一. 什么是Lambda =OFx4#6a
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 *rA]q' jM
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, ]$I}r=
Em
/z: mi
=G`g-E2
8"o@$;C
class filler W@D./Th
{ _P*QX
public : ?$VkMu$2k
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} M<P8u`)>4H
} ; :a9
tNz(s)
VPb8dv(a3
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: Qw<&N$
LHSbc!Y'.
#tA/)Jvi
]D,\(|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); -L!lJ
[OR"9W&
6 !wk5#
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 (QQkXlJ
E@4/<;eKK
.sD=k3d
M[(pLYq:
二. 战前分析 $CZ'[`+
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 <T]ey
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 "egpc*|]
?/8V%PL~$
w^NQLV S
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); G"h}6Za;DO
/* --------------------------------------------- */ Nt/hF>"7
vector < int *> vp( 10 ); #\\|:`YV
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); L[!||5y
/* --------------------------------------------- */ e0hY
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); w1eFm:'
/* --------------------------------------------- */ ER0B{b
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); `4g}(-
/* --------------------------------------------- */ me-uPm
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ri6KD
/* --------------------------------------------- */ <,D*m+BWn
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); _tE55X&
P~%+KxwZQ
>T-4!ZvS\j
=nqHVRA
看了之后,我们可以思考一些问题: `\f 3Ij,
1._1, _2是什么? 9*r^1PRc
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。 cZ# %tT#
2._1 = 1是在做什么? .eLd0{JtN
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。 mv^X{T
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。 : [7O=[pk
o7@C$R_#
zjOOEvi
三. 动工 n]i#&[*A(
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: mi[8O$^iJ
!s:e
c=X+uO-
mhB2l/
template < typename T > Xt
+9z
class assignment ILqBa:J
{ (>NZYPw^3
T value; aemi;61T\
public : +}PN+:yV
assignment( const T & v) : value(v) {} Je}0KW3G9L
template < typename T2 > +wxsAGy_j
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } m.<u!MI
} ; Qxk & J
'u~0rMe4})
@0d"^
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 :Qhrh(i
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment b'Km-'MtH
"p7nngn~
y
G3aF(
B{*{9!(l9
class holder P^tTg
{ (|NC xey
public : DTSf[zP/
template < typename T > #'0Yzh]qc
assignment < T > operator = ( const T & t) const </u=<^ire
{ *QV"o{V
return assignment < T > (t); ambr}+}
} ,Vw>3|C
} ; hS&l4 \I'Z
ncMzHw
&}
{ #g
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: @\o"zU
I2Imb9k~B
static holder _1; Eku9u
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 RB|i<`Z
s^K2,D]P
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Z&U:KrFH
而不用手动写一个函数对象。 H2+b3y-1a]
@`dlhz
*@H\J e`
tRZ4\Bu
四. 问题分析 K/K-u
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。 m uy^>2p
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。 Q$v00z]f*
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 -J8Hsqf@
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 {/H<_
下面我们可以对这几个问题进行分析。 =*"8N-FU
]Yw$A
五. 问题1:一致性 %qiVbm0
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?| +vaA
P=
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Ikw@B)0}
G!;PV^6x
struct holder S_/S2(V"
{ 7eAV2.
// se`Eez}
template < typename T > sRA2O/yKCE
T & operator ()( const T & r) const U3Z=X TB
{ t ^[fu,
return (T & )r; m|F1_Ggz
} ^6 z"@+;*
} ; `;J`O02
YWvD+
这样的话assignment也必须相应改动: X6r0+D5AvB
;RRw-|/Wm
template < typename Left, typename Right > ir/uHN@
class assignment doOuc4
{ *=.~PR6W{
Left l; <r.QS[:h
Right r; owQ,op#
public : cw{TS
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} y<E];ub
template < typename T2 > 0o"aSCq8t
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } #79[Qtkrhm
} ; &29jg_'W
| @$I<
同时,holder的operator=也需要改动: ao"2kqa)r
w2'q9pB+
template < typename T > >ItT269G
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const dpw-a4o}
{ ; Byt'S
return assignment < holder, T > ( * this , t); fg3Jv*
} c|;n)as9(%
oV0T
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 75zU,0"j
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 V<J1.8H
_eOC,J<-~
return l(rhs) = r; ;=jF9mV.
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 V<W;[#"
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: o_BTo5]
[Hx(a.,d
template < typename Tp > ]i$y;]f
class constant_t :sJ7Wok6~
{ C| ~A]wc=
const Tp t; 2cH RiRT
public : d\l{tmte
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} rB$~,q&.V
template < typename T > rZJJ\ , |
const Tp & operator ()( const T & r) const e,/]]E/o
{ ~TEn +
return t; .R)P
|@z L
} m^}|LB:5
} ; Cl<!S`
P:4"~]}
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 M7cD!s@'I
下面就可以修改holder的operator=了 8qg%>ZU4d
Sb /?<$>
template < typename T > Sv{n?BYq
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const p eO@ZKmM
{ :5,~CtF5 `
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); y>aO90wJ
} 1>j,v+
*k62Qz3
同时也要修改assignment的operator() '-YiV
B_Q{B|eEt&
template < typename T2 > 1vj@qw3
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 4d5c]%
现在代码看起来就很一致了。 Sk cK>i.[
;v@ G
六. 问题2:链式操作 OW4j!W
现在让我们来看看如何处理链式操作。 tr[}F7n9
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。 X$we\t
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 # dUKG8-HJ
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 <-`.u`
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ,%*UF6B
M
pqb'L]
template < typename T > Op ar+|p\
struct result_1 6I
+0@,I
{ E(4c&
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; /B@{w-N
} ; )bOfs*S
z/1$G"
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: =#Sw.N
C!*!n^qA
template < typename T > MONX&$
struct ref hi1Ial\Y
{ n9+33^ PT
typedef T & reference; s Z[[ymu8
} ; 0vm> *M*p
template < typename T > pD%(Y^h?
struct ref < T &> O D}RnKL
{ ~~OFymQ%?q
typedef T & reference; CvY+b^ ;
} ; g%f5hy
Bdt6 w(`^
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: &L+uu',M0c
= UH3.
template < typename T > [ ulub|
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ][$I~nRf
{ 5
3%>)gk:
return l(t) = r(t); R VatGa0
} 3}fOb
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 3Tl<ST\
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 \9VF)Y.ke
Q6qW?*Y
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 p@^G)x
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: \sAaVdZJH(
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 (?r,pAc:
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 SV>tw`2
最后的布局是: P }sr
Add *H
Qc I-
/ \ u1%URen[x
Divide 5 z$%twBg}#
/ \ eIkKsgr>
_1 3 Food<(!.>
似乎一切都解决了?不。 X/~uF9a'<
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。 b"h'7 C/
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。 Jbu2y'zE
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: bqcCA91
1D*=ZkA)
template < typename Right > 1|MRXK
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ]y0Y (
Right & rt) const h3CA,$HJ
{ SndR:{
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); F^u12R)
} >NKJ@4Y
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 xs{pGQ6Q
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 ?R)]D:`
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 Z>9@)wo
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 ,dIev<
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 Y$=jAN
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?
? }M81
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: j]BRf A
8>v_th
template < class Action > 7Z6=e6/\
class picker : public Action ,|]JaZq
{ nq M7Is
public : p~$cwbQ!
picker( const Action & act) : Action(act) {} O(T5
// all the operator overloaded 1r;zA<<%R
} ; *&NP?-E
w 9dkJo
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 N[e,){v
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: `6U!\D
` =>}*GS
template < typename Right > u:l-qD9=(
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const entU+O r
{ )E}v~GW.+
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); =>$)F 4LW
} 3Qy@^"
q)k:pQ
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > npdljLN
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。 928_e)V
U)J5K
template < typename T > struct picker_maker '$9o(m#
{ !zA@{gvEc
typedef picker < constant_t < T > > result; oW3"J6,S
} ; m@Z#
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > y}?|+/ dN
{ OEW'bT)
typedef picker < T > result; Pxlc RF
} ; %O"8|ZG9{
~non_pJ
下面总的结构就有了: ^D+J
k8
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。 M-o'`e'
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。 WMB%?30
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 |toP86
至此链式操作完美实现。 y{ur'**l
#EPC]jFk
-YA,Stc-
七. 问题3 0fsVbC
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。 n4K!Wv&u
\Vyys[MMY8
template < typename T1, typename T2 > l(t&<O(m9
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~t6q-P
{ $^]K611w9
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2);
I1Q!3P
} GcBqe=/B!
<tr]bCu}
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: ;l$$!PJ
GK@OdurAR
template < typename T1, typename T2 > Su#0F0
struct result_2 !}&|a~U@`k
{ %*
"+kwZ
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; >i/jqT/
} ; Tq1\
b($hp%+yJ
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? |+#Zuq
这个差事就留给了holder自己。 Vb0T)C
y9:4n1fg
:`bC3Mr
template < int Order > +jLy>=u
class holder; gmGK3am
template <> $Z]&3VxxY
class holder < 1 > :{7+[LcH7
{ Xg)8}
public : ">H*InF
template < typename T > {9x_E {
struct result_1 o<G 9t6~
{ }9fa]D-a?
typedef T & result; jI-a+LnEm
} ; ?.~1%l !
template < typename T1, typename T2 > 7N$2N!I(
struct result_2 \-\>JPO~<
{ \[MAa:/
typedef T1 & result; I
]m
} ; y'R}
template < typename T > nS+Rbhs
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const <:S qMf
{ CFtQPTw
return (T & )r; }%wd1`l7
} ?cV,lak
template < typename T1, typename T2 > zm_8a!.
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const feej'l }F
{ QYH-"-)
return (T1 & )r1; \nl(tU#j
} SI7rTJ]/
} ; 3c<aI=$^
78&|^sq
template <> "5hk%T'
class holder < 2 > U&^q#['
{ hkMeUxS
public : 0m@+ &X>w
template < typename T > -Jd|H*wWo
struct result_1 )qWwh)\;!
{ n:@!vV
typedef T & result; vW+6_41ZM
} ; `ecseBn3d
template < typename T1, typename T2 > ({uW-%
struct result_2 ]Ry9{:
{ }[p{%:tP
typedef T2 & result; PgBEe
@.
} ; '.A!IGsj
template < typename T > 8`4M4"lj
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const DX_mrG
{ e(c\ U}&
return (T & )r; _4S^'FDo
} !<[+u
template < typename T1, typename T2 > Xoj"rR9|
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !>`Q]M`
{ mF7Ak&So^
return (T2 & )r2; G~9m,l+
} sx,$W3zI'G
} ; FYAEM!dyy
&^=Lr:I
s QDgNJbU
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> >。 T4eJ:u* ;
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: I68u%fCv
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Y{Z&W9U
8v$q+Wic
return l(i, j) = r(i, j); BQu
|qrq
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) o[C^z7WG0
r%,?uim#
return ( int & )i; {R1]tGOf
return ( int & )j; rOJ>lPs
最后执行i = j; Y=S0|!u
可见,参数被正确的选择了。 5KCQvv\
#xIg(nG
QkrQM&Im
DB vM.'b$
Q):#6|u+
八. 中期总结 +=tdgw/
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: Wf~^,]9N
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 w-|Rb~XT
h
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。
@|gG3
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor UHl3/m7g
66=[6U9 *
%4~"$kE
Jqoo&T")
Yh<F-WOo2
)nm+_U
九. 简化 4n,&,R r#
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 K?.~}82c
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 &PMQ]B
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: osp~)icun
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 k+QGvgP[4@
+-*/&|^等 }">r0v!3
2. 返回引用。 Ycr3$n]e
=,各种复合赋值等 VU3RFl
3. 返回固定类型。 HE}0_x.
各种逻辑/比较操作符(返回bool) mxlh\'b
4. 原样返回。 Xaz "!
operator, [4Q;(67
5. 返回解引用的类型。 [&TF]az
operator*(单目) Qz(D1>5I?
6. 返回地址。 )*KMU?
operator&(单目) j0l,1=^>l
7. 下表访问返回类型。 1?'4%>kp
operator[] (UkP AE
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 pqG>|#RG
operator<<和operator>> ,np=m17
2Kxb(q"
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。 v93b8/1
例如针对第一条,我们实现一个policy类: {&1L &f<
cy%M$O|hX5
template < typename Left > _}[
Du/c
struct value_return }?[];FB
{ gM96RY
template < typename T > NaR} 0
struct result_1 t{})6
{
,,H5zmgA
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; EX)&|2w
} ; Ez1eGPVr
k+J3Kl09hM
template < typename T1, typename T2 > geQ!}zXWi
struct result_2 l*ltS(?
{ ,TBOEu."4
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; _c>iux;
} ; ((M,6Q}
} ; b(K"CL\p
/k.0gYD
E'6>3n
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait \h
~_<)
#*(}%!rD*
下面我们来剥离functor中的operator() ;4O[/;i
首先operator里面的代码全是下面的形式: hFV,FBsAO
r S@/@jKZE
return l(t) op r(t) [6VB&
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Z`TfS+O6
return op l(t) 7?dWAUF
return op l(t1, t2) O-,
"/Z
return l(t) op * +
T(i
return l(t1, t2) op ,_V V;P
return l(t)[r(t)] BJ
UG<k
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] :zL)O
,{*g
Q%7
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: %A zy#m
单目: return f(l(t), r(t)); Ip8ml0oG
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ]J Yz(m[
双目: return f(l(t)); +C%6jGGh
return f(l(t1, t2)); q1ysT.{p,
下面就是f的实现,以operator/为例 )zL@h
dGZie.Zx
struct meta_divide J2O,wb)U
{ KjGu !B
template < typename T1, typename T2 > a>j}@8[J
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ]B/>=t"E
{ _H$Lu4b)N
return t1 / t2; u^MKqI
} ~&Z>fgOTJ
} ; qT#e
-.G
e#[Klh$]EW
这个工作可以让宏来做: s^u Y
"7cty\
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ -XYvjW,|
template < typename T1, typename T2 > \ D07M!U
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; z:Am1B
以后可以直接用 ~"+"6zg
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) <+QdBp'd;
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 ` GF w?G
(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。。。) P<pv@l9)
~b_DFj
'rhgM/I
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 Lu#q o^
,z&S;f.f
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > <rzP
class unary_op : public Rettype dN2JOyS
{ NK|UeL7ght
Left l; GxdAOiq;
public : &nEL}GM)E
unary_op( const Left & l) : l(l) {} |k.'w<6mb9
#xtH6\X
template < typename T > xmg3,bO
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const eiK_JPF A-
{ *PF<J/Pr
return FuncType::execute(l(t)); .n<vhLDQn
} $zP5Hzx
)Do 0
template < typename T1, typename T2 > U[wx){[|
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const bq/Aopfr
{ kj6:P$tH
return FuncType::execute(l(t1, t2)); "2mPWRItO
} y% bIO6u:
} ; 4c5BlD
%IsodtkDu
f.w",S^
同样还可以申明一个binary_op PK]3uh
+byOThuE
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > &ijz'Sg3
class binary_op : public Rettype o/N!l]r
{ h'*v$lt
Left l; gPd
K%"B@
Right r; Mj@2=c
public : 7
$y;-[E[
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 4en3yA0.w
Gxw1P@<F:
template < typename T > $a_y-lY
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3;>ls~4
{ NO!Qo:
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 5cPyi/
} y[m,t}gi
` aVp#
template < typename T1, typename T2 > d{YvdN9d
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const R'Jrbe|
{ 'rB%a<
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ]oP1c-GEk
} !|[rh,e]
} ; 4>,X.|9{
GD4S/fn3
NW1 Jr/
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 o=Vs)8W
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 UGAV"0
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) t6"%u3W8M
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。 C:B 7%<
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! KlT:&1SB9
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。。。 `nF SJlr&
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Vuz.b.,i`
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) R*r4)+gd
下面是修改过的unary_op UF+Qx/4h0
2>o[
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ZDW9H6ux
class unary_op i<Z%
{ B|m)V9A%-
Left l; &J3QO%
3RaduN]
public :
KQr+VQdq>
xO|r<R7d7
unary_op( const Left & l) : l(l) {} D, ")n75
9,?~dx
template < typename T > O,r;-t4vYU
struct result_1 p!pf2}6Fd
{ X.b8qbnq[
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; =v:?rY}
} ; CXq[VYM&X
81Z;hO"~
template < typename T1, typename T2 >
f"s_dR
struct result_2
*L^W[o
{ L$5,RUy
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 6q^$}eOt
} ; A|ZT;\
@1*^ttC
template < typename T1, typename T2 > 3L&:
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3m>YR-n$
{ o h{>nwH
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 7DAP_C
} w5>[hQR\
||:>&
template < typename T > RBQ8+^
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3X gJZ
{ @}
Ig*@
return OpClass::execute(lt(t)); cQEUHhRg!
} Wj.t4XG!
QXb2jWz
} ; L"b&O<No
Bt<)1_
S)U*1t7[
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 kp*v:*
好啦,现在才真正完美了。 lsax.uG5x
现在在picker里面就可以这么添加了: CzBYH
;+~5XLk
template < typename Right > .`IhxE~mN
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Em!- W5*s
{ E&8Nh J
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); i)x0]XF
} _*AI1/>`
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。 %Xh}{ o$G
j:%,lcF
$M}"u[Qq
}2]|*?1,
=F@
+~)_
十. bind *H/>96
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 'x%gJi#
先来分析一下一段例子 Zv@qdY<:
`PARZ|
E^)FnXe5
int foo( int x, int y) { return x - y;} 'iW
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 vbmt0df
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 iYr)Ao5X
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 lrE"phYk
我们来写个简单的。 TdPd8ig8{
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: wa@Rlzij>
对于函数对象类的版本: IP`lx
KkUK" Vc
template < typename Func > :A8r{`R'N
struct functor_trait 8c) eaDu
{ 'pt(
typedef typename Func::result_type result_type; D W U=qD+
} ; FGn"j@m0
对于无参数函数的版本: /bykIUTKI
]zYIblpde
template < typename Ret > lc
<V_8
struct functor_trait < Ret ( * )() > :of([e|u6
{ @1oX
typedef Ret result_type; [l-o*@
} ; DZqG7p$u4i
对于单参数函数的版本: Sn[xI9}O
6) i-S<(
template < typename Ret, typename V1 > K9@.l~n
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 0h1u W26^
{ Y*BmBRN
typedef Ret result_type; Jh.~]\u
} ; k@7#8(3
对于双参数函数的版本: J'2 Yrn
|YLja87
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > wS=vm}}u
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Gor9&aJ1
{ $2W#'_K+
typedef Ret result_type; ;87PP7~
} ; 6'r;6T *
等等。。。 {|oWU8.l
然后我们就可以仿照value_return写一个policy -Mr_Ao`E
B=O zP+
template < typename Func > WD%(RC"Q
struct func_return &-*l{"7p+%
{ P6_Hz!vE
template < typename T > e[iv"|+
struct result_1 y^H5iB[SPL
{ ;?{^LiD+F
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; N7s0Ua'-v
} ; Gbhw7
(&
- ;gQy[U
template < typename T1, typename T2 > '=;e#
C`<{
struct result_2 `i.fm1I]
{ W_@ b. 1
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; @A6iY
} ; pJFn
8&!J
} ; `!cdxKLR
#;8)UNc)}
_jX,1+M
最后一个单参数binder就很容易写出来了 }36A eJ7L
K{d3)lVYCS
template < typename Func, typename aPicker > 9<3( QR
class binder_1 z*T41;b
{ #U- y<[
3
Func fn; "&H'?N%9Up
aPicker pk; A_TaXl(
public : =+_nVO*
2Rw<0.i|
template < typename T > <h#7;o
struct result_1 o1#3A
{ #)}BY"C%
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; |"K%Tvxe
} ; ,~cK]!:>s
6Mk#) ebM
template < typename T1, typename T2 > ; s(bd#Q
struct result_2 sq=EL+=j
{ b;
of9hY
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Hx6ODj[-
} ; ]0'cdC
r??_2>Q
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} E"*E[>
D`QMlRzXy
template < typename T > c9c]1XJ
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Rng-o!
{ HIw)HYF2
return fn(pk(t)); s YTJ^K d
} T%.Yso{
template < typename T1, typename T2 > DSHvBFQ
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^GV'Y
{ dm/3{\ 4
return fn(pk(t1, t2)); 7W}%ralkg
} "yH?df24
} ; !r.-7hR $
{3KY:%6qj
&FmTT8"l
一目了然不是么? t8Pf~v
最后实现bind *JImP9SE
mD>
J,E
f-#:3k*7S
template < typename Func, typename aPicker > PI L)(%X
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) vFHeGq70j
{ `=;}I@]zj)
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); r]LP=K1
} U{dK8~
RCfeIHL
2个以上参数的bind可以同理实现。 "3jTU
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。 I wj[ ^
L[44D6Vg
十一. phoenix E[t[R<v,P!
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: .feB
VRg
;m]
n l_vg
for_each(v.begin(), v.end(), ,L
( l'<&H#A;'
do_ PO5,lcBD<
[ #O_%!7M{4
cout << _1 << " , " M5RN Z%
] M
p<r`PM2
.while_( -- _1), #<Y3*^~5d
cout << var( " \n " ) CSjd&G*ZB
) 3_G0eIE"u
); i<m)
s$u
dSjO12b
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: w!*ZS~v/r
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor m~;.kc
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 U$DZht4>u
那么我们就照着这个思路来实现吧: Wk^{Tn/]
B{0]v-w
FnVW%fh
template < typename Cond, typename Actor > B!<B7Q
class do_while |{|B70v3Co
{ R7b-/
!L
Cond cd; OE[7fDe'
Actor act; 5X3JQ"z
public : tHaHBx1P
template < typename T > bkR~>F]FAu
struct result_1 0-OKbw5%=b
{ CC@U'9]bH
typedef int result_type; :icpPv
} ; 7Z+Fjy-B
kqX%y
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} pno}`Cer
]~$@x=p2e
template < typename T > ~:,}?9
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _Cf:\Xs
m
{ nGTGX
do Ax|'uvVAPT
{ I`xC0ZUKj
act(t); [x?9<#T
} UazK0{t<f
while (cd(t)); RJ3uu NK7
return 0 ; 8|=
c3Z
} =KO]w9+\
} ; @fA|y
`B&