一. 什么是Lambda t";{1.
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 hdo&\Q2D8
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, +C'XS{K,#
8jRs=I
`q%U{IR
8s<^]sFP
class filler 9*4 .
{ q^5yk=2fq
public : IrJ+Jov
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} BYS lKTh
} ; a>U6Ag<
yk<VlS
G%S6$@:
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 0x\2#i
(qUK7$
R<|ejw
80|onP\L
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); \^9pW 2v
t)} \9^Uo
RAV^D.
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 #,&8&
vs+QbI6>-
r?pZ72q
B52yaG8C
二. 战前分析 +oZH?N4yaM
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。 /Pk:4,
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 09d9S`cS\
)7dEi+v52
tw<P)V\h
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); y@3Q;~l,
/* --------------------------------------------- */ 9/@ &*
vector < int *> vp( 10 ); xIL#h@dz
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); !"E-\cc'
/* --------------------------------------------- */ -w]/7cH
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); |n`PESf_
/* --------------------------------------------- */ |gv{z"
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); _{$fA6C
/* --------------------------------------------- */ t`YWwI.
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); E]1##6Ae
/* --------------------------------------------- */ NEVp8)w
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); IP ,.+:i
,?(ciO)
3z3_7XI
z)}!e,7
看了之后,我们可以思考一些问题: ? %(spV
1._1, _2是什么? 8z}^jTM
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 NYB "jKMk
2._1 = 1是在做什么? TQc@lR!
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 gn)R^
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 _ym"m,,7?
,mKObMu
9S>g6}[E#0
三. 动工 eT[&L @l]b
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ('hT
89HsPB1"t
L:@fP~Erh
@AQwr#R"l
template < typename T > |cd-!iJX-
class assignment zzIr2so
{ #xT!E:W'
T value; -RMi8{
public : q
\O
Ou
assignment( const T & v) : value(v) {} & mt)d
template < typename T2 > ;ME)Og
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } qP1FJ89H
} ; h|)vv4-d|
2SG$LIV 9Y
\/5RL@X}
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 lzhqcL"
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment L0NA*C
,6,]#R
:J
Q(Gl{#b
1m@^E:w
class holder N#ioJ^}n:
{ 3EK9,:<Cf
public : s'\$t
template < typename T > >:1P/U
assignment < T > operator = ( const T & t) const dl~|Izm
{ j
!H^-d}q
return assignment < T > (t); 9`B$V##-L
} A1i!F?X
} ; %)(Cp-b!
$8~e}8dt|
e' 9r"<>i
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: L{fFC%|l2L
$E!J:Y=
static holder _1; ~d
>W?A
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 [wnDHy6W
jp2Q9Z
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); s^8u&y)3
而不用手动写一个函数对象。 $ &UZy|9
7^6uG6
fS&6
6<76H
四. 问题分析 aM3gRp51cj
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。 b;cMl'
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。 <%?#AVU[
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ~FU@wV^
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 2{|$T2?e
下面我们可以对这几个问题进行分析。 @R|'X
zCaT tb|@
五. 问题1:一致性 Xd
`vDgD
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| %kshQ%P)?
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 <.K4JlbT
?#A]{l
struct holder V~IIYB7
{ J9~i%hzr
// ~wm;;#_O
template < typename T > kS5_
T & operator ()( const T & r) const >o,^b\
{ gY-5_Ab
return (T & )r; y[};J
vk
} xgu `Q`~
} ; #18 FA|
Hy:V`>
这样的话assignment也必须相应改动: `mfq
2bVc
iSLGwTdLn
template < typename Left, typename Right > . 5y"38e
class assignment +avMX&%
{ Z6C=T;w
Left l; a3SlxsWW
Right r; IA zZ1#/3
public : NH<gU_s8{9
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Wm~` ~P
template < typename T2 > p^kUs0$GS
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } O=cxNy-I
} ; `^JJ&)4iv
}TQ{`a@
同时,holder的operator=也需要改动: %_-zWVJ
EJ}!F?o
template < typename T > B$3 ?K
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const /I5X"x
{ -~[9U,
return assignment < holder, T > ( * this , t); <:FP4e
"(
} \6?A!w~6
`O?TUQGR
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 s`j~-P
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 yH 9!GS#
}eQRN<}P
return l(rhs) = r; #PDf,^
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Ab%;Z5$fr
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: W!blAkM%i
PjT=$]
template < typename Tp > <}U'V}g
class constant_t =(a1+.O
{ *%w69#D
const Tp t; w~_;yQ
public : .x`M<L#M(
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} |6UtW{2I/
template < typename T > _zt19%Wg
const Tp & operator ()( const T & r) const ^_t%kmL`
{ P1b'%
return t; 6iEhsL&K
} 9][(Iu]h7
} ; 50TA:7
Qu=LnGo~P
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 o-xDh7v
下面就可以修改holder的operator=了 +_v$!@L8
lZ8CY
template < typename T > 6C>_a*w
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const n9pN6,o+
{ kt[:@Nda9
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 6Ao%>;e*
} kyAXRwzI
[s9O0i"
Y
同时也要修改assignment的operator() 9_\'LJ
lPLz@Up~
template < typename T2 > A^ _a3$,0
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } h2ZkCML
现在代码看起来就很一致了。 #-3=o6DCK
hlu:=<B
六. 问题2:链式操作 +(xeT+J
现在让我们来看看如何处理链式操作。 )$w*V9d
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。 D+~_TA
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。 !R*-R.%
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。 Q0Nyqhvi
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct L=2y57&Y
r ]W
template < typename T > ^:9$@+a
struct result_1 iX'rU@C
{ <
RCLI|
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Xtwun
} ; t}v2$<!I
izKfU?2]X@
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: :K\mN/ x
[4fU+D2\d
template < typename T > "<}&GcJbz
struct ref +A~\tK{
{
)1g"?]
typedef T & reference; ~gz^Cdh
} ; 0O k,oW{
template < typename T > b':|uu*/
struct ref < T &> 6#j$GH *
{ Ro2d,'
typedef T & reference; q1E:l!2al
} ; !v]b(z`Y
G/%iu;7ZCb
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: nm7;ieMfr
$A3<G-4O
template < typename T > ogFKUD*h&>
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const `OymAyEYQ
{ \7"@RHcihB
return l(t) = r(t); [ofqGwpDG
} 6<0n *&
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 UD~p'^.m_
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 PA6=wfc
'8Phxx|
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 @\&m+;6
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: iYnEwAoN;
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 &R~n>>c
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 #d{=\$=
最后的布局是: Z ,^9Z
Add iR$<$P5
/ \ >:=|L%]s;\
Divide 5 :b[`
v
/ \ `>DP,D)w(
_1 3 :|o<SZ
似乎一切都解决了?不。 ::n;VY2&
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 o;b0m;~
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 :V)lbn\
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: Ax oD8|
\.XLcz
template < typename Right > 4h6k`ie!$
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const yGg,$WM
Right & rt) const R{,ooxH\J
{ }AZc8o-
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); V8=Y@T,
} ?)'~~@NkH
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 IPuA#C
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 wOB azWa
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 gBu1QviU
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 BF{w)=@/'
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 !h&g7do]Z
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? P#v*TD'
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: <"o"z2
0oy-os
template < class Action > ozsxXBh-`'
class picker : public Action {F&-7u0
{ HxK$ 4I`
public : Es 5
picker( const Action & act) : Action(act) {} %tA57Pn>
// all the operator overloaded eMK+X \
} ; '2hbJk
uhN%Aj\iu(
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。 ;0ME+]`"3
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: ()PKw,pD
v;{{ y-
template < typename Right > ctQbp~-
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const u%2<\:~j
{ elJ)4Em
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 0;sRJ
} }aB#z<B6
Ju@Q6J5
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > *X%m@KLIKv
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。 31Cq22"
Np)3+!^1"
template < typename T > struct picker_maker SEKN|YQV/t
{ mzL[/B#>M
typedef picker < constant_t < T > > result; bM;`s5d
} ; Bz8 &R|~>"
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 4dH}g~[P9
{ >=ot8%.!,B
typedef picker < T > result; \d.F82
} ; l QPqcZd
dAx96Og:X"
下面总的结构就有了: >L((2wfiN
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。 lp&!lb`
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。 )tZ`K
|
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ic6L9>[
至此链式操作完美实现。 h~HB0^|
L^9HH)Jc
exR^/|BR
七. 问题3 !7lj>B A>
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。 \Z)1 ?fq
^.X [)U
template < typename T1, typename T2 > o|S)C<w
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 5?u[XAE
{ 4dhqLVgL{
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); -@%%*YI>
} 34C``i
Iur9I>8h
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: \,W.0#D8v4
u,i]a#K
template < typename T1, typename T2 > = (U/CI
struct result_2 4-4?IwS
{ I/u9RmbU
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; i1*C{Lf;%)
} ; #0y<a:}R
Jgx8-\8
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? ki\uTD`mf
这个差事就留给了holder自己。 #;j9}N
&{^eU5
4KIWb~0Y
template < int Order > IlZu~B9c
class holder; N_' +B+U?
template <> @6.]!U4w
class holder < 1 > R8sck)k'}
{ ,7/
_T\d<
public : 4
eh=f!(+
template < typename T > 04-Zvp2
struct result_1 u^Sv#K X
{ XeUprN
typedef T & result; yjZ2 if
} ; wa?+qiWnrl
template < typename T1, typename T2 > 'C]jwxy
struct result_2 K+ehr
{ V9jFjc?
typedef T1 & result; *FPg#a+
} ; gduxA/aT
template < typename T > EVz9WY
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 9eSRCLhgD
{ rgR?wXW]jE
return (T & )r; Ru7L>(Njs
} )
hdgz$cl
template < typename T1, typename T2 > 6Kht:WE
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Y@:3 B:m#
{ vl~%o@*_
return (T1 & )r1; GMb!Q0I8
} 'Kd7l}e!
} ; &!#2ZJ}{
Gc}0]!nrW9
template <> }9}w8R~E
class holder < 2 > R<j<.h
{ A:xb!=
2
public : Jk~UEqr+
template < typename T > [; F{mN
struct result_1 (\uAAW"
{ 8>v7v&Bh|
typedef T & result; yTj p-
} ; |+mOH#Aty
template < typename T1, typename T2 > VVN#
$
struct result_2 |$ w0+bV*
{ g1dmkX
typedef T2 & result; |w,^"j2R
} ; hgif]?:C<
template < typename T > YiBOi?h9
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const :%>oe> _"
{ , Z4p0M
return (T & )r; 6BHPzv+Y
} gm}C\q9
template < typename T1, typename T2 > }kv) IJ
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const KwQXA'
{ }o{!}g9
return (T2 & )r2; z.{HD9TD
} Do(PdF6A
} ; M Yu?&}%^
0A@-9w=u
=^ gvZ|]
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> >。 mnQal>0~
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: vr<)Ay
首先 assignment::operator(int, int)被调用: kS[Dy$AB/2
7- (>"75Q|
return l(i, j) = r(i, j); \}n !yYh(
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) v5P*<U Ax
'=-s1c@^
return ( int & )i; 7BVXBw
return ( int & )j; ipgN<|`?@
最后执行i = j; .$n$%|"H-
可见,参数被正确的选择了。 aViJ
|qQ{ 8T%)
xNocGtS
5/zf
x
5~v(AB(x
八. 中期总结 7AS.)Q#=x
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: H^]Nmd8Q)
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 L?AM&w-cg9
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 "``W6W-(
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Fc34Y0_A
]Y?{$M
G
!hwzKm=%N
4Z<]4:o
OHx,*}N
Tb5$
九. 简化 +,ZUTG
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。 y|&.v<
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 7F>gj
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: #i}# jMT
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 OpWC2t)
+-*/&|^等 lGD%R'}
2. 返回引用。 b#?ai3E
=,各种复合赋值等 GoGohsj
3. 返回固定类型。 t~+{Hr) #y
各种逻辑/比较操作符(返回bool) mq|A8>g
4. 原样返回。 Ba"^K d`
operator, &KOG[tv
5. 返回解引用的类型。 yDu
yMt#
operator*(单目) #;qFPj- v
6. 返回地址。 7 K;'7
operator&(单目) X~IRpzC
7. 下表访问返回类型。 2|T|K?R^
operator[] +l[Z2mW
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ,T,B0
operator<<和operator>> Z=e[
!c
=,/A\F
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。 P ],)
例如针对第一条,我们实现一个policy类: h=iA;B^>
kb>Vw<NtE
template < typename Left > [t"_}t =w
struct value_return 0,"n-5Im
{ IDiUn!6Q
template < typename T > .Y^d9.
struct result_1 k
vue@
{ >~^mIu_BH
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; _Gs
} ; N$ qNe'b
pZ@W6}
template < typename T1, typename T2 > Vx\#+)4
struct result_2 O_s9
{ Us@ {w`T
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 1=/MT#d^?
} ; w7`@=kVx
} ; pT_e;,KW
U
RB$ 8^#
"PDSqYA
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 9rf|r
3
]'
"^M
下面我们来剥离functor中的operator() !w;A=
首先operator里面的代码全是下面的形式: q=E}#[EgY
(X`t"*y"
return l(t) op r(t) pYi=q
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ru6H nLhL
return op l(t) iK6<^,]'
return op l(t1, t2) zOdasEd8!
return l(t) op fB @pwmu
return l(t1, t2) op ]5)&36
return l(t)[r(t)] ?GMeA}j
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ezq
q@t9
wHN`-
5%
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: JY050FL
单目: return f(l(t), r(t)); D^R! |K/
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); RAx]Sp
Q-S
双目: return f(l(t)); 6Nd_YX
return f(l(t1, t2)); I`n1M+=%
下面就是f的实现,以operator/为例 qU
x7S(a
Vo9)KxR
struct meta_divide dE9aE# o
{ r{:la56Xd
template < typename T1, typename T2 > )*L?PT
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) @}rfY9o'
{ [ Xo
J7
return t1 / t2; &MGgO\|6
} A`8}J4
} ; V:"\(Y
cF<DUr)Ve
这个工作可以让宏来做: 7QL) }b.H
I8pxo7(-
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ zZ"')+7q&%
template < typename T1, typename T2 > \ +VI0 oo {Z
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; FVLA^$5c
以后可以直接用 bA9dbe
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) K/LaA4
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 AxqTPx7`|
(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。。。) !Q/O[6
[(^''*7r+T
JC?V].) y5
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 b:d.Lf{y7
l[j0(T
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > R8Ei:f}
class unary_op : public Rettype cngPc]?N
{ r3lr`s`
Left l; I
Y-5/
public : V\lF:3C
unary_op( const Left & l) : l(l) {}
M]:B: ;
o\YdL2:X
template < typename T > ]tV{#iIJ*
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const T//+&Sk[
{ G!lykk]
return FuncType::execute(l(t)); 46JP1
} CZno2$8@e
UVRV7^eTe
template < typename T1, typename T2 > !LSWg:Ev+
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $f-pLF+x
{ wA+4:CF@
return FuncType::execute(l(t1, t2)); WED7]2>
} c^UM(bW
} ; XSIO0ep
Z?[J_[ZtR3
'n`$c{N<tM
同样还可以申明一个binary_op dKG<"
6q7Y`%j
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > _E-GHj>k
z
class binary_op : public Rettype jh!IOtf
{ g5]DA.&(
Left l; 1Ee>pbd
Right r; l1j
public : {i?K~|
h
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} SaScP
(bXp1*0 ;
template < typename T > >@\-m
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *Fs^T^ ?r
{ UzRF'<TWf
return FuncType::execute(l(t), r(t)); +w/o
} QpZhxp
/FXfu
template < typename T1, typename T2 > e6/} M3B
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const V)@scB|>,
{ 4df1)<}U-
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 4WnxJ]5`
} A) .AAr
} ; nhxl#
#.aLx$"a
+d15a%^`
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 (\_d'Js(;
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 =ye}IpC*M
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1)
YDL)F<Y
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 W6>uLMUa
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! l{yPO@ut`F
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 Sn,z$-;h;
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 2HNS|GHb&
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) q5Mif\
下面是修改过的unary_op DKH9O
K!mgh7Dx
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > oE&[W>,x
class unary_op bvKi0-
{ _X/`4 G
Left l; _!D$Aj
c eX*|B@=
public : '`"&RuB
pQi -
unary_op( const Left & l) : l(l) {} wOP}SMn
[8n4lE[)"
template < typename T > X35hLp8 M
struct result_1 P{ o/F
{ 3{=4q
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; "M]]H^r5
} ; `x3c},'@k
NgKNT}JDv
template < typename T1, typename T2 > ljRR
struct result_2 ,q1RJiR
{ B'yrXa|P
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ;8UHPDnst
} ; LvaF4Y2v
(H7q [UG|
template < typename T1, typename T2 > Mtlj I6
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const M'sJ5;^5
{ (nm&\b~j
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); li?Gb1
} ,==lgM2V>
9b>a<Z
template < typename T > {^F_b% a4z
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const
I`7[0jA~
{ #+$z`C`
return OpClass::execute(lt(t)); n$>H } #q
} OLq/OO,w
i*3'O:Gq
} ; xYbF76B
}0
Z3Lrv
G|V ^C_:
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug '`n\YO.N
好啦,现在才真正完美了。 |"arVde
现在在picker里面就可以这么添加了: 1-`8v[S
Rh39x-`Z
template < typename Right > a,X3=+_K
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const O1QHG'00
{ &A>J>b
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); vjW S35i
} `eA 0Z:`g!
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 &}WSfZ0{
,%u\2M
x\lua
w!Z3EA ;`
0=~Ji_5mB
十. bind F$.M2*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。 :E.mU{
先来分析一下一段例子 >[[< 5$,T
27)$;1MT:
C0e<
_6p=
int foo( int x, int y) { return x - y;} w$1.h'2
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1
uu HWN|
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 >LLFe~9`g
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。 s:M:Ff
我们来写个简单的。 .iw+#
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ~s+\Y/@A
对于函数对象类的版本: 778a)ZOzb
)x]/b=m
template < typename Func > *5wb8[
struct functor_trait 97Whn*
{ $H?v
typedef typename Func::result_type result_type; L,n'G%
} ; ugOcK Gf
对于无参数函数的版本: Dzb@H$BQ7
[<6ez;2q'
template < typename Ret > &6h,' U
struct functor_trait < Ret ( * )() > `g3H;E
{ od$Cm5
typedef Ret result_type; @qI^xs=Z
} ; L\!Pa+Iod
对于单参数函数的版本: <.#i3!
g+U6E6}1
template < typename Ret, typename V1 > [Qr#JJ
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > TtlZum\
{ uPt({H
typedef Ret result_type; j%0D:jOY]
} ; _A1r6
对于双参数函数的版本: :D;BA
W
A-\2
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > o^H.uBO{
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 0;KjP?5
{ >,7-cm=.
typedef Ret result_type; PIl:z?q({
} ; \'x.DVp
等等。。。 22(7rUkI
然后我们就可以仿照value_return写一个policy [<rV
"g
h:[%' htz
template < typename Func > Bz!SZpW(M
struct func_return 90X<Qs
{ &C6Z-bS"
template < typename T > E:(DidSE@
struct result_1 nW1u;.
{ ~x4]^XS
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; f0S$p
R
} ; 9bwG3jn4?
&?"E"GH
template < typename T1, typename T2 > {Dup k0'(
struct result_2 C;>!SRCp
{ {_C2c{
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Nz1u:D]
} ; }6b" JoC
} ; 1L3+KD~
oR[-F+__
3e,"B
S)+
最后一个单参数binder就很容易写出来了 /#TtAkH
;iq H:wO
template < typename Func, typename aPicker > J@$KF GUs
class binder_1 Op<,e{[]
{ rJtpTV@.
Func fn; `"Lk@
aPicker pk; W<Ri(g-
public : efN5(9*9R
[$]qJ~kz
template < typename T > *E.uqu>I
struct result_1 b=+3/-d
{ BMi5F?Q'G
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; OJ?U."Lxm$
} ; *jC Hv
#V9do>Cu%
template < typename T1, typename T2 > ;suY
struct result_2 Fa0Fl}L
{ Xx,Rah)X3
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; <P@ "VwUX
} ; >lkjoEVQ
hm,H3pN
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 5Sz&j
rczwxWK
template < typename T > g|Xjw Ti8$
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const AGhr(\j
{ sq_
yu(
return fn(pk(t)); 7hlzuZob+y
} [hJASX9
template < typename T1, typename T2 > OE/r0C<&
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const _a\$uVZ
{ Owz>g4l
r
return fn(pk(t1, t2)); ZFC&&[%-sG
} @{@DGc
} ; $Zn>W@\
II]-mb
Pd+Wb3
一目了然不是么? g?rK&UTU
最后实现bind th|'t}bWV
8vx#QU8E/
"lA8CA
template < typename Func, typename aPicker > Bq~?!~\?.
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) k $E{'Dv
{ a;f A0_
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ({<qs}H"
} !DBaC%TGC
{#N,&?[
2个以上参数的bind可以同理实现。 !JQ'~#jKN
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 Va$JfWef
V^kl_!@
十一. phoenix mW)C=X%
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 6$G@>QCBS
V!f'
O@p[
for_each(v.begin(), v.end(), 7Ga'FT.F
( i9^m;Y)^I
do_ 2{01i)2 y
[ (,['6k<
cout << _1 << " , " ub-vtRpm
] /mQ9}E4X
.while_( -- _1), Lf+3nN
cout << var( " \n " ) m88[(l
) `aM8L
); {^@qfkZz^
J%P{/ nR
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: 15cgmZsS
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 L8cPNgZ
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 `l-R?C?*!
那么我们就照着这个思路来实现吧: oN[#C>#(
0E`6g6xMS
eB5<N?;s
template < typename Cond, typename Actor > |"Fm<