一. 什么是Lambda !7A"vTs
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ,|e} Y
[
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, (\Rwf}gyR
P_,v5Qx"-
[MV`pF)x
e%PCe9
class filler mDb-=[W5
{ _oQtk^fp
public : [GtcaX{Zz
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} +\+Uz!YS
} ; 7MKD_`g
<'r0r/0g?
Iv'RLM
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: +:Lk^Ny
NzjMk4t
lr9=OlH
9k+N3vA
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 5."5IjZu
{F;,7Kn+l
' oBo|
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 l'|E,N>X
\BN|?r$a
^H'hD
J9g|#1G
二. 战前分析 /yLzDCKn
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 aXRv}WO$>k
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 +n@f'a">
/)sDnJ1r
*
eA{[
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Gh2#-~|cB
/* --------------------------------------------- */ %GM>u2baw
vector < int *> vp( 10 ); ^$e0t;W=
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); /m97CC#+
/* --------------------------------------------- */ `-~`<#E[
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); }16&1@8
/* --------------------------------------------- */ *y)4D[
z-
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 4BHtR017r
/* --------------------------------------------- */ lo"j )Zt
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); L30>|g
/* --------------------------------------------- */ 2>\b:
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); pNP_f:A|
N2ni3M5v
%,33gZzf
BqQ] x'AF
看了之后,我们可以思考一些问题: ||R0U@F,
1._1, _2是什么? /rqqC(1
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 3 t/ R 2M
2._1 = 1是在做什么? 6hp{,8|D"m
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 I|H,)!Z
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 5i|s>pD4z1
):/,w!1
XFtOmY
三. 动工 OWqrD@
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: -UJ?L
Sbp
aD+0\I[x
k69kv9v@J
template < typename T > ~D*b3K8X
class assignment /j11,O?72
{ I"B8_
T value; g8KY`MBnC&
public : ,g%o
assignment( const T & v) : value(v) {} *nLIXnm
template < typename T2 > <} &7 a s
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } y7>iz6N
} ; Sc$gnUYD{
nHnk#SAAu
9t#P~>:jY}
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 t
@;WgIp(&
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment g`kY]lu
ZOp^`c9~
mU50pM~/i
]+mjOks~
class holder r)Or\HL
{ WPtMds4
public : J`W-]3S#
template < typename T > 8}bZ[
assignment < T > operator = ( const T & t) const -H`\?
R
{ +)zDA:2Wa"
return assignment < T > (t); I|Z/`9T
} |P>|D+I0
} ; #$FY+`
n"iNKR>nW
CldDr<k3
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: Mxo6fn6-46
N ,+(>?yE
static holder _1; *
flW L
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 r?\|f:M3
B=r0?%DX"1
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); TiQ^}5~M
而不用手动写一个函数对象。 lw s(/a*c
{$0&R$v3
sllzno2bU
]dq5hkjpU
四. 问题分析 =rEA:Q`~w
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。 @^'$r&M
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 `YU=~xQ
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 2yvVeo&3
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 #\LZ;&T'N
下面我们可以对这几个问题进行分析。 "NKf0F
U~wjR"='
五. 问题1:一致性 x)3~il5
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| j AQU~Ol_
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 C-Ig_Nc
7u::5 W-q
struct holder eHUg-\dy
{ G,=F<TnI'
// Hng!'
template < typename T > 7D
T & operator ()( const T & r) const U-eI\Lu
{ 3?@?-q2g
return (T & )r; 0Qp[\ia
} |0kXCq
} ; Z["BgEJ
Pr`s0J%m
这样的话assignment也必须相应改动: p-,Iio+
S.W^7Ap
template < typename Left, typename Right > mL$f[
class assignment v77fQ0w3
{ S7CV
w,2
Left l; 'l|R5
Right r; +bUW!$G
public : -TTs.O8P|<
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} x#mtS-sw2Q
template < typename T2 > r1;e 0\?`
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Yy hny[fa9
} ; 0cFn{q'u
ETO$9}x[
同时,holder的operator=也需要改动: @(>XOj?+
5,R`@&K3D
template < typename T > NF mc>0-
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const p,;mYm s
{ \_9rr6^"
return assignment < holder, T > ( * this , t); f?^S bp
} =m9 i)Q
#uKWuGz]
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。 H2U:@.o2&
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 M&f#wQ
RLHYw@-j@
return l(rhs) = r; =!CU $g
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 W$'0Dc
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 8+>\3j
5ITq?%{M
template < typename Tp > ^)0 9OV+hF
class constant_t 5kn+
>{jh`
{ +xp*]a
const Tp t; _B[WY
public : .,M;huRg
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} `%=<R-/#7S
template < typename T > iP#=:HZu;
const Tp & operator ()( const T & r) const J{tVa(.
{ W#{la`#Bu
return t; h/K@IAd
} +c) TDH
} ; #9:2s$O[x
5g>wV
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 c`jDW S
下面就可以修改holder的operator=了 % O%xpSYr
YB5dnS"n
template < typename T > Ri @`a
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const J633uH}}
{ NR3`M?Hjf
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); =9$mbn
r
} 'zxoRc-b@N
9Ejyg*
同时也要修改assignment的operator() ]Ik%#l.G_
R=M!e<'
template < typename T2 > /M@PO"
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } :YNp8!?T?
现在代码看起来就很一致了。 L/i(KF{
LT_iS^&1
六. 问题2:链式操作 -DCa
现在让我们来看看如何处理链式操作。 n8u*JeN
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。 !ni>\lZ
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。 ]JMl|e
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。 _a5(s2wq+
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct
10O$'`
aWGon]2p
template < typename T > BJ5}GX!
struct result_1 eW50s`bKY
{ W&C-/O,m
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; *7RvHHf
} ; x8"#!Pw:`"
N wtg%;
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: `@XehSQ
c!wtf,F
template < typename T > cj
g.lzYH
struct ref Fm3t'^SqF
{ !9 f4R/ ?
typedef T & reference; c-8!#~M(
} ; 8\Hr5FqB(
template < typename T > wC`
R>)
struct ref < T &> 1mH\k5xu
{ 2"&)W dm
typedef T & reference; zOB=aG?/
} ; A'-_TFwW
Ik~1:D]f
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Fn+?u
op @iGC+
template < typename T > &leK}je [
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ,}J_:\j
{ 50n}my'2h
return l(t) = r(t); z-,VnhLx
} a$JLc 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。 \ZH&LPAY
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 qZ X/@Yxz
DC:)Ysuj
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 =SBBvnPLI
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: yPgmg@G@/
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 o2uj =Gnx
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 z$[C#5+2
最后的布局是: >oJkJ$|wU
Add LFu%v7L`
/ \ `i fiL
Divide 5 zoZH[a`H
/ \ FWY2s(5p
_1 3 X_?97iXjx
似乎一切都解决了?不。 c/aup
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。 '{[),*nC n
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。 2Z/K(J"&J
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: MGt]' }
JTW)*q9a
template < typename Right > Q6'nSBi:A_
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const L*JPe"N-e
Right & rt) const ;>"nn
VW
{ P Sx304
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); g/Wh,f3
} c`G&KCw)d
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 '2nqHX
D
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。 e3m*i}K}
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。 N1x@-/xa|
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。 d,cN(
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。 m,_d^
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? Q0cRH"!:
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: lE5v-z? &|
ycr"Y|
template < class Action > XL5Es:"+?S
class picker : public Action 0 f/.>1M=
{ %2l7Hmp4H
public : @pza>^wk
picker( const Action & act) : Action(act) {} JPx7EEkZR4
// all the operator overloaded v:|(8Y
} ; ${hz e<g
p{Sh F.
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 ?mYYt]R
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: -?a<qa?$
GWP dv
template < typename Right > p>*i$
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const P?ep]
{ Re=WfG
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); q4k@l
} e@]Wh)
pa<qZZ
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > #kmh:P
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。 _GoVx=t
KL?) akk
template < typename T > struct picker_maker Pz"`MB<'Ik
{ }5 9U}@xC
typedef picker < constant_t < T > > result; A(d5G^
} ; ktH8as^54!
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > z2yJ#
{ M>H=z#C>/A
typedef picker < T > result; my.`k'
} ; [_6 &N.
'mM jjG9
下面总的结构就有了: #D%ygh=
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。 *cv}*D
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。 !1sU>Xb4J
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 .ln8|;%
至此链式操作完美实现。 5#JJ?
;/8 {N0
O8u3y
七. 问题3 0E/:|k
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。 _|{aC1Y!V
!?FK We
template < typename T1, typename T2 > e [0w5)X
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Ff4*IOZ}(
{ j
tA*pL'/V
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Q(@IK&v
} D!LX?_cD1i
wz
/GB8P
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: P=8>c'Q
= (,
^du'
template < typename T1, typename T2 > N2,D:m\
struct result_2 ; y.E!
{ \gO,hST
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; TH1B#Y#<J
} ; }nx=e#[g%2
I$q>
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢?
*~VxC{
这个差事就留给了holder自己。 o'V%EQ
Q9?t[ir
8Jr?ZDf`
template < int Order > 8<#U9]
class holder; )NW6?Pu"
template <> 4sFv?W
class holder < 1 > ":W%,`@$
{ GH4iuPh]
public : L/r@ S'
template < typename T > IMLsQit*
struct result_1 `$RA< 3
{ rAqxTdF
typedef T & result; {I1~-8
} ; ]]iPEm"@
template < typename T1, typename T2 > L2z2}U=<
struct result_2 -V<t-}h.
{ "4xfrlOc
typedef T1 & result; g:)DNy
} ; w7kJg'X/6
template < typename T > U8QX46Br
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const CnF |LTi
{ iU2KEqCm
return (T & )r; LLAa1Wq
} uQCo6"e
template < typename T1, typename T2 > WMuD}s
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const MtmOUI&'
{ j|_E$L A\
return (T1 & )r1; l}g;'9ZB
} (k"_># %
} ; )LHj+B
m~l
F`?
template <> ,TC;{ $O5
class holder < 2 > x8#ODuH
{ SAv<&
public : `k{& /]
template < typename T > \c`oy=qY0
struct result_1 Es5p}uh.[Y
{ |QZ58)>
typedef T & result; ' P"g\;Ij
} ; [IBQvL
template < typename T1, typename T2 > N=1JhjVk"
struct result_2 5i So8*9}
{ (Ye>Cp+]
typedef T2 & result; O9h+Q\0\W
} ; gPC@Yy
template < typename T > W0`Gc
{
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const H: {7X1bV
{ Xh+ia#K
return (T & )r; B5am1y{P#
} .V'V:;BE%
template < typename T1, typename T2 > wo^Sy41bF
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const <eN R8(P
{ /\d$/~BFi
return (T2 & )r2; in%;Eqk
} PH4%R]{8{
} ; S[:xqzyDg
irBDGT~
g^>#^rLU
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> >。 v Y|!
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: V_^@
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ~[PKcEX
m>&HuHf
return l(i, j) = r(i, j); ~4,I7c7
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ><?BqRm+
|BU+:+
return ( int & )i; K`:=]Z8
return ( int & )j; f6=w3RS
最后执行i = j; D$eB ,~
可见,参数被正确的选择了。 jdqj=Yc
o@E/r.uK
-7-['fX
)|#%Czd4
p#d+>7
八. 中期总结 xBnbF[
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: Zf*r2t1&P
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ZFh+x@
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 %i{;r35M;9
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor r8M Zvm2
@]CF&: P A
jk~:\8M(A
!mfJpJ
dx_6X!=.J
Bo_ym36N
九. 简化 j0-McLc
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 {OMgd3%14
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 FcbM7/
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ph:3|d
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 oUDVy_k
+-*/&|^等 |VH!)vD
2. 返回引用。 !|wzf+V
=,各种复合赋值等 Xo5$X7m
3. 返回固定类型。 |?m` xO
各种逻辑/比较操作符(返回bool) tV;%J4E'
4. 原样返回。 WPuz]Ty
operator, wNCCH55Pt
5. 返回解引用的类型。 /ci]}`'ws
operator*(单目) ,%"xH4d
6. 返回地址。 h+UnZfm
operator&(单目) ,8Iv9M}2
7. 下表访问返回类型。 m 40m<@
operator[] 6)RbPPeE
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 >O9sk
operator<<和operator>> &rq{v!=7
i\}:hU-U
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。 iAO5"(>}?
例如针对第一条,我们实现一个policy类: MEZ{j%-a
KJhN J
template < typename Left > XH 4d<?qu
struct value_return | FM
}
{ !-]C;9Zd
template < typename T > =J'P.
struct result_1 Qu*1g(el!o
{ _cI_#
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; FY0%XW
} ; $r.U
[2Mbk~
template < typename T1, typename T2 > 1hQN8!: <
struct result_2 oW}!vf3z
{ T`YwJ6N
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ]TpU"JD
} ; f|3q^wjs
} ; N_wp{4 0/
ks(SjEF
Ws[D{dS/
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait
a=}*mF[ug
wGKo.lt
下面我们来剥离functor中的operator() +=@ ^i'
首先operator里面的代码全是下面的形式: '"YYj$>
'
7v~j=Z>
return l(t) op r(t) 'VnwG
return l(t1, t2) op r(t1, t2) x!7yU_ls`
return op l(t) Nud,\mXrY[
return op l(t1, t2) mO rWJ~=
return l(t) op G$WOzY(
return l(t1, t2) op ?r_kyuU
return l(t)[r(t)] fZryG
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] D#rrW?-z
7ETjn)%bs
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: !>.vh]8g
单目: return f(l(t), r(t)); rj]
E@W
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Zc5
:]]
双目: return f(l(t)); 9M$/=>^
Z
return f(l(t1, t2)); @s*,xHE
下面就是f的实现,以operator/为例 3}Xc71|v
c$M%G)P
struct meta_divide /Bv#) -5
{ y.a]r7
template < typename T1, typename T2 > 5N/Lk>p1u
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) |Ur"za;%@
{ C".1+Um
return t1 / t2; 6vs3O
} `aSM8C\
} ; Y*YFB|f?
X T>('qy
这个工作可以让宏来做: _^!vCa7f
o+?@5zw-&
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ htJuGfDx1
template < typename T1, typename T2 > \ 4jwu'7Q
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; =7/-i
以后可以直接用 =
1|"-
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) [Eq<":)
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 d"<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。。。) [s6C
ZcL
7!4V>O8@
{[OwMk
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 1=GI&f2I
kA?_%fi1
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > E%pz9gcSx
class unary_op : public Rettype H
oy7RC&
{ RIy\u>
Left l; r|Zi3+
public : ]r"Yqv3
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Zr/r2
gQVBA %
template < typename T > z/|BH^Vw
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const D guB
{ D'i6",Z>
return FuncType::execute(l(t)); M}FWBs'*|
} $[CA&Y.
,@CfVQz
template < typename T1, typename T2 > I0w%8bs
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 00<{:
{ ej[S u
return FuncType::execute(l(t1, t2)); Xa,&ef&q
} /=T"=bP#/
} ; @)0 Y~A )
Go8F5a@j
*g7DPN$aQ
同样还可以申明一个binary_op vOT*iax0
S!dHNA:iU
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > C3"&sdLb$
class binary_op : public Rettype R}%8s*
{ L,M+sN
Left l; J_"3UZ~&
Right r; W<'<'z5
public : sBjXE>_#)
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Ye|G44z
ww,Z )m
template < typename T > L#j/0IHD
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const iJnh$jo
{ 5si}i'in
return FuncType::execute(l(t), r(t)); w-rOecwFvu
} /$`;r2LG
/H&aMk}J@y
template < typename T1, typename T2 > Y mDn+VIg
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const qx%jAs+~
{ 9q|7<raS
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); FdxsUDL
} [x_s/"Md;
} ; rm|7
[mK
%V_eJC""?
mw+j|{[
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 M,..Kw/ }~
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 _Ex?Xk
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ]
09y y
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。 DTy/jaK
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! a<p
%hY3
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。。。 +Jq`$+%C
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 !;WbOnLP
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) cjT[P"5$
下面是修改过的unary_op sp{j!NSL
dXZP[K#
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Lz6*H1~
class unary_op 2oB?Dn
{ <7RfBR.9
Left l; <.$,`m,
;,`]O!G:P
public : s`vSt*
]K
ITvHD-,\
unary_op( const Left & l) : l(l) {} -tP.S1D
|[WL2<
template < typename T > Q
X):T#^V
struct result_1 V.j#E1 P
{ FO^24p
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ?*o;o?5s^
} ; LDX y}hm)
?N_)>&b
template < typename T1, typename T2 > T{HfP
struct result_2 Oga1u
{ ,\>g
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ua:9`+Dff
} ; m5qCq9Y
lk o3]A3
template < typename T1, typename T2 > ULu O0\W
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4k*qVOBa6R
{ %mmxA6I
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); .f%vDBJS
} UzJ!Y / 5
ASq`)Rz
template < typename T > /&6Q)
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const !PI0oh
{ !qS05
return OpClass::execute(lt(t)); +{^'i P
} %IU4\ZY>
5~yQ>h
} ; d'q&Lq
"i(U
_Q^y_f
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug E6Q91Wz9f
好啦,现在才真正完美了。 QRiF!D)Nk
现在在picker里面就可以这么添加了: 5 iv@@1c
`.`FgaJ
|
template < typename Right > APOea
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const .S(^roM;+
{ i8eA_Q
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); !|(Ao"]
} 2_I+mQ
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 l3\9S#3-^
PbQE{&D#
]3 j[3'
qw)Key
%0 qc@4
十. bind x' ?.~
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 ]%||KC!O
先来分析一下一段例子 !8Y3V/)NU
(E IR z>
Ga?UHw~
int foo( int x, int y) { return x - y;} Pgx+\;w"
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 13\Sh
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 aYR\ <02
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 uzO{{S-
我们来写个简单的。 % dYI5U89
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: k|fh\F+$
对于函数对象类的版本: Q>V?w gZ
VAt>ji7c
template < typename Func > TftOYY.hQ
struct functor_trait i(z+a6^@|
{ iPz1eUj
typedef typename Func::result_type result_type; R'r|E_
} ; R rxRa[{Z
对于无参数函数的版本: j}"]s/= 6
[(!Q-8
template < typename Ret > Zr5'TZ`$
struct functor_trait < Ret ( * )() > O${r^6Hh
{ PXR0 Yn
typedef Ret result_type; { .cB>L
} ; >*Sv0#
对于单参数函数的版本: M Ey1~h/
rrbZ+*U
template < typename Ret, typename V1 > Re7{[*Q4
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > +6uOg,;
{ }@3$)L%n_u
typedef Ret result_type; :^K~t!@
} ; %odw+PhO
对于双参数函数的版本: xL|?(pQ/BK
Mi<*6j0
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > vsjM3=
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > gp%tMTI1
{ Q4#\{" N!
typedef Ret result_type; uAC hu]
} ; ST#PMb'izn
等等。。。 h=:*7>}
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ;U8dm"
YHJ'
template < typename Func > F=:F>6`
struct func_return W&Y4Dq^
{ /95FDk>
template < typename T > O^y$8OKEi,
struct result_1 0qOM78rE
{ b$IY2W<Ln
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; UnJi& ~O
} ; Ua}g
K@I+]5E%?
template < typename T1, typename T2 > X5|?/aR}
struct result_2 4GEjW4E
{ jBT*~DyN
z
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; o@Dk%LxP
} ; w($XEv;
} ; KwY`<t1lA;
$cyLI+uz|
Uy:@,DW
最后一个单参数binder就很容易写出来了 B[C7G7<B
bBd *}"v^"
template < typename Func, typename aPicker > RJQ/y3
class binder_1 g8C+1G8
{ 9c#L{in
Func fn; D-;J;m
\
aPicker pk; AviT+^7E
public : Kv(Y }
3xc:Y>
*`
template < typename T > 0^-z?Kb<}
struct result_1 h]G6~TYI5
{ 3 t~X:
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; N;%j#(v
j
} ; /^nP_ID
E>o&GYc
template < typename T1, typename T2 > # Lu4OSM+
struct result_2 0;.e#(`-
{ 1t!&xvhG
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; CR} >
} ; u0<d2Y
3 ATN?V@
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} #u!y`lek
@Z"QA!OK~c
template < typename T > vbW\~xf
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const qg/Y;tGSx
{ JI28}Cxs0
return fn(pk(t)); k
i~Raa/e
} ":5~L9&G
template < typename T1, typename T2 > VKl~oFKXJ
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const HJ2O@e
{ p?EEox
return fn(pk(t1, t2)); aTmX!!
} Zb5T90s%
} ; p]atH<^;K
1aXIhk4
DR#3njjEC
一目了然不是么? P2<gHJ9t
最后实现bind Cf8R2(-4
Iwd"f
x`&P}4v0
template < typename Func, typename aPicker > hfVzzVX:
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) wpPxEp/
{ c/,|[t
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); + xkMW%e<
} zwF7DnW<<
XmE_ F
2个以上参数的bind可以同理实现。 *GY,h$Ul
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。 5cv,
>{~5
ePFC$kMn
十一. phoenix ;1Tpzm
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 5Lo==jHif
~}FLn9@*
for_each(v.begin(), v.end(), lUm}nsp=X
( lW@:q04Z$
do_ #==[RNM%ap
[ `qQQQ.K7)z
cout << _1 << " , " +#2@G}j
] y2d_b/
.while_( -- _1), dvH67 x
cout << var( " \n " ) '8iv?D5 M
) >Kqj{/SWK
); J[Y lo&w3
0.3[=a43
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: oWn_3gzw;
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 D0"yZp}
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 #&HarBxx
那么我们就照着这个思路来实现吧: )xXrs^
./z"P]$
*HfW(C$
template < typename Cond, typename Actor > }T&;*ww
class do_while 0Mzc1dG:
{ }pU!1GsO
Cond cd; `^@g2c+d
Actor act; 4%Wn}@
public : h_}BmJ h_
template < typename T > ?7uStqa
struct result_1 YV>VA<c
{ ce-m)o/
typedef int result_type; !3gpiQH{
} ; |Cxip&e>
ff2.|20
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} kgib$t_7
aF_ZV bS
template < typename T > y0Q/B|&[
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #gr+%=S'6C
{ m/"=5*pA
do &