一. 什么是Lambda i #8)ad
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 iXXgPapz
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, PY) 74sa
.+ _x|?'
xe_c`%_
%)]{*#N4
class filler [dUW3}APV
{ H'2pmwk
public : )kg^.tP
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} r_Xk:
} ; t&-7AjS5
fkYa
y5oiH
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: MF>?! !
C/lpSe
H!7/U_AH
T}U`?s`)
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); zi<C5E`
XFH7jHnL+U
,Y}HP3
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 %/~Sq?f-9@
&Tl3\T0D
;B!&( 50e
z+Y0Zh";/#
二. 战前分析 +AXui|mn
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。 ]BX|G`CCc
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 7TlOF
QL
@0+@.&Z
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); f`vB$r>
/* --------------------------------------------- */ ])vM# f
vector < int *> vp( 10 ); k`xPf\^tf
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Dy0RZF4_
/* --------------------------------------------- */ i?||R|>;"'
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ys09W+B7
/* --------------------------------------------- */ ~
M@8O
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); _18) XR
/* --------------------------------------------- */ *<]ulR2
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Fb.wm
/* --------------------------------------------- */ UG 9uNgzQ/
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); %nT!u!#
)g+~"&Gcx
1@;Dn'
Un@d Wf6'
看了之后,我们可以思考一些问题: A"d=,?yE
1._1, _2是什么? yP6^&'I+
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 7'CdDB6&.
2._1 = 1是在做什么? E%2]c?N5
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 }-! 0d*I
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 -I'#G D>
Jro)
8FU8E2zo
三. 动工 g \&Z_
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: `l'z#\
<Zn]L:
1Sx2c
42~tdD
template < typename T > (HDR}!.E
class assignment ~"#qG6dP
{ ?7*.S Lt
T value; Qw}uB$S>
public : ]]V|[g&aJ
assignment( const T & v) : value(v) {} (gQP_Oa(
template < typename T2 > }k~ih?E^s
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 2.qEy6
} ; }&F|u0@b
mA@FJK_
?^n),mR
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。
6g576
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment +<a-;e{
`1{Y9JdQ
#~BsI/m
whxTCI V
class holder #p*D.We
{ DS%~'S
public : [0qe ?aI
template < typename T > e];lDa#4-Y
assignment < T > operator = ( const T & t) const x+EkL3{
{ ";yey ]
return assignment < T > (t); u0zF::
} qHaH=g%
} ; :m]H?vq] \
OD]`oJ|
.o8Sy2PaV
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: ?I{L^j^#4
\|&KD
static holder _1; N?`V;`[
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 -M5vh~Tp
. |%n"{
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); f$ 9O0,}%O
而不用手动写一个函数对象。 ``4e&
;x%"o[[>
SO4?3wg7
EMQGP<[
四. 问题分析 \Kr8k`f
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。 2*Zk^h=
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。 _t&`T
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 %e^GfZ
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 =gNPS0H
下面我们可以对这几个问题进行分析。 l0 =[MXM4
}@x!r=O)I
五. 问题1:一致性 e`n+U-)z
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?| _Z7`tUS-j
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ;`Nh@*_
t.y-b`v
struct holder :^7>kJ5?
{ z_93j3#
// O,6Wdw3+-3
template < typename T > MH=7(15R
T & operator ()( const T & r) const ;NU-\<Q{
{ `6$|d,m5
return (T & )r; '_d4[Olu
} 5EU~T.4C<
} ; 7UIf
p<1y$=zS
这样的话assignment也必须相应改动: `+z^#3l
3P@D!lV&K
template < typename Left, typename Right > 5skxixG
class assignment mww<Xm'
{ vAp<Muj(a
Left l; m<H{@ZgN(
Right r; n,U?]mr
public : ZDg(D"
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} n{u\t+f
template < typename T2 > &AN1xcx\
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } B (Ps/
} ; 2ah%,o
Mg#yl\v
同时,holder的operator=也需要改动: I4W@t4bZ
!O,Sq/=.
template < typename T > _%q~K (::
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Jsl2RdI
{ c
{/J.
return assignment < holder, T > ( * this , t); />Q}0Hg
} \yl|*h3
q3AqU?f
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。 s1q8r!2\w
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 +D@5zq:5
rtS' 90`
return l(rhs) = r; l+[:Cni
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。 s$).Z(6
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 'IG@JL'
w
lH\w?
template < typename Tp > T'9ZR,{F
class constant_t ak7kb7 5o
{ XeX"IhgS>E
const Tp t; ')U~a
public : MB!9tju
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} U.KQjBi
template < typename T > rUpe ;c
const Tp & operator ()( const T & r) const baBBn%_V
{ V\o7KF
return t; RN[I%^$"
} SRwD`FF
} ; |~r-VV(=
T5
(|{-
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 =hkYQq`Q
下面就可以修改holder的operator=了 '`3#FCg
@@)2 12
template < typename T > 1>"-!ADm
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const !bP%\)5
{ " !~o
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); &E_a0*)e
} 0^lWy+
CmZayV
同时也要修改assignment的operator() L.Qz29\
fC[za,PXaE
template < typename T2 > t
N{S;)q#X
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Gq^vto
现在代码看起来就很一致了。 N ~{N Nf Y
H_X^)\oJ
六. 问题2:链式操作 B1V{3
现在让我们来看看如何处理链式操作。 -}#HaL#'K
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。 ")T\_ME
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。 z5kAf~A
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。 $iu[-my_
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct .!x&d4;,q
{%f{U"m
template < typename T > X` zWw_i
struct result_1 m[^lu1\wn
{ unLhI0XW
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; TIWR[r1!
} ; (k?HT'3)
Mf1(4F
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: d~Z\%4
j,.\QwpU
template < typename T > %up?70
struct ref ;f[lq^eV
{ 1z?}'&:
typedef T & reference; l4>^79* *
} ; {'5"i?>s0>
template < typename T > U[@y8yN6M
struct ref < T &> CIjc5^Y2
{ `ePC$Ovn
typedef T & reference; !y= R)k
} ; -QrC>3xZR
Mfj82rHg
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ,%M[$S'
A*EOn1hN
template < typename T > [={mCGU
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const FTf#"'O
{ v $Iw?y
return l(t) = r(t); #z|Q $
} s/E|Z1pg3
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。 Xw-[Sf]p
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Y{p$%
q,vWu(.
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 uM-,}7f7
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: XBQt:7[<
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 zx3gz7>k;
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ^7-zwl(>?N
最后的布局是: CL|/I:%0
Add c$O8Rhx
/ \ Y;"k5+ q
Divide 5 X@rA2);6
/ \ *l+#<5x
_1 3 LQ jbEYp
似乎一切都解决了?不。 d$zJLgkA
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。 eTiTS*`u
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。 o*S_"
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: \^x{NV@v42
$ik*!om5
template < typename Right > O
G`8::S
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ,/42^|=Z6O
Right & rt) const /Mqhx_)>A
{ 9iA rBL"
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); K^Awf6%
} 0l!#u`cCI
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 KdkA@>L!;
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 '5e,@t%y
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 \|]mClj#
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 C=:<[_m`
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 VdLoi\-/L
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? H@Dpht>[
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: "Ms;sdjg}&
0j.K?]f)h
template < class Action > E}@C4pS
class picker : public Action RkF#NCnL;
{ >STtX6h
public : %FO{:@CH
picker( const Action & act) : Action(act) {} v}G^+-?
// all the operator overloaded TNX9Z)=>g
} ; |#oS7oV(
/*K2i5&X
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 # B `?}a=
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: =Zd(<&B K
is'V%q
template < typename Right > qt/K$'
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const "-J5!y*,Y
{ MdHm%Vx
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); E+f)Zg
:
} ]Bhy=1
}E'0vf/
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > uDf<D.+5Ze
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。 #Y'eS'lv4
j(;^XO Y#
template < typename T > struct picker_maker ,,H "?VO
{ d9N[f>
typedef picker < constant_t < T > > result; !?2)apM
} ; 8>Cr6m
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > GG}%
{ 8y;Rw#Dz
typedef picker < T > result; ]c.w+<
} ; 79\wjR!T
_P>YG<*"kQ
下面总的结构就有了: o[|[xuTm
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。 8bIP"!=*W
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。 i5,iJe0cA
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ).T&fa"
至此链式操作完美实现。 >=~\b
2]>O ZhS
zM'eqo>!c>
七. 问题3 @<.@X*#I
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。 Gw
M:f/eV
!`DRJ)h
template < typename T1, typename T2 > I \:WD"
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &V"oJ}M/a
{ ll:UIxx
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ZnG.::&:
} h^M_yz-f
bGRt
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: s|[>@~gXk
WK~H]w
template < typename T1, typename T2 > hW^,' m
struct result_2 ajYe?z
{ 9T,/R1N8
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; SN{z)q
} ; Cux(v8=n
8{ zX=
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? 7T~M`$h
这个差事就留给了holder自己。 [$N_YcN?
|3H+b,M5
I>c,Bo7
template < int Order > k+<945kC
class holder; N8<J'7%
template <> u
v%Q5O4
class holder < 1 > bJ^JK
{ >oh H4:
public : _fAgp_)
template < typename T > Z8$}Rpo
struct result_1 n 8cA8<
{ %@$UIO,(
typedef T & result; 0I}e>]:I
} ; BZR{}Aj4pa
template < typename T1, typename T2 > 0[;2dc
struct result_2 ^t>mdxuq
{ ;KeU f(tH
typedef T1 & result; ]hl*6
} ; z>x@o}#u\|
template < typename T > 7[m?\/K~
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ]9@:7d6
{ *S$vSDJCW
return (T & )r; JA^o/%a^
} c9(3z0!F?
template < typename T1, typename T2 > ]
V
D
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +v~xgUs
{ i"{O~[
return (T1 & )r1; e#Tv5O
} +pofN-*%
} ; >{#JIG.
Q*ITs!~Z
template <> \pmS*Dt
class holder < 2 > K$E3RB_F
{ b#j:)PA0C
public : 2HbnE&
template < typename T > eUPa5{P
struct result_1 &L o TO+
{ o%d
TcoCN
typedef T & result; @s5=6z]=H
} ; eP{srP3 9
template < typename T1, typename T2 > QX,$JM3
struct result_2 oXPA<ef o
{ `~1!nfFD
typedef T2 & result; 'Zx5+rM${}
} ; /dnwN7Gf
template < typename T > &kb`)F3nU
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const FD=%
4#|
{ c*USA
eP
return (T & )r; n<?U6~F&~
} qxL\G &~
template < typename T1, typename T2 > 7qKz_O
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !_I1=yi
{ sp K8^sh
return (T2 & )r2; bcIae0LZ
} iL/c^(1
} ; l#)X/(?;
{UiSa'TR1b
r(,U{bU<
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> >。 HC`0Ni1
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 5Xy(za
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ;(Yb9Mr)z
"ra$x2|=}
return l(i, j) = r(i, j); 9QZaa(vN
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 7h'
C"rH
qF)J#$4;6
return ( int & )i; UQVL)-Z
return ( int & )j;
:e1h!G
最后执行i = j; pEyZH!W
可见,参数被正确的选择了。 I&PJ[U#~a
)f8>kz(
h]7_
N,
y\Wn:RR1 [
2+]5}'M
八. 中期总结 ,EqQU|
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: *v<f#hB"
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 n ]%2Kx
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 B|`?hw@g+
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor X9>fE{)!
mF~T?L"
%h.zkocM
U~G7~L &m
"8za'@D"f
D%>Bj>xQD
九. 简化 6)[moR{N1
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 "1o{mvCkR
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 7lC$UQ x8
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: !z?
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 f-U zFlU
+-*/&|^等 kBUkE-~
2. 返回引用。 D?Oe";"/
=,各种复合赋值等 ]4~Yi1]
3. 返回固定类型。 +IZ=E
>a
各种逻辑/比较操作符(返回bool) VZ]iep
4. 原样返回。 e02Hf{eOfw
operator, Ae5A@4
5. 返回解引用的类型。 4KPnV+h"b
operator*(单目) S!K<kn`E3
6. 返回地址。 4:MvC^X~z
operator&(单目) 3Tr,waV
7. 下表访问返回类型。 dJuy Jl$*
operator[] *tjaac;z<J
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 @f[-
operator<<和operator>> +.cpZqWn3
}n)0}U5;0
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 fy+5i^{=
例如针对第一条,我们实现一个policy类: g-3^</_fZ
+'F;\E
template < typename Left > y_PA9#v7
struct value_return Lg4|6.Ez|P
{ /R&`]9].s
template < typename T > !Uiq3s`1T
struct result_1 _z p<en[
{ =7!s8D,[
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; rfV'EjiM}
} ; (Y py}
jUT`V
ZK4&
template < typename T1, typename T2 > *%uz LW0
struct result_2 U~
X
{ E}wT5t;u
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; C-pR$WM:HN
} ; DJGafX^
} ; 9.)z]Gav
S5>s&
?K$&|w%{3
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait bH+NRNI]
VQIvu)I
下面我们来剥离functor中的operator() [;m@A\F
首先operator里面的代码全是下面的形式: TX)W.2u=
dv+Gv7&2/
return l(t) op r(t)
}$oS/bo
return l(t1, t2) op r(t1, t2) c[2t,+O
return op l(t) 3ynkf77cn
return op l(t1, t2) |bk9<i ?
return l(t) op ~[=<Os
return l(t1, t2) op S1|5+PPs
return l(t)[r(t)] $f@YQN=
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ?N4FB*x
.!q_jl%U
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: 2poo@]M/
单目: return f(l(t), r(t)); }u#3 hYa
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Jp jHbG
双目: return f(l(t)); L|1,/h
8p
return f(l(t1, t2)); [aSuEu?mC
下面就是f的实现,以operator/为例 @x `X|>&
%??v?M*
struct meta_divide Gf8 ^nfr
{ 2:
QT`e&
template < typename T1, typename T2 > l]G
iz&
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 628iN%[-
{ NV5qF/<M
return t1 / t2; #cQ5-R-1
} (iKJ~bJ
} ; stG
+4w
6B]=\H
这个工作可以让宏来做: |!FQQ(1b
l/3=o}8q
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ^cZ< .d2
template < typename T1, typename T2 > \ ##mZ97>$
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; RKLE@h7[?
以后可以直接用 3$hIc)
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) P'wo+Tn*
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 5mamWPw
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) L#SW!
+'8a>K^
cr;:5D%_
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 Kyx9_2
fXWy9 #M
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > %NQ
mV_1
class unary_op : public Rettype k'r} @-X
{ yeyDB>#Va.
Left l; {.Qv1oOa
public : 4T@+gy^.
unary_op( const Left & l) : l(l) {} a~Dk@>+P>
`h'+4
template < typename T > 0n:cmML)D
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const `M~R4lr
{ :G>w MMv&z
return FuncType::execute(l(t)); YPx+9^)
} 4AN8Sx(
xJZaV!N|
template < typename T1, typename T2 > UIDeMz
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const yH('Vl
{ wa<k%_# M
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 3qTr|8`s
} 6y!U68L;B
} ; ~!ooIwNNz
Q u2
~wp<
NsI. mTc2
同样还可以申明一个binary_op D\M"bf>q1
NzAh3k
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 3IRur,|'
class binary_op : public Rettype OxDqLX
{ e6MBy\*n
Left l; =?$~=1SL+
Right r; (Y'cxwj%
public : mrr]{K
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ]I)ofXu]
L\UPM+tE
template < typename T > X<5fn+{]S:
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const oeg
Bk
{ dnomnY(*<
return FuncType::execute(l(t), r(t)); *%/O (ohs@
} zG$5g^J
t Cb34Wpf
template < typename T1, typename T2 > n
UmyPQ~
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const c5%}*
"z
{ Gtaa^mnxD
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); j4,y+9U
} !Ew
ff|v"
} ; "dP-e
tC|?Kl7
i.'"`pn_
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 |\dv$`_T
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 -$"$r ~ad
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 7tWC<#
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。 W8 Ssv
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ^vMlRt;
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。。。 M6&=-
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 0U~$u
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) 4GP?t4][
下面是修改过的unary_op |dQz(z&6{5
!-tw
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > _{c_z*rM8
class unary_op XfE0P(sE
{ %SB4_ r*<
Left l; /pjl6dJ
t
Xk.OyQ@
public : K ,NmDc^
8Azh&c
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ,r*Kxy
EF!J#N2
template < typename T > k JmwR
struct result_1 lIS`_H}
{ zHA::6OgPN
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; nHm29{G0
} ; l6#Y}<tq
V\m"Hl>VIU
template < typename T1, typename T2 > .O"a: ^i
struct result_2 W+;=8S
{ (=uT*Cb
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; C*ep8{B
} ; 4/~x+tdc
Jy/<
{7j
template < typename T1, typename T2 > lv=q( &
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const b5H}0<
{ { Z
k^J
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); lS9S7`
} @=l6zd@
~(v5p"]dj
template < typename T > a%.W9=h=M(
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 6&0@k^7~
{ 5@+?{Cl
return OpClass::execute(lt(t)); [hSJ)IZh
} keLeD1
1SztN3'q
} ; }?,YE5~
#M|lBYdW}
o3`U;@ &u
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug V K6D
好啦,现在才真正完美了。 we[+6Z6J
现在在picker里面就可以这么添加了: D(ItNMcKu
]}lt^7\=
template < typename Right > Y >w7%N
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const *VhEl7
{ f~wON>$K
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); %B\x
%e;P
} 3as=EYm
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。 d eT<)'"
_|["}M"?
ss%,
pWKE`x^
WfaMu|
L
十. bind 9[zxq`qT}+
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。 A0Nx?
先来分析一下一段例子 *gH]R*Q[Rt
^O*-|ecA
tnobqL'
int foo( int x, int y) { return x - y;} iGSJ\
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 dscah0T
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 H2BRId
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。 -y|J_;EG
我们来写个简单的。 )XN%pn
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: -B#1+rUW
对于函数对象类的版本: U.,S.WP+d
=_ pSfKR;
template < typename Func > _cQ
'3@
struct functor_trait is8i_FoD,n
{ `{:Nt#7
typedef typename Func::result_type result_type; Ht;Rz*}
} ; 5h/,*p6Nje
对于无参数函数的版本: OU UV8K
"jyo'r
template < typename Ret > H9)n<r
struct functor_trait < Ret ( * )() > rb-ao\
{ y#B=9Ri=z
typedef Ret result_type; U\Vg &"P
} ; q
对于单参数函数的版本: '(@q"`n
ZwBz\jmbP
template < typename Ret, typename V1 > IMwV9rF
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ~BuzI9~7P
{ RJ@79L*#
typedef Ret result_type; *@' 'OyL
} ; r\Y,*e
对于双参数函数的版本: =F$?`q`
pgES)
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > O8.xt|
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 7 2JwG7qh
{ I}bu
typedef Ret result_type; 9k ~8n9
} ; 'r 7[9[
等等。。。 5(ZOm|3ix
然后我们就可以仿照value_return写一个policy kVQm|frUz
Ztmh z_u7
template < typename Func > =!q]0#
struct func_return r1< 'l
{ yF(9=z"?
template < typename T > pF8$83S
struct result_1 cxs@ph&Wk
{ $B-/>Rz
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 0RA#Y(IR
} ; B{&W|z{$
L@GICW~
template < typename T1, typename T2 > LHA^uuBN}
struct result_2 ij0I!ilG4
{ g7]S
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; U!q2bF<@
} ; x
t-s"A
} ; @/kI;8
]:Ep1DIMl
K9EHT-
最后一个单参数binder就很容易写出来了 VQpt1cK*
>hNSEWMY`
template < typename Func, typename aPicker > CWkWW/ZI
class binder_1 "}Om0rB}1
{ tcj"rV{G
Func fn; =h4uN,
aPicker pk; >u>
E !5O
public : b\ED<'
:bct+J}l~
template < typename T > O80Z7
struct result_1 T+Re1sPr?
{ >
Hv9Xz
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; `3\U9ZH23
} ; I%r7L
$/"Ymm#"\Y
template < typename T1, typename T2 > @`KbzN_h/
struct result_2 =hTJp/L
{ #B~;j5
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 5%2~/
"
} ; 'S6zk wC]
EM@|^47$
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 0bh
6ay4
r5s{t4 ;Ch
template < typename T > kEq~M10
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _m?i$5
{ .\oW@2,RA9
return fn(pk(t)); V]--d33/a
} \2 DED
template < typename T1, typename T2 > Ne+Rs+~4
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \m|5Aqs
{ vxPE=!|
return fn(pk(t1, t2)); ?VotIruR
} /E<Q_/'Z
} ; 9e`};DE
,]0BmlD
d3rjj4N"z
一目了然不是么? aU;X&g+_)
最后实现bind _UTN4z2aTG
dHx4yFS
=)+^ y}xb
template < typename Func, typename aPicker > gH(#<f@ZI
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) uq]=L
{ Q<6* UUQm
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); +ZjDTTk
} 25Z}.))
W]Xwt'ABz
2个以上参数的bind可以同理实现。 T4:H:
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 MMrN#&r
@Pc7$ qD %
十一. phoenix OiAuL:D
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: !q$VnqFk
&w^9#L
for_each(v.begin(), v.end(), vGsAM*vw6
( eMdP4<u
do_ Os[z>H?
[ m<j;f
cout << _1 << " , " n#"G)+h3#
] oX^N>w0F
.while_( -- _1), &