一. 什么是Lambda J,
-.5
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 } Bf@69
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, UZI:st
o]q~sJVk6
u]Ku96!
6sBt6?_T
class filler m ol,iM*l
{ zr/v .$<
public : A?H#bRAs
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Hu"$)V
} ; 8>9Mh!t}(I
Z)s
!p
"[N2qJ}p
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: 7GOBb|
?4bYb]8Z
l8FJ \5'M
E`o_R=%
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); /_0B5,6R
iT}>a30]B
R iLl\S#
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 '#7k9\
QPVi& *8_
N4vcd=uG#
EB}B75)x
二. 战前分析 a;xeHbE
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。 CPJ21^
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 ;k!.ey$S
pAOKy
8"j $=T6;W
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); c["1t1G
/* --------------------------------------------- */ 6Qkjr</
vector < int *> vp( 10 ); .dU91> ~Ov
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); /o9it;
/* --------------------------------------------- */ NV*
2
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); kG/1
/* --------------------------------------------- */ <=NnrZOF
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); _d]{[&
p4t
/* --------------------------------------------- */ !-lI<$S:
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 0`x>p6.)G
/* --------------------------------------------- */ AkQ(V
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); R!M'
@D;K&:~|N
\p(S4?I7
!, BJO3&
看了之后,我们可以思考一些问题: _<(xjWp 8
1._1, _2是什么? 2 nyK'k
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。 G<?RH"RZr
2._1 = 1是在做什么? peVY2\1>R
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。 cg8/v:B
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。 JTKS5r7?
05 6K) E
=`3r'c
三. 动工 l ms^|?
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: i{fw?))+
sWlxt q g
)Z:-qH
d~aTjf
template < typename T > ArtY;.cg%
class assignment {'{}@CuA2
{ mW"e
T value; !0l|[c4 e>
public : jA1S|gV
assignment( const T & v) : value(v) {} xRWfZ3E#
template < typename T2 > oDZZ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } \^(#b,k#
} ; }rJqMZ]w
E!Q@AZ
BbX$R`f
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 jwk+&S
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 8XH;<z<oJ
=8l' [
k M/:n
0kUhz\"R:q
class holder &`m.]RV
{ P'Y(f!%
public : u0wu\
template < typename T > 96\FJHtZ
assignment < T > operator = ( const T & t) const $*{,Z<|2
{ 2?ue.1C
return assignment < T > (t); +O8[4zn&k
} bSIY|/d+
} ; vE[d& b[
I;XM4a
XO;_F"H=
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: D\G 8p;
=_OJ
7K'
static holder _1; r3Ol?p
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 YHN6/k7H
cUug}/!I
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); !\'w>y7
而不用手动写一个函数对象。 y;ey(
c\.)vH
F7} yt
Ue9d0#9
四. 问题分析 |}77'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。 glch06
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。 bD
v&;Z
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 I]HYqI
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 (1=@.srAzK
下面我们可以对这几个问题进行分析。 |Gq3pL<jkC
_oZ3n2v}@
五. 问题1:一致性 #`@)lU+/
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?| %;wDB2k*
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 9vi+[3s/=;
HxR5&o
struct holder F~v0CBcAL
{ F4=X(P_6
// p_xJKQS
template < typename T > %5L~&W}^"
T & operator ()( const T & r) const l%V+]skS
{ fbI5!i#lz
return (T & )r; iw.F8[})
} -.)f~#8
} ; <e Y2}Ml
~I")-2"B
这样的话assignment也必须相应改动: \ $TM=Ykj
T pCXe\W
template < typename Left, typename Right > rE"FN~9P
class assignment ^d>m`*px
{ $m)eO8S+
Left l; qW3XA$g|j'
Right r; ^Cp;#|g,
public : <DqFfrpc
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} zq5N@dF
template < typename T2 > &xr (Kb
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } C|
} ; cm!vuoB~~
hXH+C-%{
同时,holder的operator=也需要改动: * k\;G?
L]YJ#5
template < typename T > E\2f"s
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const e<DcuF<ZS
{ ybf,pDY#f
return assignment < holder, T > ( * this , t); pvWNiW:~k
} PY CG#U
l(MjLXw5
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。 W^W.* ?e`
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 D!,'}G#
0}Kyj"-3
return l(rhs) = r; Nt
tu)wr
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。 shLMj)7!
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: )"Ujx`]4r
f!7fz~&Sh
template < typename Tp > ,jnaa (n
class constant_t JrxQ.,*i
{ :MYLap&L&
const Tp t; [$6YPM>Ee
public : ;Gp9
? 0
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} }w=|"a|,
template < typename T > a'q&[08
const Tp & operator ()( const T & r) const 55b/giX
{ Ct(^nn$A
return t; RSeav
} =g%<xCp
} ; 8&hxU@T~
AO-~dV
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 \"I418T K
下面就可以修改holder的operator=了 9qq6P!
0W
1bZPM
template < typename T > p;%5 o0{1
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const e[Z-&'
{ D3tcwjXoW_
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); Qp@}v7Due
} ^c}kVQ\g3
N+]HJ`K
同时也要修改assignment的operator() 6 {`J I
FrRUAoFO
template < typename T2 > A(XX2f!i
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 29z@ !
现在代码看起来就很一致了。 XB[EJGaX
=OrVaZ0
六. 问题2:链式操作 DLq'V.M:
现在让我们来看看如何处理链式操作。 .5~3D97X&
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。 Eg4&D4TGp
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。 Q*f0YjH!
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。 Rto/-I0l
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct xgsEe3|
/+<G@+(
template < typename T > 6m:$RW
struct result_1 p`"Ic2xPJ
{ V\c`O
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; IUG}Q7w5
} ; X2 <fS~m
-LFk7a
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: Yi`DRkp]3
do.XMdit
template < typename T > 9+Wf*:*EW
struct ref Ln4Dq[M
{ f(EO|d^u
typedef T & reference; 1#zD7b~
} ; i\>?b)a>
template < typename T > ^= kr`5
struct ref < T &> #]*d8
{ @E> rqI;`
typedef T & reference; xjYH[PgfX
} ; O^~nf%
a0k/R<4
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: q:wz!~(>
(AG((eV
template < typename T > &jrc]
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 5sB~.z@
{ b.
:2x4
return l(t) = r(t); |lIgvHgg
} NiVZ=wEp,
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 a3[,3
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Eh *u6K)Z
R,l*@3Q
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 #=ko4?Wr(
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: }'p*C$
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 j^/^PUR
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 z>*\nomOn=
最后的布局是: TQpR'
Add EQy~ ^7V B
/ \ c&g*nDuDj
Divide 5 Q+IB&LdE
/ \ XS>( Bu
_1 3 !H zJ*
似乎一切都解决了?不。 2\"T&
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。 =Nz;R2{@
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:cd'68D
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: z|<?=c2P
5hDm[*83
template < typename Right > bW GMgC
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Om8Sgy?
Right & rt) const 3[R[`l]v?
{ \mFgjPz
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); H96|{q=
} )|&FBz;
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Q*9Y.W. 8
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。 ?{1& J9H
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。 $L72%T
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 F>k/;@d
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 LP>GM=S#"
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? dp }zG+
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 7\i> >
&8JK^zQq
template < class Action > :TP\pH 7E
class picker : public Action 7!
/+[G
{ {afIr1j/m
public : iG{xDj{CKv
picker( const Action & act) : Action(act) {} #a 4X*X.8c
// all the operator overloaded FD8d-G
} ; gS!zaD7Nr
QRdh2YH`
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 P\$%p-G
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: X(;WY^i!
<@>l9_=R
template < typename Right > }4q1"iMlO
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const N3\vd_D(
{ vSo,,~F
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); nz/cs n
} nR,QqIFFw
g7v(g?
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > (J.U{N v
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 Sj<]~*y"
j^m pkv<P
template < typename T > struct picker_maker H6MG5f_
{ GjX6noqT
typedef picker < constant_t < T > > result; #?DoP]1Y
} ; ($,qxPOn
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > N@I=X-7nh|
{ TV?MB(mN
typedef picker < T > result; ey`E
E/WV
} ; ;y-sd?pAk
$OaxetPH
下面总的结构就有了: {Lsl2@22
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。 Bh65qHQO
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。 E_#?;l>
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 rs0Wy
至此链式操作完美实现。 lB
,-SWrp`f
\$xj>b;
七. 问题3 AK&=/[U>
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。 6P02=
PeJIa
%iE
template < typename T1, typename T2 > !WTL:dk
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &&
b;Wr
{ :c9 H2
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); X?'pcYSL
} D/Py?<n-B
r"`7ezun:
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: kTm}VTr
1
/sdZf|Zl
template < typename T1, typename T2 > sE[
Yg8yAt
struct result_2 h*\u0yD)
{ bv}e[yH
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; E^m;Ab=
} ; M]SeNYDy
eaDG7+iS
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? D=}\]Krmay
这个差事就留给了holder自己。 #j)"#1IE2W
BCh|^Pk
|u+!CR
template < int Order > HbJ^L:/
class holder; 9u%(9Ae
template <> _[/#t|I}
class holder < 1 > !gJw?(8"
{ <4582x,G
public : s133N?
template < typename T > 0x fF
struct result_1 7\yh<?`V8
{ k +Cwnp
typedef T & result;
es<
} ; XfN(7d0
template < typename T1, typename T2 > ^95njE`>t`
struct result_2 E[<*Al+N
{ l_Zx'm
typedef T1 & result; LX#gc.c
} ; 8k;il54#
template < typename T > #gXxBM
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const -!
^D8^s
{ rl]K:8*
return (T & )r; Y}
6@ w
} Zr[B*1,ZV
template < typename T1, typename T2 > \jx3Fs:Q
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const mp
z3o\n
{ ~JO.h$1C
return (T1 & )r1; <jBRUa[j_
} @4n>I+6*&
} ; Z}.ZTEB
Z{ 1B:aW
template <> 9+3 VK
class holder < 2 > [Kaa{+,(
{ %^[D+1ULb
public : /O~Np|~v
template < typename T > =Q*3\)7
struct result_1 }
|
{ <
pZwM
typedef T & result; s;-AZr)
} ; lX"6m}~D
template < typename T1, typename T2 > P~%+KxwZQ
struct result_2 &0xM 2J
{ "uFwsjz&B
typedef T2 & result; uaZHM@D
} ; 5]n\E?V'L
template < typename T > U>DCra;
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const uF<?y0t
{ ~0@fK<C)O
return (T & )r; AWJA?
} QQv%>=_`
template < typename T1, typename T2 > <T&v\DN
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const '.&Y)A6!
{ D}Sww5ZmP
return (T2 & )r2; /Q_Dd
} <. *bJ
} ; l>KkAA
h J0U-m
$tej~xZK
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 %r8;i
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: g/VV2^,
首先 assignment::operator(int, int)被调用: <y?=;54a
Ej1<T,w_
return l(i, j) = r(i, j); dFyGI?
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) [bRE=Zr$Ry
Kxg@( Q
return ( int & )i; J_?v=dW`
return ( int & )j; :Qhrh(i
最后执行i = j; 7*"Jx}eM
可见,参数被正确的选择了。 5JHEBw5W%
y
G3aF(
X-#&]^d
(|NC xey
l qKj;'
八. 中期总结 !-%XrU8o3
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: ]qxl^Himq
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Dp!91NgB p
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 'C]Yh."u
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 8QoxU"
c&
D~#%^a+Aq_
A+3SLB
~clX2U8u`
Rc
&m4|cw7
C511hbF
九. 简化 aYDo0?kF'
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。 5n{d jP
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 3bYjW=_hA
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: Ri~$hs!
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 H2+b3y-1a]
+-*/&|^等 L9lJ4s
2. 返回引用。 j[.nk
=,各种复合赋值等 ^\&FowpP
3. 返回固定类型。 ,Aai-AGG@
各种逻辑/比较操作符(返回bool) {M5t)-
4. 原样返回。 *} ?
operator, n,2
5. 返回解引用的类型。 =^i K^)
operator*(单目) mEsb_3?#+
6. 返回地址。 D:f=Z?L)>
operator&(单目) zRou~Kxi
7. 下表访问返回类型。 o+7)cI
operator[] -*z7`]5J
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Jv+w{"&
operator<<和operator>> Fx|`0LI+C
][
I OlR
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 se`Eez}
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ~> Q9
,G g;:)k\
template < typename Left > 9)NKI02M|
struct value_return EK Vcz'w
{ 0%dOi
ko
template < typename T > Kk6=61} A
struct result_1 \~"Ub"~I
{ qz{9ND|)
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; gXJBb+P
} ; QA*<$v
<|jh3Hlp
template < typename T1, typename T2 > <r.QS[:h
struct result_2 owQ,op#
{ IEMa/[n/
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; -v.\W y~\
} ; &i(Ip'r
} ; f!`?_
6{Q-]LOc[.
[&PF ;)i
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait #Pp:H/b
Rd5_{F
下面我们来剥离functor中的operator() 66,(yxg
首先operator里面的代码全是下面的形式: }b&lHr'Uw
?VmgM"'md
return l(t) op r(t) oV0T
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 9K/EteS
return op l(t) 2Y23!hw
return op l(t1, t2) |w}j!}u
return l(t) op 5dI=;L>D
return l(t1, t2) op J\Pb/9M/
return l(t)[r(t)] oDMPYkpTu
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] XhHgXVVGG<
OyF=G^w
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: R`Z"ey@C
单目: return f(l(t), r(t)); }!oEjcX'
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); .i
I{
双目: return f(l(t)); T+ZA"i+
return f(l(t1, t2)); $3G^}A"
下面就是f的实现,以operator/为例 1o%#kf
3Iv^
struct meta_divide K F_fz
{ n@RmH>"
template < typename T1, typename T2 > 9hfg/3t('
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) suwR`2
{ "!V`_ S;
return t1 / t2; ]s AuL!
} c
'wRGMP
} ; G?'^"ae"Z
gVfFEF.
这个工作可以让宏来做: ,3Q~X$f
jRU:un4
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 6dR+qJa6i
template < typename T1, typename T2 > \ >5Yn`Fc5
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; k`8O/J
以后可以直接用 t4_yp_
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ?J2A1iuq3
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 kt2_WW[
(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。。。) =JIceLL
#0aBQ+_8H
['=O>YY
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 0BlEt1e2T
hbH~Ya=+S
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > *v+l,z4n
class unary_op : public Rettype oxlor,lw/
{ kk-<+R2
Left l; RTcxZ/\"#
public : dDpAS#'s\
unary_op( const Left & l) : l(l) {} (4cdkL
.Rk8qRB
template < typename T > LBCH7@V1yR
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const >nghFm
{ S@HC$
return FuncType::execute(l(t)); uI7n{4W*x
} |NZi2Bu
v"o"W[
template < typename T1, typename T2 > \mc0fY
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >0{}tRm-P&
{ F tIcA"^N
return FuncType::execute(l(t1, t2)); LUMbRrD-
} )OV0YfO
} ; iH }-
Xkhd"Axi
.P)lQk\
同样还可以申明一个binary_op ~DInd-<5
o:AfEoH"~
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > H~+A6g]T
class binary_op : public Rettype ~i5YqH0
{ 3}fOb
Left l; CLrX!JV>
Right r;
?IVJ#6[
public : U"k$qZ[
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} -+rzc&h
W\~^*ny
P6
template < typename T > o%t4WQ|bj
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const SV>tw`2
{ 90<g=B
return FuncType::execute(l(t), r(t)); {-\U)&6#v
} MNd\)nX
\~
D(ww
template < typename T1, typename T2 > d&j
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ukSv70Ev
{ Jp=fLo 9
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); xQu|D>kv87
} JI5o~;}m
} ; 'E_~|C
':vZ&
QhZg{v[d
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 53])@Mmus
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 7=CkZ&(?
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) pmNy=ZXx
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。 0kkDlWkzo
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! =8\.fp
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。。。 ?R)]D:`
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Z>9@)wo
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) ,dIev<
下面是修改过的unary_op xqG<R5k>>
bE _8NA"2
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > qiNVaV\wr|
class unary_op g_Z
tDxz
{ @sXv5kZ:
Left l; Al-`}g+^
:>1nkm&Eg
public : ==dKC;
MET9rT
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Y MX9Z||
e}UQN:1
template < typename T > RuPnWx!
struct result_1 '#'noB;,
{ 4VJUu`[
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 3Z
b]@n
} ; dvB=Zk]m
/|0-O''
template < typename T1, typename T2 > BX >L7 n
struct result_2 )'djqpM.
{ %k!CjW3
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; a`!Jq'
} ; "n%s>@$
xa~]t<2
template < typename T1, typename T2 > +hyOc|5
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^m qEKy<
{ JusU5 e|
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); EwP2,$;
} 'UX.Q7W
ORExI.<`W
template < typename T > <Riz!(G
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const QUrPV[JQ
{ >+2&7u
return OpClass::execute(lt(t)); -> cL)
} >P/36'
k#].nQG
} ; QZzamT)"
_ \D%
w*qj0:i5as
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug =XP[3~
好啦,现在才真正完美了。 ]S6Gz/4aV+
现在在picker里面就可以这么添加了: ?KC(WaGJQ
x)PW4{3qR
template < typename Right > \9?[|m
z
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 5n@YNaoIb
{ 8dczC
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 4>KF`?%4
} ;*(-8R/
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 7~7L5PRW
QN:v4,$d
5J5?cs-!
w#"\*SKK
^tB1Nu%
十. bind #Bd]M#J17a
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。 bZnOX*y]
先来分析一下一段例子 5hrI#fpOR
SVCh!/qe\
MGg(d
int foo( int x, int y) { return x - y;} ]fyfL|(;
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 V1aP_G-:
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 hOj{y2sc
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。 @62T:Vl
我们来写个简单的。 z(|^fi(
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 5ya9VZ5#
对于函数对象类的版本: fkV@3sj
gaF6j!p
template < typename Func > o<G 9t6~
struct functor_trait }9fa]D-a?
{ /_C2O"h
typedef typename Func::result_type result_type; =nEP:7~{
} ; &\h7E
对于无参数函数的版本: \[MAa:/
.~]|gg~
template < typename Ret > ]eL# bJ
struct functor_trait < Ret ( * )() > RTOA'|[0M
{ fLDrit4_Q
typedef Ret result_type; !_Lmrs
} ; Sc<dxY@w7-
对于单参数函数的版本: v3-/ [-XB:
/$~1e7W
template < typename Ret, typename V1 > RN$vKJk
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > \nl(tU#j
{ SI7rTJ]/
typedef Ret result_type; -C=0Pg]ga
} ; `[/#,*\
对于双参数函数的版本: <L}@p8Lq
hkMeUxS
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 0m@+ &X>w
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > -Jd|H*wWo
{ )qWwh)\;!
typedef Ret result_type; pKSCC"i&j
} ; u?^V4 +V
等等。。。 oRV}Nz7hr
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Rh="<'d
e5L+NPeM6v
template < typename Func > l<=;IMWd
struct func_return 59E9K)c3
{ I7ao2aS
template < typename T > 1By tu >2
struct result_1 A
6(`
{ e"
v%m'G
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; i5e10@Q{
} ; o E+'@
q<YM,%mgj
template < typename T1, typename T2 > B%F]K<
struct result_2 L}Z.FqJ
{ CoN[Yf3\
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Al$z.i?R
} ; oi #B7
} ; wuqe{?
(NJ{>@&
LlTD =tJ0
最后一个单参数binder就很容易写出来了 bWe2z~dP
w\buQ6pR)
template < typename Func, typename aPicker > (.J/Ql0Y
class binder_1 &#p1ogf:
{ %cF`x_h[j
Func fn; )V1XL
aPicker pk; (:oF\
public : >AJ/!{jD*
N?\X2J1
template < typename T > (Y1*Bs[l
struct result_1 <A3%182
{ ni;_Un~
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; K~(RV4oF8B
} ; DUOoTlp
g )hEzL0k
template < typename T1, typename T2 > v\xl?F
struct result_2 $>rt0LOF
{ mGT('iTM4
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; U:7h>Z0W
} ; +){^HC\7h
l+ }=D@l
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} -E-#@s
N_Us6X
template < typename T > g~U(w
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {yn,u)@r9S
{ , ZsZzZ#
return fn(pk(t)); yF)o_OA[uR
} j\}.GM'8
template < typename T1, typename T2 > FXCBX:LnvU
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /@LkH$
{ ,np=m17
return fn(pk(t1, t2)); 2Kxb(q"
} ] \yIHdcDi
} ; Ib(C`4%
;c 7I "?@z
prJd'
一目了然不是么? ne#dEUD
最后实现bind '|C%X7
!Dd'*ee-;
(-C)A-Uo&
template < typename Func, typename aPicker > A 3 V
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) C:Ef6ZW
{ {;$oC4
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); jz!I +
} M5bE5C
jCqz^5=$
2个以上参数的bind可以同理实现。 teok *'b:
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。 J/]%zwDwS
%"
iX3
十一. phoenix }dc0ZRKgx
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: A
mZXUb
6wlLE5
for_each(v.begin(), v.end(), &h:4TaD
( Bii'^^I;?
do_ !vz'zy)7
[ hFV,FBsAO
cout << _1 << " , " r S@/@jKZE
] & SXw=;B
.while_( -- _1), yP58H{hQM8
cout << var( " \n " ) %&L13:
) b++r#Q
g
); C'#KTp4!1
0["93n}r
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: 9#DXA}
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 %A zy#m
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 yZlT#^$\
那么我们就照着这个思路来实现吧: Nd0tR3gi7
Nm)3
q1ysT.{p,
template < typename Cond, typename Actor > )zL@h
class do_while dGZie.Zx
{ o2fih%p?1
Cond cd; KjGu !B
Actor act; a>j}@8[J
public : ]B/>=t"E
template < typename T > _H$Lu4b)N
struct result_1 hjL;B'IL
{ hBU)gP75
typedef int result_type; qT#e
-.G
} ; m]qw8BoU`F
A-Ba%Fv
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} :jTSOd[r
O84]J:b
template < typename T > hQ#e;1uD
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const l>6tEOXt
{ #*h\U]=VS
do Vb,VN?l
{ %a/3*vz/I%
act(t); SaPE 1^}
} SVU>q:ab
while (cd(t)); joY7Vk!<