一. 什么是Lambda SC|cCK hqi
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 7)_0jp~2
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, )[nzmL*w
f+I*aBQ
X:62)^~'
}doj4
class filler Tm3$|+}$f
{ y[r T5ed
public : 31b-r[B{%
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} jjl4A}*0
} ; )-jvp8%BK
"n]B~D
%&gx@ \v
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: @1n
?;{A@icr
4F:RLj9P!
WUa-hm2:
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Brpin
AQ0L9?
&S|laqH
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 JHO9d:{-
2d3wQ)2
SxH}/I|W
,#WXAAmm
二. 战前分析 /pb7
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。 !%@n067
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 zNXkdw
3`e1:`Hu
IRS^F;)
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); }qlz^s
/* --------------------------------------------- */ =e._b 7P
vector < int *> vp( 10 ); R [uo:.
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ~Kb(`Px@
/* --------------------------------------------- */ =G=.THRUk
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); i:[B#|%
/* --------------------------------------------- */ d1E~H]X4
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 9d2$F9]:o
/* --------------------------------------------- */ ORHC bw9
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); d!wd,Xj}
/* --------------------------------------------- */ m]DjIs*@%h
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Rwy:.)7B$q
fp>o ^+VB
{H>iL
B2Orw8F
看了之后,我们可以思考一些问题:
{'r*Jb0
1._1, _2是什么? ?$s2]}v
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 sPZa|AKHb
2._1 = 1是在做什么? E RMh% C
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ;G\rhk
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 3IJIeG>
uP*>-s'm
"?S#vUS+ 2
三. 动工 qrOTb9&y
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: {'}Ofj
O:Z|fDQ`
>2C;5ba
<N`rcKE%~P
template < typename T > T%]:
tDa
class assignment z$YOV"N
{ (wA|lK3
T value; z+\>e~U6J}
public : wvh4AE5F|z
assignment( const T & v) : value(v) {} &<> A
template < typename T2 > ^~Ar
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } !*\^-uvaK
} ; t(_XB|AKm
"thu@~aC
/aPq9B@
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 `/|=eQ")o@
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment bC@b9opD
|w>DZG!}1-
YWdlE7 y
(PB|.`_<H
class holder U>I#f
{ )8N/t6Q
public : je{5iIr3/
template < typename T > #pVk%5N
assignment < T > operator = ( const T & t) const |6;.C1\,
{ |mM7P^I
return assignment < T > (t); h\ybh
} z1:au odI@
} ; ( Rf)&KN
%%3ugD5i!
Em?skUnG,
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: LvA IAknc
H R
V/ A
static holder _1; >:Oo[{)
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 gM=~dBz
fcBSs\\C~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); y1AS^'
而不用手动写一个函数对象。 ^1nf|Xj[
WW_X:N~~e\
c,-< 4e
nh8h?&q|
四. 问题分析 ]v#T'<Nl
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。 6zI?K4o
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。 ?IWLl
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 L NE]#8ue
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 {&4qknPd%
下面我们可以对这几个问题进行分析。 $Z,+aLmb
mee-Qq:}
五. 问题1:一致性 UU !I@
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| !#?tA/t@
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 <
xV!vN
tN0>5'/
struct holder G.N3R
{ I2/wu(~>
// E7D^6G&i
template < typename T > R.fRQ>rI
T & operator ()( const T & r) const . =+7H`A
{ %8-S>'g'
return (T & )r; C[s*Na-
} m7@`POI
} ; kOc'@;_O
:kUH>O
这样的话assignment也必须相应改动: VEn%_9(]
q)vD "{0.
template < typename Left, typename Right > IaJ(T>"+
class assignment un/R7"
{ ~cez+VQe
Left l; .Q#Eb %%
Right r; Q2 edS|
public : -yAIrvO1q
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} W"0 #
template < typename T2 > OkQSqL
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } *GDU=D}
} ; V]8fn MH
{P3,jY^
同时,holder的operator=也需要改动: 1jF}g`At
4+~+`3;~v
template < typename T > yA_d${n
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 0O:TKgb&C.
{ )I<.DN&
return assignment < holder, T > ( * this , t); Jw^+t)t
} V:+}]"yJ,
xtnB:3
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。 '(Bs<)(H
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 xM*v!J,
HC0puLt_
return l(rhs) = r; k~gQn:.Cx
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。 $@NZ*m%?JQ
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: hN} X11
V?gQ`( ,
template < typename Tp > v#X? KqD
class constant_t 3!
+5MsR+
{ Ug"B/UUFd
const Tp t; f(C0&"4e
public : z~W@`'f
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} m&x0,8
template < typename T > t (1z+
const Tp & operator ()( const T & r) const "pH+YqJ$
{ 3Q#VD)
return t; {L+?n*;CA
} b)V[d8IA
} ; #Q{6/{bM&J
`K@
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 tQ/w\6{
下面就可以修改holder的operator=了 QVP
$e`4
*0iP*j/]
template < typename T > kSJWQ
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const mkWIJH
{ N7E[wOP
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); &x;nP 6mV
} lDH0bBmd0
5P! ZJ3C
同时也要修改assignment的operator() =thgNMDm"
*yf+5q4t
template < typename T2 > vxwctJ&
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } $+mmqc8
现在代码看起来就很一致了。 K_My4>~Il
]`|bf2*eA
六. 问题2:链式操作 FUHjY
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ;z[yNW8
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。 *{tJ3<t(1
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。 Cd(Ov5%
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=/V<3
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct aEgzQono
HL_MuyE
template < typename T > G&;W
struct result_1 R!,RZ?|v
{ 9J1&g(?>-
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 5v?6J#]2
} ; Maq{H`
1W-!f%
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: Y[pGaiN:
air{1="<-
template < typename T > NcPzmW{#;g
struct ref , X|oCD
{ QXF>xZ~
typedef T & reference; LtNG<n)_BH
} ; %u!#f<"[
template < typename T > 1ra}^H}
struct ref < T &> {wd.aUB
{ AA@J~qd
u
typedef T & reference; 3<Cd>o.
} ; ] e&"CF
)ll}hGS
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: =JEnK_@?K\
&yYK%~}t[
template < typename T > ^%C.S :
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const
kH{axMNc
{ {)`5*sd
return l(t) = r(t); o{:D
} 6KV&E8Gn
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。 O/Da8#S<
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ogPxj KSI
fOrqY,P'
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 YwKY3kL
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Amz7j8zJ
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 dmf~w_(7
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Kw'A%7^e
最后的布局是: `oq
3G }
Add F!.@1Fi1
/ \ +DVU"d
Divide 5 %*LdacjZ
/ \ jp2l}C
_1 3 >j\zj] -"
似乎一切都解决了?不。 3}XUYF;
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。 0Wk}d(f
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。 >6(nW:I0y
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: t7n*kiN<q
Lw-)ijBW
template < typename Right > K\o!
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const e}7qZ^
Right & rt) const ~Ge-7^Fo7
{ KLbP;:sr
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ~!Onz wmO
} 7CNEP2}:R
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ]%G[<zD,1
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。 (}bP`[@rX!
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。 ]`+>{Sx 1
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。 T w/CJg
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。 nuXaZRH
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? [f^~Z'TIN/
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: b)
.@ xS
)|\72Z~eq
template < class Action > AnI ENJ
class picker : public Action 3\6jzD
{ < R0c=BZ>
public : ]xV7)/b5G
picker( const Action & act) : Action(act) {} } fSbH
// all the operator overloaded e,8C}
2
} ; Le#bitp
j2tw`*S+
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。 .rax`@\8
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: \'j%q\Bl;
5AQ $xm4
template < typename Right > 'J+Vw9s7
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 1<pbO:r
{ 0Ac]&N d`
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ]vhh*
} c_&iGQ
Ks9"U^bPs
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > fv#e 8y
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。 dht1I`i"B
T4._S:~
template < typename T > struct picker_maker BL,YJM(y
{ )%WS(S>8
typedef picker < constant_t < T > > result; Fb[<YX"
} ; tNfku
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > kXv
-B-wOj
{ 4z?6[Cg<
typedef picker < T > result; %p@A8'b
} ; 1+Ja4`o,iS
0=7C-A1(D
下面总的结构就有了: Xg#Dbf4
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。 e6#^4Y/+`
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。 Ewu 7tq Z
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 d\xh>o
至此链式操作完美实现。 -KbT[]
Cv~ t~
Ca]vK'(
七. 问题3 9A)(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。 =as ]>?<
rVFAwbR
template < typename T1, typename T2 > A5B 5pJ
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const CKrh14ul
{ W<v?D6dFq
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 0M-Zp[w\-
} X~%Wg*Hm
0 UjT<t^F
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: &c?-z}=G
\MX>=
template < typename T1, typename T2 > HrWXPac
A
struct result_2 {v<Ig{{V
{ aW$7:<A{
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ($[pCdY
} ; GS \-
0t6s20*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? GP[;+xMBh
这个差事就留给了holder自己。 Kl\A&O*{
l% K9Ke
cM.q^{d`
template < int Order > K|E}Ni
class holder; F(}d|z@@
template <> @N"h,(^
class holder < 1 > xlv:+
{ A:&
`oJl
public : lg;`I tX]
template < typename T > (Q\QZu@
struct result_1 -9vAY+s.
{ HFvhrG
typedef T & result; nEyPNm)
} ; D("['`{
template < typename T1, typename T2 > FHqa|4Ie
struct result_2 '+Ts IJh
{ pA"pt~6
typedef T1 & result; rh/3N8[6
} ; ,5H$Tm,6\S
template < typename T > ayHI(4!$j
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const |]Pigi7y-
{ 1m|1eAGS{
return (T & )r; PBR+NHrZ
} "EQ}xj
template < typename T1, typename T2 > h$4V5V
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const x(}@se
{ y @h^
return (T1 & )r1; 3zMmpeq
} 6D_4o&N
} ; 24>{T5E
j?3J-}XC
template <> ?^5W.`Y2i
class holder < 2 > 9O~1o?ni
{ D?8t'3no
public : 5/>G)&
template < typename T > %[&cy'
struct result_1 2lE {
P
{ ^~eT#Y8
typedef T & result; ;(TBg-LEK
} ; >LwAG:Ud
template < typename T1, typename T2 > -P@o>#Em
struct result_2 qeH#c=DQ
{ ?(;ygjyx
typedef T2 & result; 6D/5vM1
} ; %t:1)]2
template < typename T > pjrVPi5&t
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const w~&bpCB!
{ Kx ?}%@b
return (T & )r; ] l}8
} jKM-(s!(
template < typename T1, typename T2 > %pe7[/
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ^5QSV\X
{ %ktU 51o
return (T2 & )r2; Y')in7g
} ukzXQe;l1
} ; _av%`bb&z9
bXC;6xZV
b>&kL
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 6pxj9@X+
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: S!up2OseW
首先 assignment::operator(int, int)被调用: `"Tx%>E(U
3,S5>~R=
return l(i, j) = r(i, j); `{ou4H\
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) HaJD2wvr
!>
return ( int & )i; %fK"g2:
return ( int & )j; DyYl97+Z?
最后执行i = j; J:5%ff~r\
可见,参数被正确的选择了。 F#O.i,
^L*:0P~
}eULcgRG
/XtxgO\T.
e
J2wK3R
八. 中期总结 )TVyRY Z1
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: {6a";Xj\e
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 NrhU70y
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 #0hX)7(j
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor w!8h4U.
;
[ wr0TbtV
Xp4pN{h e
rqT@i(i
#eR*|W7o
_lu.@IX-
九. 简化 GriL< =?t
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 `cMa Fc-y/
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 D9 ,~Fc
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: d=Q0/sI&
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 L`yS'
+-*/&|^等 rR^VW^|f
2. 返回引用。 3#^xxEu
=,各种复合赋值等 k0{Mq<V*%
3. 返回固定类型。 .' 3;Z'%"g
各种逻辑/比较操作符(返回bool) s{Ryh.IyI
4. 原样返回。 r#d~($[93
operator, (LkGBnXE
5. 返回解引用的类型。 rF>:pS,`&
operator*(单目) ~~&8I!r e
6. 返回地址。 H [R|U
operator&(单目) ^Me__Y
7. 下表访问返回类型。 ,d&~#W]
operator[] RVlC8uJ;P
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 MJ4+|riB
operator<<和operator>> oypX.nye_
ft?J|AG
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。 pV<18CaJ
例如针对第一条,我们实现一个policy类: p@YU7_sF^!
GwxfnCKi9
template < typename Left > _u]Wr%D@
struct value_return `~VV1
{ HwiG~'Ah9
template < typename T > f* p=]]y
struct result_1 <Mxy&9}ic
{ `:R8~>p
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; &5~bJ]P
} ; ,K,n{3]
!1-:1Whz8
template < typename T1, typename T2 > '<4/Md[
struct result_2 FJ}/g
?
{ x_s9DkX
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; "N D1$l
} ; vsRn\Y
} ; _~-VH&g0R
P9SyQbcK
5ju\!Re3X
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 9p9:nx\
eM*@}3
下面我们来剥离functor中的operator() u01x}Ff~6
首先operator里面的代码全是下面的形式: tg7%@SI5^-
./rNq!*a
return l(t) op r(t) yAW%y
return l(t1, t2) op r(t1, t2) <x53b/ft
return op l(t) [?.k 8;k
return op l(t1, t2) EO:i+e]=
return l(t) op j1_CA5V
return l(t1, t2) op OU/PB
return l(t)[r(t)] diaLw
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] :BNqr[=b
Y'DI@
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: Z ZX|MA!
单目: return f(l(t), r(t)); 1<Qb"FN!2
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); l]uF!']f
双目: return f(l(t)); s1?N&t8c
return f(l(t1, t2)); }c:s+P+/
下面就是f的实现,以operator/为例 )xoI H{
Kj;Q;Ii
struct meta_divide ;SagN
{ |Q@4F&k
template < typename T1, typename T2 > z^ rf;
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) o vvR{MTc
{ +YI/(ko=
return t1 / t2; zw_Xh~4"b
} UQ}[2x(Kb
} ; eYOwdTrq
+j%!RS$ko
这个工作可以让宏来做: )4bBR@QM
s%1 O}X$c
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ qm{(.b^
template < typename T1, typename T2 > \ ^"(CZvq
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; +>M^p2l*&
以后可以直接用 |'aGj
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ~*79rDs{
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 Uz} #.
(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。。。) AU OL?st
AD_")_B|i
zN:VT&
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 bzF>Efza
-B* = V
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8Mf6*G#Y
class unary_op : public Rettype 8LB,8*L^
{ J NPEyC
Left l; onI%Jl sq
public : iV58 m
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ; $i{>mDT
zogw1g&C
template < typename T > '=Nb`n3%
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const mCb(B48]%X
{ %iPWg
return FuncType::execute(l(t)); nQy.?*X
} idPx!
fe
- 0R5g3^*/
template < typename T1, typename T2 > lA<n}N)j
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %@k@tD6
{ z"Miy
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ~:'tp28?
} 1hp`.!3]H
} ; ?#YheML?
:PE{2*
Qz=F
nR
同样还可以申明一个binary_op Tty_P,
o$;t
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > #^4p(eZ[}
class binary_op : public Rettype _kg<KD=P
{ %UT5KYd!=N
Left l; @a$_F3W
Right r; LmWZ43Z"@
public : Kkcb'aDR
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} m!Cvd9X=
}Go?j#
!
template < typename T > d,8L-pT$FM
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ' ^E7T'v%
{ VHyH't_&s
return FuncType::execute(l(t), r(t)); X'Q?Mh
} ]Wr2I M
Z}#'.y\ f
template < typename T1, typename T2 > zisf8x7^W
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const DA]<30w
{ (VV5SvdE
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 6
<XQ'tM]N
} >Q3_-yY+
} ; : fMQ,S0
FjR/_GPo6
E6JfSH#
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 5.! OC5tO
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 #{K}o}
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 0)F.Y,L
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。 FnxPM`Zx
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! cq+G 0F+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。。。 diHK
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 |y1O M
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) !ij
R
下面是修改过的unary_op #NQpr
]8@s+N
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > qW+'#Jh@TV
class unary_op %hDx UZ#0
{ niC ;WK
Left l; C2}n &{T
V6Z~#=EQ
public : $~7uDq
3 @a hN2
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Hi%)TDfv
'F2g2W`
template < typename T > zUq ^
struct result_1 idsBw!DB
{ )|3BS`
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; }aO6%
} ; WbJ|]}hJ\
Ey|{yUmU+
template < typename T1, typename T2 > &3gC&b^i
struct result_2 CWT#1L=
{ ]2E#P.-!b
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; +MZsL7%
} ; dCA| )
$, hHR:
template < typename T1, typename T2 > zUuOX5-6x
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const gGZ-B<
{ 5 EhOvt8
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 3JYhF)G
} :1asY:)vNP
B(|*u
template < typename T > @TJxU
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const tTEw"DL_-
{ 5
w-Pq&q
return OpClass::execute(lt(t)); $8>kk
} hgg8r#4q
OQ(w]G0LP
} ; + Vv+<M
lbs0i
Xwp6]lx
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug mH.c`*
好啦,现在才真正完美了。 wqxChTbs
现在在picker里面就可以这么添加了: 0oK_u Y
4g
>}T}^F
template < typename Right > '\B0#z3
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const /a,"b8
{ 2#
72B
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Bnp\G h
} UuS6y9@v
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 dNu?O>=
joz0D!-"#
=jEVHIYt
*@I/TX'\rY
gV}c4>v(
十. bind &]"Z x0t5%
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 _C@A>]GT
先来分析一下一段例子 Qli#=0{`
XX7zm_>+
C'~Eq3
int foo( int x, int y) { return x - y;} lVv'_9yg
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 n\ 'PNB
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 bL`>#M_^
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 ;n q"jm
我们来写个简单的。 bvW3[ V
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ,(i`gH{D
对于函数对象类的版本: T)MX]T
{S@gjMuN
template < typename Func > s"UUo|hM
struct functor_trait ++sbSl)Q
{ j/t)=c
typedef typename Func::result_type result_type; T mK[^
} ; K
0e*K=UM
对于无参数函数的版本: |.KB
).)^\
template < typename Ret > {uDH-b(R
struct functor_trait < Ret ( * )() > qTrM*/m:]L
{ 8-_atL
typedef Ret result_type; .],:pL9d
} ; *Sg6VGP
对于单参数函数的版本: ){LU>MW{&
f
AY(ro9Q(
template < typename Ret, typename V1 > 7@R^B =pb
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > mEmgr(W
{ 0.\}D:x(z
typedef Ret result_type; x)jc
} ; ?8qN8rk^+
对于双参数函数的版本: K=!
C\T"I%
:yw8_D3
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > "!Qi$ ]
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > b@S~
=
{ 7{tU'`P>
typedef Ret result_type; W|Cs{rBc?
} ; 99\lZ{f(
等等。。。 ov<vSc<u
然后我们就可以仿照value_return写一个policy V%(T#_E/6
An_3DrUFV_
template < typename Func > KVevvy)W
struct func_return 2]y Hxo/6
{ 63(XCO
template < typename T > ]z!Df\I
struct result_1 Kv)Kn8df
{ f?r{Q
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; AJ>$`=
} ; 'rNLh3
Wf3{z
D~
template < typename T1, typename T2 > #_Zkke~{
struct result_2 QFK'r\3pU
{ p//mVH%
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Mtl`A'KQ/K
} ; AC\y|X8-
} ; o5['5?i} /
HZ2f|Y|T
:%gM
Xsb
最后一个单参数binder就很容易写出来了 $ y(Qdb
K5RgWP
template < typename Func, typename aPicker > OHwH(}H?
class binder_1 D9 Mst6
{ ~W-l|-eogz
Func fn; f%3MDI
aPicker pk; /2''EF';
public : 1,Es'
'C=(?H)M
template < typename T > L=<$^ m
struct result_1 U'^ G-@
{ l,9rd[
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; Ng1bjq}E2
} ; ?\I@w4
6"[J[7up
template < typename T1, typename T2 > '0^lMQMg
struct result_2 ly69:TR7I
{ 'pyIMB?x
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; od$$g(
} ; DJ0jtv6nQ-
)gz]F_
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} _R^ZXtypd
aeVd.`lxM
template < typename T > '9'f\
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const aTfc>A;
{ H2xDC_Fs
return fn(pk(t)); E@%1HO_
} L{GlDoFk
template < typename T1, typename T2 > Z<W f/
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;s #I b_
{ i1X!G|Awfv
return fn(pk(t1, t2)); P'[ISGt
} z}iz~WZ
} ; <>( v~a]
M1]w0~G
y<*\D_J
一目了然不是么? A8QUfg@uK~
最后实现bind k.})3~F-
O3?^P"C
Rqbz3h~
template < typename Func, typename aPicker > [?=DPE%
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) XZQ-Ig18
{ m^zD']
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); &G[W$2`@
} f'MRC
\
qJJ
5o?'
2个以上参数的bind可以同理实现。 A
k~|r#@
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。 )y6
}O+S}Hbwy
十一. phoenix ~.6% %1?
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 1;+77<