一. 什么是Lambda MvWaB
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 _Gjk;|Sx<I
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, km1~yQ"bH
lAJxr8 .
(3#Cl
1]f
0#S W!b|%
class filler K?zH35f$
{ )l[M
Q4vWW
public : ;Mpy#yIU.
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Qe5U<3{JZ
} ; j"|=C$Kn/
!/3B3cG
!cAyTl(_
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: \&i P`v`K
`P8Vh+7u
B&.FOO
u(wGl_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 846$x$G4
y?a
Acn$
3rcKzS7
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 X90J!
r.>].~}4
Z<SLc,]^
JA'h4AXk
二. 战前分析 V8HnUuz
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。 ]):<ZsT
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 5i1>I=N
mqAWL:VvQ7
{jho&Ai
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); kMOpi =Z1
/* --------------------------------------------- */ &xY^OCt
vector < int *> vp( 10 ); jlBanGs?
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); i]|Yg$
/* --------------------------------------------- */ we;G]`@?
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ,XIz?R>;c
/* --------------------------------------------- */ xgNJ eQ
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); K,boVFs
/* --------------------------------------------- */ nZ@&2YPlem
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 8&3V#sn'
/* --------------------------------------------- */ '&gF>
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); gUpb4uN
#z2rzM@/:
IuOgxm~Y
}f8Uc+
看了之后,我们可以思考一些问题: u#V5?i
1._1, _2是什么? `>?ra-
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。 C0
/g1;p(
2._1 = 1是在做什么? Z6_N$Z.A
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。 G-He" 4& $
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。 DiEluA&w9
'6xQT-sUih
i 4%xfN
三. 动工 S`"LV $8
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: @*Wh
H*Kj3NgY
E !a|Xp
:w<V
template < typename T > oA =4=`
class assignment |iR T!
]
{ ;3kj2}
T value; E2"q3_,,
public : 1e>s{
assignment( const T & v) : value(v) {} =7C%P%yt
template < typename T2 > 8}FzZ?DRy
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } :L1dyVA{
} ; HVP"A3}KC
VGceD$<
|ZCn`9hvn
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 i2sN3it
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ;B?DfWX
%c
[F;ug
BwBm[jtP
YQpSlCCo
3
class holder GF>'\@Th
{ 7G\\{
public : H'LD}\K l
template < typename T > j8fpj {hp
assignment < T > operator = ( const T & t) const 0MkSf*
{ ??i,Vr@)w
return assignment < T > (t); Q<KvBgmT
} z j/!In
} ; #ssN027
g q}I[N
wQiX<)O
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: #SX8=f`K5
.h&
.K
static holder _1; ;}1xn3THCn
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 baP^<w^
c{&*w")J
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); w^#L9i'v'
而不用手动写一个函数对象。 fuA&7gNC
"7v @Rye
2con[!U
E6,4RuCK
四. 问题分析 Z0*ljT5|
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。 ;+tpvnV;]
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。 GD:4"$)[o
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 :sP!p`dl
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 3Ezy %7
下面我们可以对这几个问题进行分析。 jWY$5Vq<H
h~(D@/tB
五. 问题1:一致性 !O#dV1wAa
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| {fEwA8Ir
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 H.WE6
#Ap;_XcKw
struct holder 5i-Rglo
{ qpsvi.S
// L9@&2?k
template < typename T > qKE:3g35
T & operator ()( const T & r) const 9!Ar`Io2@
{ \MmI`$
return (T & )r; ylB7* >[
} m@Qt.4m%g
} ; X5`A GyX
r.T<j.\
这样的话assignment也必须相应改动: +]|Z%;im
;]w<&C!=
template < typename Left, typename Right > Udc=,yo3Qm
class assignment q~59F@
{ oXDN+4ge
Left l; )6w}<W*1E
Right r; c=
x,ijY
"
public : qt3PXqR7:
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} v\,N 5
template < typename T2 > ,i0b)=!o
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ~\cO"(y5:O
} ; k~/>b~.c
RiTa \
同时,holder的operator=也需要改动: }->.k/vc
H{AMZyV0/d
template < typename T > PI~1GyJr@;
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 0z[dlHi
{ k $fGom
return assignment < holder, T > ( * this , t); TeWMp6u,r
} x+h~gckLb
1$2D O
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 t2V0lyeL
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 `$~RxzZ g
A5+rd{k/
return l(rhs) = r; JGFt0He]
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。 =fYL}m5E
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: je6CDF qw
p[@5&_u(z
template < typename Tp > <n:}kQTT
class constant_t g
>'p>}t
{ v|ck>_"
.
const Tp t; oP2fX_v1x
public : ! {82D[5
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} +dPL>R
template < typename T > >^OC{~Az
const Tp & operator ()( const T & r) const &%2*Wu;
{ %',F
return t; qA:#iJ8w
} )$&dg2[
} ; if)Y9:{r^
k` {@pt.
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 #k$)i[aI-
下面就可以修改holder的operator=了 X/;p-KX
ZKz,|+X0G
template < typename T > Cv*x2KF
G
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 2iU7 0(H
{ VN'Wq7>6
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ~fa(=.h
} N6T{
M^7MU}5w
同时也要修改assignment的operator() rFZrYm
ooj~&fu
template < typename T2 > ?+t1ME|
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 8LI-gp\ 2
现在代码看起来就很一致了。 {Rear2
JI/_ce
六. 问题2:链式操作 CAU0)=M
现在让我们来看看如何处理链式操作。 0vGyI>
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。 97,rE$bC
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 20TCG0%x
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 bpkwn<7-
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct lg}HGG
D-U<u@A4
template < typename T > ,=~z6[
struct result_1 gUAxyV
{ ]O
TH"*j
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; E_1="&p
} ; TS"D]Txs
{3Y )rY!z
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ]}mxY
vu_i
,zQOZ'^
template < typename T > M('d-Q{B7L
struct ref y#<MVH
{ H2r8,|XL
typedef T & reference; @-)tM.8~
} ; DOQc"+
template < typename T > !>(RK"KWq]
struct ref < T &> #u5~0,F
{ a1.|X i'/z
typedef T & reference; 8CC/ BOe
} ; ,SScf98,j
u=&Bmn_
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: -z:&*=
RkuuogZ
template < typename T > 9]>iSG^H
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const d"U(`E=H9
{ #g5^SR|qE
return l(t) = r(t); o\`>c:.
} {S<>&?XB
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 8yWoPm<A
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 %>WbmpIyc
e9^2,:wLB
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 1P]de'-`j
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: J.RAmU <
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 '(#g1H3
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 .9|uQEL
最后的布局是: 3_`szl-
Add l12$l<x&M
/ \ (X6sSO
Divide 5 ~JuKV&&}K
/ \ .1 QgK
_1 3 3|rn] yZ
似乎一切都解决了?不。 . -"E^f
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。 (shK
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。 >?YNW
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: {6d b{ ay_
-Y:ROoFOZ
template < typename Right > |c2v%'J2G
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 8@M'[jT
Right & rt) const N8!TZ~1$
{ vtMJ@!MN;
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ]]cYLaq(
} bO<0qM~
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 S^cH}-+
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。 \m@Y WO?L
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。 0ZC,BS`D^
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。 uu%?K@Qq
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。 1Xyp/X2rI
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? |z^pL1Z]5
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: y1BgK>R
|*,jU;NI
template < class Action > (_9|w|(
class picker : public Action =!ac7i\F
{ f]d!hz!
public : Jbp5'e
_
picker( const Action & act) : Action(act) {} (Btv ClZ
// all the operator overloaded y~F<9;$=
} ; >Jm"2U}lZW
4?/7
bc
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 c Cxi{a1uo
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: >]}yXg=QK+
idJh^YD
template < typename Right > "]t>ZT:OJ
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const IX?ZbtdX$`
{ }`9`JmNM
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); C$#W{2x%6
} GJ}.\EaAJ
w}M3x^9@
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > LW39YMw<
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 LxT rG)4
[BBpQN.^q6
template < typename T > struct picker_maker (3md:r<-
{ Zj-BuE&@f
typedef picker < constant_t < T > > result; A1*4*
} ; Q-zdJt
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > l_v*7d
{ Yb=6C3l@
typedef picker < T > result; wk02[
} ; E' %lxr
[[qwaI
下面总的结构就有了: CW:gEm+
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 KtTza5aF
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 HR3_@^<7
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 bZ#X9fT
至此链式操作完美实现。 'Kis hXOn]
IMad$AKc
JJl7JwSTW
七. 问题3 2q%K)h
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。 :HW>9nD.
WF/l7u#4i
template < typename T1, typename T2 > \8"QvC]
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;aK.%-s-Z
{ W@B7yP7Rz
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); \>)f5 gV@
} Sl.o,W^
Ko}2%4on
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: K&UE0JO'
B
<+K<,S
template < typename T1, typename T2 > M}!A]@
struct result_2 3cu9[~K
{ PV,"-Nv,
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; JIUtj7HQ
} ; >%c*Xe
b|ZLX:
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? Lh 9S8EU
这个差事就留给了holder自己。 d,R6` i
L#j|2H|
+5*vABvCu
template < int Order > y`b\;kd
class holder; +v[O
template <> y~p4">]
class holder < 1 > Dq`~XS*
{ <bdyAUeFw
public : 9d"5wx
template < typename T > Z}[xQ5
struct result_1 ZT9IMihV
{ Ofm5[q=
typedef T & result; pb$fb
} ; $WNG07]tU
template < typename T1, typename T2 > q2!'==h2i
struct result_2 .&chdVcxyS
{ rBevVc![
typedef T1 & result; L*O>IQh2
} ; XTj73 MWY
template < typename T > k6J\Kkk(
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const +=,u jO:
{ S$K}v,8.sr
return (T & )r; M]B3vPA/v
} }Z-I2
=]
template < typename T1, typename T2 > taCCw2s-8*
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const /:Y9sz uW`
{ F;a3
return (T1 & )r1; vpa fru4
} WFj*nS^~l
} ; DoG%T(M!a9
ss;
5C:*y
template <> P/`m3aSzX.
class holder < 2 > `r]TA]DR
{ )]A9~H
public : y.fs,!|%@
template < typename T > &9@gm--b:
struct result_1 _vIO!*h0
{ fkBLrw
typedef T & result; k<, u0
} ; &GU@8
template < typename T1, typename T2 > 3q CHh
struct result_2 +',^((o
{ `x4E;Wjv
typedef T2 & result; .ujj:>
} ; 'g]=.K+@}
template < typename T > Q,n4i@E
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const `+^sW#ki
{ 4
iKR{P6
return (T & )r; I<xy?{s
} qM*S*,s
template < typename T1, typename T2 > CfY7<o1>
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const O8$~*NFJf
{
Ft$^x-d
return (T2 & )r2; a6qwL4
} .}~$1QKS
} ; vQy$[D*
!Z-9tYO
enPLaiJ'|q
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> >。 94+/wzWvi
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: W'V@
首先 assignment::operator(int, int)被调用: >"bnpYSe
e^Aa!
return l(i, j) = r(i, j); jPpRsw>
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) eB7>t@ED
S{ey@X(
return ( int & )i; :Dt\:`(r'
return ( int & )j; RZe#|k+
8
最后执行i = j; HrDTn&/
可见,参数被正确的选择了。
363cuRP
Cv P`2S\
Li ij{ahm
/4^G34
'}T;b} &s
八. 中期总结 ;{]8>`im&4
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: 2mSD"[%
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Kc-Y
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 #TIX_ RXh
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 2k+=kt
fMyE}z
|@+8]dy:l
[qW<D/@
}}s8D>;G~
N:OD0m%`)
九. 简化 0Ux<16#
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。 4uX,uEa
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 6mi$.'
qP
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: tnN'V
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Tt`L(oF
+-*/&|^等 yS+(<
2. 返回引用。 q%DVDq( z
=,各种复合赋值等 Q5hb0O%a
3. 返回固定类型。 g%X &f_@
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 7TnM4@*f
4. 原样返回。 ;v%Q8
operator, g>UBZA4
5. 返回解引用的类型。 c1PViko,>
operator*(单目) XynU/Go,
6. 返回地址。 Zo'/^S
operator&(单目) ;x,+*%
7. 下表访问返回类型。 kSB3KR;~n
operator[] "$]ls9-%n
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 - J{Dxz
operator<<和operator>> {3.*7gnY\L
|OOXh[y
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。 Td5bDO
例如针对第一条,我们实现一个policy类: v'h3CaA9j
7Nd*,DV_
template < typename Left > T=^jCH &
struct value_return c]e`m6
{ (%6(5,
template < typename T > 4=~ 9v
struct result_1 *Ao2j;
{ /tG 5!l
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; B%TXw#|
} ; @k_Jl>X
ESn6D@"
template < typename T1, typename T2 > p(~Y"
H
struct result_2 yI3Q |731)
{ JL?Cnk$!
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 45?*:)l:
} ; ||yXp2
} ; R:]/{b4Uq
1NuR/DO
fS5GICx8R
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait hyJ
ded&D
79TPg
下面我们来剥离functor中的operator() +.S#=
首先operator里面的代码全是下面的形式: J 5Wz4`'
j?Cr31
return l(t) op r(t) RP,A!pa@
return l(t1, t2) op r(t1, t2) c!tvG*{
return op l(t) gTqeJWX9wP
return op l(t1, t2) N-XVRuv
return l(t) op s.VUdR"
return l(t1, t2) op fEHh]%GT`
return l(t)[r(t)] &7$,<9.
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] D/gd
kuWK/6l4
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: IRlN++I!
单目: return f(l(t), r(t)); 6e-#XCR{
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); FYp|oD2=1
双目: return f(l(t)); XC*uz
return f(l(t1, t2)); ?H y%ULk
下面就是f的实现,以operator/为例 '.]e._T
,DexJ1
struct meta_divide M4zX*&w.T
{ 44'=;/
template < typename T1, typename T2 > n33JTqX
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 1y},9ym
{ ->#y(}
return t1 / t2; c_@XQ&DC`
} =$^Wkau
} ; eFt\D\XOW
Z[a O_6L
这个工作可以让宏来做: 8T8pAs0
p
A)hq0FPp
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ %T`4!:vy
template < typename T1, typename T2 > \ l5{(z;xM
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; .tZjdNE(h
以后可以直接用 cYZwWMzp
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) wrz+2EP`
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 \Ku9"x
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 'dmp4VT3
"}S9`-Wd|
[54@i rH
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 IW5*9)N?
A6{t%k~F
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Xy[4f=X}z
class unary_op : public Rettype +CsI,Uf4*
{ >v^2^$^u
Left l; Am>_4
public : o,*folL
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 4y|xUO:
cEDDO&u
template < typename T > P]!LN\[
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const k)N2 +/
{ u3Zzu \{
return FuncType::execute(l(t)); EO4"Z@ji
} E\{^0vNc
Vpug"aR&_
template < typename T1, typename T2 > hg[l{)Q
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >/7KL2*
{ 2uvQf&,
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 9F2P(aS
} qWRNHUd
} ; NWo7wVwc/c
Ybs=W<-
844tXMtPB\
同样还可以申明一个binary_op vDu0
tb-OKZq
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > uB5h9&57
class binary_op : public Rettype p{mxk)A
{ '#cT4_D^lI
Left l; uznoyj6g
Right r; K$MJ#Zx^
public : ;whFaQi 4
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} #JJp:S~`
xFsB?d
template < typename T > OoAr%
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const JVJ1Ay/be
{ j33P~H~
return FuncType::execute(l(t), r(t)); *=-__|t
} Ee t+
MZUF! B
template < typename T1, typename T2 > pm'@2dT
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const QOkE\ro
{ l|@/?GaH
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); GibggOj2Q,
} ^}i50SG:y
} ; xZ9}8*Q&:
:GwSs'$O
Vu|Br
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 -V;0_Nx7p
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 )8 "EI-/.
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 68&6J's;
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。 O84v*=u A
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! !1a|5
xrn
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。。。 b'Fx),
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 (ybtXoQs
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) ,?0-=o
下面是修改过的unary_op &xGfkCP.]
L}e"nzTE6I
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > <B]i80.
class unary_op Dyouk+08x
{ 1jUhG2y
Left l; rZ8Y=) e
@\%)'WU
public : 3PvZ_!G
P`Hd*xh".j
unary_op( const Left & l) : l(l) {} w-0O j
t6<sNzF&
template < typename T > /XWPN(JC?
struct result_1 [#hl}q(P#
{ W%cj39$
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; rj2r# {[
} ; Vq .!(x
}%o+1 <=
template < typename T1, typename T2 > c:?#zX
struct result_2 %vf2||a$BS
{ v
GR
\GFm
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 'K;4102\
} ; |l6<GWG+
O]Ry3j
template < typename T1, typename T2 > =E{{/%u{{S
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9%3 r-U=
{ F$6])F
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); dPH!
V6r
} VQNYQqu`[
~`G;=ITo
template < typename T > K\^&_#MG
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const /c_kj2& ]9
{ XvA0nEi
return OpClass::execute(lt(t)); &{%S0\K Y
} DK@w^ZW6JA
e~t}z_>F
} ; :"<B@Z
6PzN>+t^y
7/^TwNsv
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug ~q8V<@?
好啦,现在才真正完美了。 Zv1Bju*y
现在在picker里面就可以这么添加了: 7'{Yz
sO{0hZkc
template < typename Right > ~*' 8=D?)
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const }GoOE=rhY
{ Cdt,//xrz
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); GqIvvnw@f
} aV?}+Y{#
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 skR,M=F~
9aF..
:b M$;
~/|unV
~P]HG;$?n
十. bind -hG 9
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 F)E7(Un`8
先来分析一下一段例子 0'q(XB`i=
H%01&u
SVg@xu+
int foo( int x, int y) { return x - y;} _ntW}})K
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 I(?|Ox9"?
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ziLr }/tg
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 bn*{*=(|
我们来写个简单的。 8)-t91hkL
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: vYMbson}
对于函数对象类的版本: -aH?7HV}
XY+aunLf
template < typename Func > G"U>fwFuK
struct functor_trait 2W"cTm
{ QN}3S0
typedef typename Func::result_type result_type; +3o)L?:g
} ; D25gg
对于无参数函数的版本: {o5K?Pb
9A}
kkMB:
template < typename Ret > j0pvLZjM
struct functor_trait < Ret ( * )() > :_~PU$%0
{ k9_VhR|!
typedef Ret result_type; ;GSFQ:m[
} ; #a'x)$2;R|
对于单参数函数的版本: [#Nx>RY
]:E! i^C`Z
template < typename Ret, typename V1 > ?CUp&L0-"
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > :S+U}Sm[
{ ?^yh5
typedef Ret result_type; uu@'02G8
} ; YW$x:
对于双参数函数的版本: B1d%#
}d~FTre
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > @8<uAu%
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > L"[wa.<
{ 1&@wb'MBs.
typedef Ret result_type; "mP*}VF
} ; /qkIoF2
等等。。。 X,!OWz:[
然后我们就可以仿照value_return写一个policy sen{f^U
~gi( 1<#
template < typename Func > L$TKO,T
struct func_return >e$^#\D
{ h4B#T'b
template < typename T > TNFm7}=
struct result_1 L$u&~"z-
{ { Sliy'
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; aD/,c1
} ; <R~~yW:H
*Xtc`XH
template < typename T1, typename T2 > 0p>:rU~
struct result_2 -{:LxE
{ FvI0 J
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; dVmAMQk.g
} ; {u_k\m[Y
} ; 4|Gs(^nU
| 7'yk__m
}PIGj} F/
最后一个单参数binder就很容易写出来了 9}qfdbI
c7nk~K[6
template < typename Func, typename aPicker > }rMpp[
class binder_1 G4exk5
{ pXT$Y8M
Func fn; 0[!gk]p
aPicker pk; lRATrp#T
public : ^SSOh#
CTbhwY(/
template < typename T > @#--dOWYR
struct result_1 agxSb^ 8tF
{ L^al1T
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; H'h4@S
} ; =3v
1]7X
b{|/J <Fe
template < typename T1, typename T2 > >/HU'
struct result_2 /glnJ3
{ U` nS` p
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; |e-+xX|;
} ; SSsQu^A
uuK]<h*
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} d>"$^${
HAUTCX
template < typename T > h, 6S$,UI
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const >RqT7n8h
{ y:[VRLo
return fn(pk(t)); I^\bS
} bb:|1D
template < typename T1, typename T2 > nIqY}??
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ttq< )4
{ -^xKG'uth
return fn(pk(t1, t2)); J!fc)h
} cLko
} ; 'SD|ObBY
Y <i}"eI*
-MW(={#
一目了然不是么? Y./}zCT
最后实现bind RdVis|7o
yb.|7U?/x
D*r Zaqy
template < typename Func, typename aPicker > t?H;iBrpxd
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) pB7Z;&9
{ 8YLZ)k'
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); t5v)6|
} GH+FZ (F
*rFbehf H
2个以上参数的bind可以同理实现。 )%@WoBRj
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 A8Z?[,Mq!
kR~4O$riG
十一. phoenix mF:s-+
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ABe^]HlH
!2M[
for_each(v.begin(), v.end(), {ugKv?e;
( *9{Wn7pck/
do_ %TTL^@1!b
[ {*Wwu
f.
cout << _1 << " , " {2*l :'
] iXS-EB/
.while_( -- _1), [tK:y[nk
cout << var( " \n " ) 6V6g{6W,/
) B';>Hk
); =? *"V-l
c^)E:J/
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: qkG;YGio
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 /?-p^6U
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 Wu;|(2I
那么我们就照着这个思路来实现吧: |afK"N
J8?6G&0H
o-<_X&"a|5
template < typename Cond, typename Actor > M "P
class do_while Y+`-~ 88
{ 0i(?LI_S
Cond cd; x|i3e&D
Actor act; QpTNU.v5f
public : DMZ aMY|
template < typename T > (?3\.tQ}}
struct result_1 !E#.WX
{ =RE_Urt:
typedef int result_type; c7Qa !w
} ; Mciq9{8&