一. 什么是Lambda :<v$vER,&
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 7Rh:+bT
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, %8{_;-f
OLR1/t`V
!S-hv1bE
}-Ma~/
class filler )UdS(Bj
{ =Fs LF
public : uE|[7,D7;u
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Ni)#tz_9
} ; Zn} )&Xt
]`kvq0Gyb
J-ZM1HoB
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: gdZVc9_
i;xMf5Jz
<Ztda !
eJA{]^Zf
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); .5ycO
&B85;
ii2Z}qe
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 C}kJGi
$P@cS1sB
}2.}fHb2
3"hR:'ts
二. 战前分析 .#eXNyCe
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 >V$#Um?AXj
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 2r0!h98
)/AvWDKvO
Iq=B]oE
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 8WGM%n#q
/* --------------------------------------------- */ /t^lI%&
vector < int *> vp( 10 ); }:8>>lQ
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Q(IS=
/* --------------------------------------------- */ D6oby*_w
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); !491
\W0ZH
/* --------------------------------------------- */ W9Lg}[>:)
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); V<pqc&f.
/* --------------------------------------------- */ //,'oh~W
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ~.lH)
/* --------------------------------------------- */ #]N9/Hij#g
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ^k(eRs;K
zLqp@\sT
Ju[`Qw`I
b?NeSiswn
看了之后,我们可以思考一些问题: )89jP088V
1._1, _2是什么? 11T\2&Q
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。 8'[wa
2._1 = 1是在做什么? -8jqC6mQ
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。 =4
H K
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。 bx^EaXj(r
D5b_m|7%
c]r|I%D
三. 动工 PPO<{
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: g DG m32
NGs9Jke2
TjK5UML
90ag!
template < typename T > yy1r,dw
class assignment <3x#(ms!!
{ }_22wjm~
T value; z\Y^x9
public : EM/+1
_u
assignment( const T & v) : value(v) {} l,L=VDEz,
template < typename T2 > sr+mY;
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } an`(?6d
} ; ncr-i!Jjk
P/9J!.Cm
L,pSdeq
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 <xjv7`G7
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment xm0#4GFUS
{kH^OZ^(e
JW[\"`x!
\=V[ba:q
class holder
cgeS)C7
{ mRY6[*u
public : uW9M&"C~
template < typename T > 4Z9 3g{
assignment < T > operator = ( const T & t) const mVAm ^JK
{ J\$l3i/I
return assignment < T > (t); R<HZC;x
} [5*-V^m2
} ; UjOhaj "h
|I5?5 J\
s)8M? |[`I
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: %,cFX[D/)
A<5`[<x$
static holder _1; yaLW(@
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 xBfe8lor
LC\:xia{X
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); J8BT%
而不用手动写一个函数对象。 z8 ;#H
tr
-+>r4P
/B\-DP3K
tB=D&L3
四. 问题分析 N pND/
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。 Sw@,<4S
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。 &E
riskI
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ,wi=!KzX
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 9PqgBq
下面我们可以对这几个问题进行分析。 U"Hquo
3t{leuO'
五. 问题1:一致性 lO:{tV
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?| &N_c-@2O
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 7QiCZcb\
xyjVdD\
struct holder nCMa$+
{ kz;_f
// A=C3e4.C
template < typename T > wy-
C~b'Qd
T & operator ()( const T & r) const qZsddll
{ ~)a;59<$
return (T & )r; 0s9z @>2
} k)K-mD``U
} ; c_bVF 'Bz
q[OTaSQ~u^
这样的话assignment也必须相应改动: ZHF(q6T
iq uTT~
template < typename Left, typename Right > Rw\C0'
class assignment _+04M)q0
{ }t%>_
Left l; _d| 62VS
Right r; jc.JX_/
public : B%J%TR_
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 5J+V:Xu{
template < typename T2 > }j(2Dl
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } !HjNx%o5<
} ; mHEf-6|C`
4G8nebv
同时,holder的operator=也需要改动: ivX37,B\bS
<j
9Mt=8M
template < typename T > "x|NG,<[9
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const }t51U0b%
{ XCIa2Syo
return assignment < holder, T > ( * this , t); +Sd,l>8\
} R=?po=
"c/s/$k//
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 Ryq"\Q>+
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ZutB_uW
loUl$X.u
return l(rhs) = r; fEw=I7{Y
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。 y /:T(tk$
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: $C05iD
L=HVdeE
template < typename Tp > ?5yH'9zE
class constant_t sjzXJ`s
{ {y:#'n
const Tp t; p=~h|(M|
public : l/ rZcf8z
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} xeHb89GnoQ
template < typename T > Lubs{-5lk
const Tp & operator ()( const T & r) const *Cnq2=A]A
{ r[v-?W'
return t; },fo+vRM
} u.kYp
} ; G?ugMl}
JOdwv4(3V
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 U$A7EFK'
下面就可以修改holder的operator=了 Q-`{PJ(p
YXzZ-28,<
template < typename T > m@Ip^]9ry
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const fNqmTRu
{ 7SK3
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); %[nR|a<
} zvGK6qCk
TsX+. i'
同时也要修改assignment的operator() <4Q1 2:
!b7'>b'J<1
template < typename T2 > k%l_N)38
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } =F'M~3M
现在代码看起来就很一致了。 Be{/2jU%
98A(jsj
六. 问题2:链式操作 Dr6s^}}~n
现在让我们来看看如何处理链式操作。 g8,?S6\nMz
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。 ^S#\O>GHP
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。 ("?&p3];b
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。 ;V~rWzKM(
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct kG$E
tE#
'(*&Ax
template < typename T > >:jM}*dnL
struct result_1 -MrtliepW*
{ Zlk,])9 Q
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; zkh hN"bX
} ; sOl>5:D6
oSn! "<x
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: Qsg/V]
5 o#<`_=J
template < typename T > {Z#e{~m#
struct ref >I4p9y(u
{ ^XBzZ!h|
typedef T & reference; ^Ti_<<X
} ; -^iUVO`z
template < typename T > $Ns,ts(ng
struct ref < T &> rBD(2M
{ 2$
|]Vj*Zs
typedef T & reference; 3I"NI.>*
} ; *K(k Kph
+}^|dkc
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: W|25t)cJ8h
z.3<{-n}0i
template < typename T > Qz@IK:B}
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const oTCzY Y
{ `/O`OrZ1K
return l(t) = r(t); Tm)GC_
} OJP5k/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。 <b d1
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 8K0X[-hs8
q^a|wTC
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 D<U
9m3
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: b mOqeUgB
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 OXHvT/L`
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 C$<"w,
最后的布局是: VEj$^bpp5s
Add S]&8St
/ \ #bT8QbJ(
Divide 5 -AjH}A[!
/ \ oW1"%i%
_1 3 ~x|aoozL
似乎一切都解决了?不。 ~:>AR` 9G
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。 #:J:YMv
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。 /O|:{LQ
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: :dP~.ZY7
SY-ez91
template < typename Right > i;o}o*=
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const I^~=,D
Right & rt) const l|YT[LR7
{ $. %L
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); LY]nl3{E
} kE/`n],1U
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 z %x7fe
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 )K~w'TUr
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 .'|mY$U~]
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。 |3}5:k
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。 2fl4h<V
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? \dRzS@l
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: QyPg
|#T2>
Ji;SY{~kv
template < class Action > ' .B.V?7
class picker : public Action n*Q`g@`
{ kdp%
!S%2
public : #s"851e
picker( const Action & act) : Action(act) {} q|5Q?t:,r
// all the operator overloaded .K IVf8)"
} ; *'D=1{WZ!
gH %y
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。 w
|_GV}#_
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: 2fJ{LC
v:KX9A.
template < typename Right > }A]BpSEP
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ,c>N}*6h=W
{ `Da+75 f6v
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); '\`6ot8
} EYL]TeS
\PpXL*.
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > XCDSmZ
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。 9tn;L"#&N
#G_F`&
template < typename T > struct picker_maker Sw)i1S9
{ ncv7t|ZN
typedef picker < constant_t < T > > result; !z"Nv1!~|
} ; jM~Bu.7 i6
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > x?"#gK`3;
{ nnNv0?>d(
typedef picker < T > result; V!4a*,Pz
} ; fb.J$fX
f/}
下面总的结构就有了: @F>F#-2
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。 845
W>B
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。 ?i~g,P]NK
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 YNSyi@
至此链式操作完美实现。 < f(?T`
z{:-!oF&CB
f~=r*&U
七. 问题3 V<8K@/n@
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。 62[8xn=(%
740B\pc0
template < typename T1, typename T2 > J~KX|QY.S
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8eluO ?p
{ G"T\=cQz
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); uWjN2#&,
} 0GZq`a7[
DAdYg0efex
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: ['cz;2{:W
4KXc~eF[M"
template < typename T1, typename T2 > XphE loL
struct result_2 !:WW
{ IG< H"tQ
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; J8?2R^;{
} ; !\-WEQrp\
>"v9iT
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? pMR,#[U<
这个差事就留给了holder自己。 a(;!O}3_)(
{uU 2)5i2-
$ rUSKm#
template < int Order > ACg;CTBb
class holder; prtK:eGe2
template <> 03=5Nof1
class holder < 1 > m:uPEpcU
{ +dk fcG
public : 9sSN<7
template < typename T > =su]w2,Iy
struct result_1 .oqIZ\iik
{ hmpr%(c `
typedef T & result; 2N5`'
} ; v4rW2F:X
template < typename T1, typename T2 > :^i^0dC
struct result_2 p[9s<lEh
{ |mhKI is U
typedef T1 & result; eQUe
>*
} ; d(-EcY>?
template < typename T > \OQkZ.cU;
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const R_ ZK 0ar
{ $TG=w
return (T & )r;
?>$l
} 0
Y>M=|
template < typename T1, typename T2 > -fy9<
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const B4h5[fPX
{ >|g?wC}V;
return (T1 & )r1; tGjhHp8}c
} +l E90y
} ; *$,:m
m&*JMA;^
template <> d%_OT0Ei
class holder < 2 > s?2$ue&-f
{ \?**2{9&)
public : Kcy@$uF{2
template < typename T > [;A[.&6
struct result_1 /mA,F;
{ tyh@^7
typedef T & result; nhT-Ido
} ; v+G=E2Lhv
template < typename T1, typename T2 > -F@L}|
struct result_2 aC%&U4OS
{ kLj$@E`4
typedef T2 & result; %<0eA`F4
} ; z//VlB
template < typename T > ?'s6Xmd
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const s58C2
{ :e<7d8E5n{
return (T & )r; ?QZ"JX])
} E&`Nh5 JfC
template < typename T1, typename T2 > 1oiRW Re
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const aNxAZMg
{ eJ0?=u!x
return (T2 & )r2; U75Jp%bL
} ]bZ(HC?KZr
} ; rHjq1-t
FAsFjRS
-VxDNT}Tr
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> >。 zFz10pH
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: oGa^/:6L
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Hc^W%t~
tM4Cx
return l(i, j) = r(i, j); TX=yPq
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) T4)fOu3]
83%)/_&
return ( int & )i; lf(`SYQnOY
return ( int & )j; !-<p,z
最后执行i = j; _ :Ag?2
可见,参数被正确的选择了。 e:'?*BYVg3
,:LA.o}h
I,yC
D7l_
]\ !5}L
R:X0'zeRr
八. 中期总结 `h:34RC;
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: ^ D%FX!$
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ziPR>iz-
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ",6M)3{|c
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor #>lG7Ns|4
f| _u7"OX
5"XC$?I<}
PHOP%hI$
0k)rc$eDF+
Q7Iw[=;\
九. 简化 fGhn+8VfX
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。 ,R%q}IH#
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。
]^'@[<
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:
#$1Z
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 oND@:>QBF
+-*/&|^等 `F<jLU^3
2. 返回引用。 G uz"wY
=,各种复合赋值等 (T`E!A0I\?
3. 返回固定类型。 yY?b.ty
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Gx`L ks
4. 原样返回。 / 0 O=(
operator, '3zc|eJt&
5. 返回解引用的类型。 (hiyNMC
operator*(单目) <sK4#!K
6. 返回地址。 >leU:7
operator&(单目) 4=<tWa|@9
7. 下表访问返回类型。 x
}Ad_#q
operator[] 'AN>`\mR$
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 =[b)1FUp
operator<<和operator>> RuII!}*
/1Ue?)g
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。 ck?YI]q|
例如针对第一条,我们实现一个policy类: dXF^(y]l
p
w8 s8?
template < typename Left > `tP7ncky
struct value_return ~e6Brq
{ 1UPC e
template < typename T > '>r7V
struct result_1 EoK~S\dS
{ '!/<P"5t
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; KQB3m"
} ; 0c} }Q
yKO`rtP
template < typename T1, typename T2 > +$g}4
struct result_2 "[y-+)WTG
{ g+J-Zg6
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 0u\GO;
} ; dKdj`wB
} ; 0`^&9nR
|JQQU!x
Q~Hy%M%R3
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ^]TVo\,N
EK4d_L]I
下面我们来剥离functor中的operator() sBcPq SMby
首先operator里面的代码全是下面的形式: O)[1x4U
vM5k_D
return l(t) op r(t) 6I%5Q4Ll
return l(t1, t2) op r(t1, t2) e)(wss+d7P
return op l(t) nDHTV!]<
return op l(t1, t2) oH_;4QU4y
return l(t) op =3L;Z[^9
return l(t1, t2) op x QIq^/F0
return l(t)[r(t)] -3Hy*1A.
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 2 B
p6;OL@\~
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ,^C--tgZJg
单目: return f(l(t), r(t)); k |eBJ%
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 2AMo:Jqv
双目: return f(l(t)); u:=7l
return f(l(t1, t2)); q^Y-}=w
下面就是f的实现,以operator/为例 0N$v"uX@
9b9$GyI
struct meta_divide ME*LHr,
{
iKT [=c
template < typename T1, typename T2 > T\D}kQM
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ,^2>k3=
{ "thdPZ
return t1 / t2; 4rLL[??
} ]@phF _
} ;
sG
F aL
_no*k?o*
这个工作可以让宏来做: ?vbvBu{a
Z'.AA OG
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ;IZwTXu !S
template < typename T1, typename T2 > \ c}2jmwq
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; eQ]~dA8>
以后可以直接用 0eDHu
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) m)'=G%y
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 $w`=z<2yo1
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) =`H@%
'F9 jq
OG>}M$Ora
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 ,,q10iF
9-fLz?J
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Xg;}R:g '
class unary_op : public Rettype cWe"%I
{ KV0]m^@x
Left l;
2*^j
public : xD~5UER
unary_op( const Left & l) : l(l) {} DK:o]~n
q1d}{DU
template < typename T > 9,:l8
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const -C(crn
{ v0H@Eg_
return FuncType::execute(l(t)); mc? Vq
} dtRwTUMe?
paCV!tP
template < typename T1, typename T2 > %z,mB$LY
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const rWR}Stc@]
{ 7%x[q}
return FuncType::execute(l(t1, t2)); qKr8)}h
} ~d|A!S`
} ; m8d!<
h
l)1r+@)\
/rnu<Q#iH
同样还可以申明一个binary_op PgF*
1
Lh!J >
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > YUtC.TR1
class binary_op : public Rettype RC7]'4o
{ -"'j7t:
Left l; F%@aB<Nu
Right r; BBwy,\o#
public :
3KlbP
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} gd`!tRcNY
i@"@9n~
template < typename T > +M\`#i\g>
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const q_A!'sm@)
{ Vt:~q{9*k
return FuncType::execute(l(t), r(t)); iTgt}]L
} OR~8sU
P3+5?.p.
template < typename T1, typename T2 > 4%>$-($
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const s(/;U2"e
{ ^/I
7|u]
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); < $lCkSx<Q
} }ppN k:B
} ; X86O lP)eX
-*X a3/kQ
*x@Onj
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 .WA-&b_
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 CQF:Rnb
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 5Ha9lM2gh
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 5q3JI
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! gmw|H?]
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 cQCSe,$ W
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 tkeoNuAM
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) |"ls\ 7
下面是修改过的unary_op Yvw(tj5_5
ayR-\mZ
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > &^ 1$^=
class unary_op +"
.X
)avF
{ !Xf5e*1IS
Left l; `u3EU*~W
y\4L{GlBM
public : )~)J?l3{
*2pt%eav
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Gp?a(-K5
?+@n3]`0
template < typename T > \A 2r]
struct result_1 K[Y I4pt7
{ kCWV r
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; YxYH2*q@
} ; y-'$(x
:~"CuB/
template < typename T1, typename T2 > g:g\>@Umo
struct result_2 -$,TMqM
{ t3 8m'J :>
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; BO~0ON0
} ; HVR /7&g
x
nsLf?>]
template < typename T1, typename T2 > AifWf2$S
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <'y?KiphL
{ cOmw?kA*G
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); n9W(bG o
} 'N (:@]4N
(-UYB9s
template < typename T > O,{6*[)@
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const x gVeN["
{ aL+
o /
return OpClass::execute(lt(t)); T0wW<_jh
} HJ=:8:
!![DJ
} ; X9v.1s,
w1EXh
-;s|
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 xI #9
好啦,现在才真正完美了。 Qp)v?k ]
现在在picker里面就可以这么添加了: Vz~{UHH6
?8npG]L)
template < typename Right > tU }h~&M
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const @K &GJ
{ %a>&5V
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Si2k"<5U
} @>r._~
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。 >c1qpk/
`x+ B+)0X
*'Sd/%8{
n`? py
n,vct<&z@
十. bind xK *b1CB
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。 Qf~vZtJ+J
先来分析一下一段例子 ~Z\8UsVN
^cOUQ33
sJB;3"~
int foo( int x, int y) { return x - y;} :KQ~Cb
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 I:R[;TB?y
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ~^NtO
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。 u1J0$
我们来写个简单的。 Ec!"O3%!M^
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 8bTn^!1
对于函数对象类的版本: }^ApJS(FQ
Sj%u)#Ub
template < typename Func > >{q]&}^U
struct functor_trait C)um9}
{ faEt6
typedef typename Func::result_type result_type; 5V?&8GTe
} ; {%rA1g
对于无参数函数的版本: 0IsPIi"7
.?8;q A
template < typename Ret > H4WP~(__
struct functor_trait < Ret ( * )() > Q:2>}QgX}
{ / C:Y94B-z
typedef Ret result_type; u
1>2v
} ; wT6"U$cV
对于单参数函数的版本: pj\u9
L_
h9t$Uz^N
template < typename Ret, typename V1 > 0at/c-K`
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > K^
vIUZ>
{ Kf bb)?
typedef Ret result_type; |B?cVc0
} ; g#"zQv ON
对于双参数函数的版本: C8J[Up
{c6=<Kv
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > `!obGMTQ<
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > }s7$7
{ zIqU,n|]s
typedef Ret result_type; }z eO]"`
} ; QmQ=q7
等等。。。 d`QN^)F0#
然后我们就可以仿照value_return写一个policy iFd+2S%
TJ10s%,V
template < typename Func > 8H%;WU9-
struct func_return iN bIp"W
{ =2`[&
template < typename T > vNyf64)
struct result_1 D>`xzt '.6
{ /j#n
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; .M qP_Z',
} ; @CpfP;*{w`
JB%',J
template < typename T1, typename T2 > "|x^|n8i
struct result_2 %v=*Wb\3|
{
=ElO?9&
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Y4J3-wK5
} ; j_qbAP
} ; 4V{:uuI;f
~uj#4>3T
$iN"9N%l
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ]Z>}6!
;@mS^ik")$
template < typename Func, typename aPicker > y`L>wq,KU
class binder_1 8EZ$g<}
{
|tKsgj
Func fn; Xe3U`P7(
aPicker pk; R4[N:~Z$|
public : G~F b
B7VH<;Z
template < typename T > .yMEIUm
struct result_1 OC_+("N
{ zykT*V
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; hwPw]Ln/
} ; %41m~Wh2
Me r/G2#&
template < typename T1, typename T2 > $[Sc0dzJ
struct result_2 Jf{*PgP
{ <ykU6=
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; E~DQ-z
} ; uu-PJTNZ
-"R2
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} #Vnkvvv
kDEXN
template < typename T > TEP,Dq
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const TtJH7
{ 9)h"-H;5:
return fn(pk(t)); )cX*I gO
} 9>=;FY
template < typename T1, typename T2 > 9"N~yKa`"K
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const B~'vCuE
{ Q3XpHnufu+
return fn(pk(t1, t2)); 1rNzJ;'
} `}D,5^9]
} ; kI,yU}<Fq
g!FuY/%+
[T|aw1SoN
一目了然不是么? S){)Z
最后实现bind rF3wx.
!eGC6o}f
Bj+S"yS
template < typename Func, typename aPicker > #QS`_TlKk
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) Q1T$k$n
{ 6,^>mNm
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); kVuUjP6(c
} fJ=0HNmX
sSr&:BOsi
2个以上参数的bind可以同理实现。 5us:adm[pD
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。 Z|&MKG24
`vU%*g&R
十一. phoenix V )3KS-
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: |O{m2Fi
272q1~&
for_each(v.begin(), v.end(), F6LH $C
(
YC*"Thuu
do_ lz/8
[ U2ohHJ``
cout << _1 << " , " CLxynZ\ ;
] df*#!D7oz
.while_( -- _1), Fh)IgzFj
cout << var( " \n " ) +UC G0D
) '<gI8W</
); raW>xOivR
g!|=%(G=
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: k
9_`(nx
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 $CRm3#+
~
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 <KJ/<0l
那么我们就照着这个思路来实现吧: ;/bewivNJ
H/"-Z;0{
vRznw&^E
template < typename Cond, typename Actor > q?H|o(
class do_while Ve8=b0&Y#j
{ 2pZXZ
Cond cd; R
&nPj~
Actor act; DKH-Q(M56
public : H!@kO]?n
template < typename T > ww)<E`eGi
struct result_1 -r!. 9q
{ V~UN
typedef int result_type; "0$a)4]
} ; FK^p")i
T5|qRlW
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} biL s+\C
Z
EQ@IS:Y
template < typename T > Vk`h2BV
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const mJ<=n?{Z
{ Qu"8(Jk/
do S\^Pha
q
{ _aq8@E~
act(t); t;){D:]k
} &]Q@7Nl7:l
while (cd(t)); o m!!Sl 3
return 0 ; /hpY f]t
} c|f<u{'
} ; l\f*d6o
J;S
(>c
&PL8