$}S{Yw1
{ El,p}Bi.
return FuncType::execute(l(t1, t2)); \xwE4K
} +c?1\{M
} ; XDU&Z2A
[/xw5rO%
lj(}{O
同样还可以申明一个binary_op KnKV+:"
y8VLFe;
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > "YM)bc
class binary_op : public Rettype 52=?!
JM
{ lIz"mk
Left l; pno]Bld'z
Right r; jU/0a=h9
public : p \1-.
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} <rNCb;
}sZme3*J[
template < typename T > y]yp8Bs+
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const x pT85D
{ #)z_TM07P
return FuncType::execute(l(t), r(t)); wpO-cJ!,
} zrri&QDF<
d?S7E
q9`
template < typename T1, typename T2 > SnRk` 5t
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const l-g+E{ZM
{ I8rtta
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); "aHA6zTB
} 4fgA3%
} ; '7 SFa]tH
C[z5&
x2
t[|^[%i
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 q3n(Z
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 1*, f
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) '(4$h3-gv7
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。 jNBvy1
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! EA8K*>'pv
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。。。 |p}qK
Fdi
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ^^1rjh1I
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) QE1DTU
下面是修改过的unary_op #**vIwX-Q
2Ck'A0d
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > bd_&=VLTC
class unary_op d#'aT mu!
{ -AWL :<
Left l; i{vM NI{
.-Yhpw>f
public : v47Y7s:uQ
B_$hi=?TTd
unary_op( const Left & l) : l(l) {} &z8I@^<
W6:ei.d+NS
template < typename T > E|P
struct result_1 !lpKZG
{ !36jtKdM
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; #-r,;
} ;
74i
}}y~\TB~}
template < typename T1, typename T2 > vau0Jn%=ck
struct result_2 z)*7LI
{ >VIb|YA
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; XR3=Y0YDf
} ; R-5EztmLae
XpFW(v
template < typename T1, typename T2 > 2j*;1
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const JL.noV3q$
{ =wE1j
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); qn=~4rg]R
} I*hCIy#;
+X#JCLD
template < typename T > Kw_> X&GcJ
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [Vzp D 4
{ FtHR.S=u
return OpClass::execute(lt(t)); IY jt*p5
} KElzYZl8
99)m d
} ; 3z5w}qN]M
W(.q.Sx>
6_1v~#
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 |:Q`9;
好啦,现在才真正完美了。 +a7J;-|
现在在picker里面就可以这么添加了: rRgP/E#_
ksb.]P d.
template < typename Right > *c<0cHv*
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const *PEk+e
{ 0@ccXFE
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); " b?1Yc-
} {\u=m>2U|
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。 D}YAu,<K
Ni bOtIZ
,z8<[Q-#
vK@t=d
L!2BE[~
十. bind Ut|G.%1Vd%
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。 -SO`wL NV
先来分析一下一段例子 ]m&cVy&
k?[|8H~2C
bUJ5jkZ)
int foo( int x, int y) { return x - y;} 5^:N]Mp"
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 fZ8at
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 z;fi
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。 /8](M5X]f
我们来写个简单的。 [(Jj@HlP6T
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: GB MCw
对于函数对象类的版本: SI-G7e)3;>
{6E&\
template < typename Func > r92C^h0
struct functor_trait @-9u;aL
{ HH`G/(a
typedef typename Func::result_type result_type; (rDB|kc^7
} ; >U?U;i
对于无参数函数的版本: rwYlg:
%UV'HcO/gp
template < typename Ret > >M1m(u84#
struct functor_trait < Ret ( * )() > @!;EW
R]
{ 0C3s
typedef Ret result_type; I" AgRa
} ; 7NG^I6WP-
对于单参数函数的版本: 6@N?`6Bt
D
H}gvV
template < typename Ret, typename V1 > D`|.%
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > &tKr
?l
{ WcE{1&PXx
typedef Ret result_type; L!fiW`>0G
} ; *p&c}2'
对于双参数函数的版本: 8Df(|>mK
TttD}`\.
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > i]sz*\P~
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > =[X..<bW9:
{ Yr7%C
typedef Ret result_type; iP nu *29
} ; f[}N
等等。。。 n4* hQi+d
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Av3qoH)[<
?=C?3R
template < typename Func > <[N"W82p
struct func_return w"p,6Ew
{ e@B+\1
template < typename T > \=kre+g
struct result_1 c(:qid
{ 67916
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; z@\r V@W5
} ; ~KtA0BtC
Y6J7N^
template < typename T1, typename T2 > HkH!B.H]
struct result_2 ^Md]e<WAp
{ k{fTqKS%h
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; qT
U(]O1
} ; M@LI(;
} ; !kzC1U
86.LkwlqoH
xUp[)B6?:
最后一个单参数binder就很容易写出来了 OIT9.c0h
W6=j^nv
template < typename Func, typename aPicker > QEUr+7[
class binder_1 a-P'h1hbH
{ "ZuhN(-`
Func fn; {|{}]B
aPicker pk; y(I_ 6+B^
public : ;THb6Jz/+
M!KHBr
template < typename T > 8UAbTqB-
struct result_1 ulc m
{ 8(GH.)I+0
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; Mo4#UV
} ; <ZF,3~v?
F0cde
template < typename T1, typename T2 > %TO=]>q
struct result_2 %D::$,;<<
{ ^iWcuh_n
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; }8+rrzMUB
} ; kPh;SCr{
&3jq'@6
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} [gZz'q&[)
$?38o6
template < typename T > TB=KTj
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .I6:iB
{ }7`HJ>+m)H
return fn(pk(t)); H<^*V8J 'w
} $Vu%4kq
template < typename T1, typename T2 > ]e*Zx;6oi
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 81O\BO.T
{ u!&w"t61Nd
return fn(pk(t1, t2)); [# X:!xcl
} ,&wTUS\
} ; ||{V*"+\
5kX#qT=
;g-L2(T05;
一目了然不是么? Pc=S^}+
最后实现bind UKIDFDn6_
cBgdBPDa
.GJl@==~1
template < typename Func, typename aPicker > R"j6 w[tn
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) $OE~0Z\0
{ 6SYQRK
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Iyo ey
} q\PHA
DXbzl
+R
2个以上参数的bind可以同理实现。 eSV_.uvsb
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 [1I>Bc&o*
(r&e|
十一. phoenix I'23$IzPA
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: n@3(bl5{
XIv{jzgF
for_each(v.begin(), v.end(), (6 jr}kP
( =1rq?M eX
do_ a$Lry?pb
[ 1P"akc
cout << _1 << " , " `(SWE+m1g
] LGxQ>f[V
.while_( -- _1), .JR"|;M}
cout << var( " \n " ) P'4oI0Bw
) jU 4*fzsZI
); SvlS4C
kR
C0iTV'I
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: n+5X*~D
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor Ol;}+?[Q
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 ZI<p%IQ
那么我们就照着这个思路来实现吧: W*'gqwM&
Jk$XL<t
&9Vm3X
template < typename Cond, typename Actor > 9.bMA<X
class do_while x]({Po4
{ oXCZpS
Cond cd; EYwDv4H,g
Actor act; IIN"'7Z^R
public : Y0kDHG
template < typename T > oB3,"zY
struct result_1 &hK5WP6whW
{ 5kwDmJy
typedef int result_type; ^':Az6Z
} ; W#pA W
7l-`k
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} PI"&-lXI-m
&FQ]`g3_@
template < typename T > NNWbbU3wjh
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const $N7:;X"l
{ @ 2mJh^cj
do $(2c0S{ 1
{ vt;<+"eps
act(t); ^k&T