一. 什么是Lambda S`0NPGn;@[
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 nob0T5G
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, PQ$sOK|/
)n>+m|IqY(
/&r|ec5
[KSH~:h:NR
class filler ,!Q]q^{C:W
{ `rlk|&T1
public : `PgdJrE
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} f"dSr
} ; 2Q@Y^t
YHB9mZi
l(!/Q|Q|
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: H>XFz(LWh
|0g{"}%
rOcg+5
?2 f_aY ;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); :5b0np!
@ }&_Dvf
W3GNA""O
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 G69GoT
wMWW=$h#\
qtMD CXZ^n
!Ms[eB
二. 战前分析 cj$d=k~
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 ,eRQu.
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ;j9\b9m
> 'i
V 1/p_)A
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); AXPMnbUS
/* --------------------------------------------- */ t~hTp K*
vector < int *> vp( 10 ); ,R2U`EO;
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); y >+mc7n
/* --------------------------------------------- */ Pw[g
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); (V?: ]
/* --------------------------------------------- */ f0>!qt
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 'e!J06
/* --------------------------------------------- */ _S`o1^Ad
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); t:)ERT")
/* --------------------------------------------- */ Vsnuy8~k
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Wl-<HR!n
IzLQhDJ1
fo0+dzazY
bZ1 78>J]
看了之后,我们可以思考一些问题: !?!C'-ps
1._1, _2是什么? 8|%^3O 0X
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 2RM+W2!!
2._1 = 1是在做什么? O"G >wv
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 04U")-\O
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 /JkC+7H4
[7FItlF%I
F4L;BjnJ
三. 动工 36.N>G,
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: v<Kmq-b
*%/~mSx
G 2!xPHz
5L,}e<S$
template < typename T > c%m3}mrb
class assignment rl2&^N
{ #~O b)q|
T value; ?';OD3-
public : E.|-?xQ6
assignment( const T & v) : value(v) {} L2Pujk
template < typename T2 > 9o*,P,j'}
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 6(d }W2GP
} ; Rp7ntI:
>9e(.6&2XZ
G6@M&u5RT
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 =L;] ;i
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment I`KQ|h0%
_BdE<
!r
kHw_ S-
r$Co0!.
class holder +5VLw
{ xj5;: g#!
public : 8{`?=&%6
template < typename T > evkH05+;W
assignment < T > operator = ( const T & t) const D%6;^^WyUx
{ GaX[C<Wt
return assignment < T > (t); g<{xC_J
} HK|ynBAo
} ; $`R6=\|
<1%f@}+8
PxH72hBS
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: D?XM,l+
tyaA\F57
static holder _1; FFdBtB
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 b4^`DHRu6
;q N+^;,2
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); E|'h]NY
而不用手动写一个函数对象。 M@0;B30L
@2'Mt}R>
2{|h8oz
7i&:DePM'q
四. 问题分析 T^J >ZDA
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 0d8%T<=J
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 "HE^v_p
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 \+aC"#+0
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 5onm]V]
下面我们可以对这几个问题进行分析。 V3 ~~
P ;IrBq6|o
五. 问题1:一致性 ]?*I9
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| B,,D7cQC
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 qOIW(D
P#=`2a#G
struct holder 8 r_>t2$
{ lz1wO5%h
// "*G.EiLq
template < typename T > -D6exTxh"
T & operator ()( const T & r) const vWGwVH/K
{ 4:g R r
return (T & )r; }.s~T#v
} M|:UwqV>
} ; gz3pX#S
x c{hC4^V
这样的话assignment也必须相应改动: x?&$ ci
,}K<*t[I
template < typename Left, typename Right > GnvL'ESa@M
class assignment bw\@W{a%q
{ r Tz$^a}/
Left l; OpHsob~
Right r; C*P7-oE2rh
public : 'C"9QfK
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} /Q~i~B 2j-
template < typename T2 > 0jEL<TgC
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } s6>ZREf#J
} ; =:~R=/ZXk
KEWTBBg
同时,holder的operator=也需要改动: 7hsGu a
cTG|fdgMW
template < typename T > IIbYfPiO
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const h<$MyN4]g
{ |P%Jw,}]9
return assignment < holder, T > ( * this , t); }sxYxn~
} thhwN
A
D-c`FG'
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。 'q`^3&E
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Hw4%uS==V
1YH+d0UGn
return l(rhs) = r; MG.`
r{5
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。 w!D|]LoE
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 55z]&5N
9Q"'"b*?z
template < typename Tp > DY`kx2e!
class constant_t ;3@cy|\:
{ (SvWvm
const Tp t; |j7,Mu+
public : /FRm2m83
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} T:; 2
template < typename T > x@[rms
const Tp & operator ()( const T & r) const 4T ~}
{ 9gmW&{6q
return t; !_Wi!Vr_
} &wV]"&-
} ; o7$'cn
\ZkA>oO".
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ;XBI{CW
下面就可以修改holder的operator=了 f.9SB
p9x(D/YP0
template < typename T > 5rU[Tir
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const OOo3G~2r
{ 0.@&_XTPl
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); "/wyZ
} h-[VH%
y2^Y/)
同时也要修改assignment的operator() jWrj?DV,2N
qHrc9fB
template < typename T2 > +8Rg F
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } p"KFJ
现在代码看起来就很一致了。 ()6wvu}
>7QvK3S4%
六. 问题2:链式操作 =Lf,?"S
现在让我们来看看如何处理链式操作。 !*7 vFl
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 TIQkW,
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 sG92XJ
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 6;ixa
hZV
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct c"B{/;A
G6$kv2(k`@
template < typename T > ;5659!;
struct result_1 <4HDZ{"M
{ v]B3m
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; G?Q3/y(
} ; N/MUwx;P
Q$zO83
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: &B6Ep6QS
f,018]|
template < typename T > 6G[4rD&
struct ref *GL/aEI<$
{ ~T1XLu
typedef T & reference; M`,)w i
} ;
zem8G2#c
template < typename T > "eB$k40-
struct ref < T &> uM_wjP
{ hhCrUn"
typedef T & reference;
EK6:~
} ; Bu#VMkchJ
6\g cFfo
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: YQj 2
@$[?z9ck"
template < typename T > Brf5dT49
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const PoG-Rqe
{ XAF+0 x!
return l(t) = r(t); X\{LnZ@r4
} `erV$( M
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 /`wvxKX
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 PHZ0P7
@~^5l
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 TFlet"ge=
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: j+$rj
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ]:XoRyIZ1[
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 (|klSz_4LM
最后的布局是: H4:`6 PSL
Add |}=acc/
/ \ _Xk.p_uh
Divide 5 -zOdU}91Ao
/ \ bk;?9%TW
_1 3 H[,i{dD
似乎一切都解决了?不。 f4 P8Oz
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。 I|gB@|_~
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。 '
aq!^!z
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: $u]jy0X<Y;
vq(0OPj8r[
template < typename Right > aX)I3^ar
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const gG<~-8uQ
Right & rt) const M2OIBH4!
{ _>(^tCo
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); =;Rtdy/Yn%
} itBwCIj G
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 -GhP9; d
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 [q?<Qe
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 ,|y:" s
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 ;z}i-cNae
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 B+\3-q
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么?
D~S<U
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: ?!A7rb/tj
YIoQL}pX
template < class Action > GpY"fc%
class picker : public Action Dfg2`l
{ CZud&
<
public : We$:&K0
picker( const Action & act) : Action(act) {} E ~Sb
// all the operator overloaded ,?8qpEG~#+
} ; $q6BP'7
7K,-01-:
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。 _x%7@.TB
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: 8!O5quEc
3er nTD*`
template < typename Right > $HHs ^tW
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const +b0eE)
{ ~.{/0T
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); DS+}UO
} +)!Y rKuu
Q sZx)
bO
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > dP#|$1
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 .7e2YI,S
#hfXZVD
template < typename T > struct picker_maker \KMToN&2
{ tItX y
typedef picker < constant_t < T > > result; [I'0,y
} ; nw -xSS{
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > _<k\FU
r
{ dgR
g>)V
typedef picker < T > result; {MtpkUN
} ; 1"zDin!A
MLw7}[
下面总的结构就有了: 0
HGM4[)=
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 R.jIl@p
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 b LlKe50
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 G_;)a]v8)
至此链式操作完美实现。 Sj]T
!\nBh
2D75:@JL}|
七. 问题3 xHL( !PF
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 d"}k!
0m
EYtL_hNp}I
template < typename T1, typename T2 > cii_U=
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const wQqb`l7+
{ Isvx7$Vu+
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 6h|q'.Y
} msP{l^%0
rID#`:Hl-|
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: EN$2,qf
%`>nS@1zp
template < typename T1, typename T2 > ?I6fye7
struct result_2 ?k]2*}bz
{ q$I;dOCJ,
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 5b*M*e&=C
} ; K{&mI/;
wW7eT~w
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? f!\lg
这个差事就留给了holder自己。 `|6'9
qaY1xPWz"
veMH
template < int Order > /qMG=Z
class holder; AqWUwK9T
template <> v*'^r)Q[p
class holder < 1 > Q\^O64geD
{ S|SV$_
(
public : xQ}pu2@d
template < typename T > `z{%(_+[
struct result_1 )U~=Pf"
{ d74d/l1*{
typedef T & result; 2)G
%)'
} ; -e_hrCW&9
template < typename T1, typename T2 > j/R[<47
struct result_2 zz+$=(T:M
{ KC/=TSSXd.
typedef T1 & result; (\\eo
} ; r[2ILe
template < typename T > {_7i8c<s=
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ?3nR
{ PH1p2Je
return (T & )r; -8; 7Sp1
} JSkLEa~<
template < typename T1, typename T2 > 9{RB{<Se!
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const }p}[j t
{ }=%oX}[
return (T1 & )r1; ?{/4b:ua
} 6VS4y-N
} ; TT2d81I3m
ti5mIW\
template <> H<VTa? n
class holder < 2 > k`So -e-
{ ZIf
public : xDG2ws=@D
template < typename T > +fC=UAZ
struct result_1 @LS@cCC,a
{ /RNIIY~w
typedef T & result; kW*f.!
} ; tQ8.f
template < typename T1, typename T2 > dYG,_ji
struct result_2 v'U{/ ,x
{ % 5m/
typedef T2 & result; fa++MNf}3
} ; Ir
{OheJ
template < typename T > gYNjzew'
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 1$D_6U:H0
{ +b.g$CRr
return (T & )r; .LZwuJ^;
} ).Fpgxs
template < typename T1, typename T2 > 43|XSyS
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 4[.oPK=i
{ u])b,9&En
return (T2 & )r2; W~zbm]
} TOkp%@9/
} ; 2[Z,J%:0
N!ls j
\-
P#RR9>Q
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> >。 ^Y@\1fX 4e
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: SLkhCR
首先 assignment::operator(int, int)被调用: VRI0W`
Jbjmv:db
return l(i, j) = r(i, j); j<Bkj/
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) )we}6sE"
.} q&5v
return ( int & )i; 6HZ` .o:f
return ( int & )j; |_] Q$q[[%
最后执行i = j; 8kU!8^mH
可见,参数被正确的选择了。 C"!gZ8*\!9
o9JMH.G
v*;-yG&
CS@FYO
{_`^R>"\&w
八. 中期总结 23c 8
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: M[mF8Zf
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 %e-7ubW
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 zbk q
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ^5H >pat
<g1hxfKx5
i>D.!x
qyF{f8pzq
luo
'^No)n\`
九. 简化 O_ChxX0KP
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 QWD'!)Zb
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 -*$HddD
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: L\@I*QP
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 UJM1VAJ0
+-*/&|^等 V8rx#H~
2. 返回引用。 LS7, a|
=,各种复合赋值等 n\xX},
3. 返回固定类型。 y0#u9t"Z;
各种逻辑/比较操作符(返回bool) =T(6#"
4. 原样返回。 N>XS=2tzN
operator, $})g?Q
5. 返回解引用的类型。 r[BVvX/,F
operator*(单目) l8I /0`_
6. 返回地址。 q=%RDG+
operator&(单目) 9;r)#3Q[^
7. 下表访问返回类型。 hEBY8=gK
operator[] ]^lw*724'>
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 }% `.h"
operator<<和operator>> #~7ip\Uf[
zG ^$"f2
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(H8[ ,
例如针对第一条,我们实现一个policy类: PcA2/!a
)TVFtI=,NN
template < typename Left > mS~o?q-n
struct value_return *v9 2
{ d/BM&r
template < typename T > LcUh;=r}&
struct result_1 yf[~Yl>Ogw
{ -=~| ."O
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; q1QL@Ax
} ; "JlpU-8[0@
1guJG_;z
template < typename T1, typename T2 > | N[<x@
struct result_2 NWMFtT
{ lu<xv
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; GT0Of~?f
} ; P*FMwrJj>r
} ; IF44F3(V4
syaPpM
Q-
nm6h%}xND<
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ~]nSSD)\
;1%-8f:lW
下面我们来剥离functor中的operator() W3MU1gl6k{
首先operator里面的代码全是下面的形式: wE? 'Cl
bgK'{_o-
return l(t) op r(t) B" !l2
return l(t1, t2) op r(t1, t2) l)Crc-:}4j
return op l(t) ^; )8VP6
return op l(t1, t2) @\f^0^G
return l(t) op S/9DtXQ
return l(t1, t2) op ,n3a
gkPO>
return l(t)[r(t)] 9%B\/&f
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Dey<OE&
G+X
Sfr
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: xlA$:M&
单目: return f(l(t), r(t)); vUohtS*
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 3NqN\5B:
双目: return f(l(t)); _*1`@
return f(l(t1, t2)); L)@?e?9
下面就是f的实现,以operator/为例 J|~MC7#@q
?}kG`q
struct meta_divide hRUhX[
{ {(r`k;fB
template < typename T1, typename T2 > 6)Y.7 XR
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) X]wRwG
{ 3'cE\u
return t1 / t2; ]pH-2_
} %M7` Hwu
} ; ;\14b?TUH
LUM@#3&
这个工作可以让宏来做: 0{,Z{&E
dep=&
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ (Iaf?J5{
template < typename T1, typename T2 > \ `$W_R[
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; $ZugBh[b
以后可以直接用 Cjc6d4~
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Gn ~6X-l
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 G!>z;5KuS
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) e\!0<d
t!r A%*
j4|N-:
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 Kx;eaz:gx
eHn7iuS8
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > <vONmE a
class unary_op : public Rettype __|+w<]
{ .QZaGw=,z
Left l; _qw?@478
public : #xX5,r0
unary_op( const Left & l) : l(l) {} B0dQ@Hq*
a&c6.#E{y
template < typename T > +l9!Fl{MK\
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \s=t|Wpu2
{ C71qPb|$R
return FuncType::execute(l(t)); E4|jOz^j4\
} s$Z
_48
l49*<nkmq
template < typename T1, typename T2 > .Le?T&_
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const WtG~('g>&
{ @+Si?8\
return FuncType::execute(l(t1, t2)); BJM.iXU)[
} `*_mP<Ag
} ; [lWQ'DZ
lDYyqG4
VF?<{F
同样还可以申明一个binary_op [RLN;(0n
ow_W%I=6
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ?[g=F <r
class binary_op : public Rettype lij.N)E
{ bdC8zDD
Left l; mS(fgq6
Right r; UNom-
public : Ta(Y:*Ri
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} [d(U38BI
nbm&wa[
template < typename T > `6lr4Kk @R
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const V^3L3|k
{ ]xRM&=)<
return FuncType::execute(l(t), r(t)); \m(VdE
} K{|p~B
&cxRD
template < typename T1, typename T2 > +
+M$#Er&
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 'ig&$fz b
{ tzZ`2pSh
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); &O9 |#YUq
} H`1{_
} ; W+UfGk}A
6-z%633DL
xTj|dza
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 =e9>FWf>
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 v!<gY
m&
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 7"sD5N/>uh
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。 q8/MMKCbX
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! t&H?\)!4
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。。。 5ymk\Lw
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 piPR=B+
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) [DJ|`^eKD
下面是修改过的unary_op -I8=T]_D
K@I
D/]PF
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > #$18*?tLv|
class unary_op cAY: AtD
{ _ FpTFfB
Left l; ad*m%9Y1Q
W-mQjJ`,B
public : &dM.
d!
0AZ")<^~7
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ZCmgs4W!
LAB=Vp1y3[
template < typename T > ,?>s>bHV
struct result_1 X:HacYqtC
{ >/l? g5{
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; i,>khc
} ; hIy ~B['
B"h#C!E
template < typename T1, typename T2 > @
[:ZS+1
struct result_2 jrr EAp
{ W>) M5t4i
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ^2Fei.?T.
} ; 2bJQTk _S
tScPa,(
template < typename T1, typename T2 > rp3V3]EE
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0?s|i :
{ %j.0G`x9 +
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); t{ xf:~B
} 't:;irLW.
OI|[roMK
template < typename T > b$N2z
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9IjIIM2y
{ yA)/Q
Yge
return OpClass::execute(lt(t)); \pPY37l
} X <f8,n
[xSF6
} ; uatm/o^~,
l4F%VR4KT
2BQ
j
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 fObg3S92
好啦,现在才真正完美了。 aS{|uE]
现在在picker里面就可以这么添加了: A,JmX
]~9tYn
template < typename Right > ZGexdc%
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const wxKX{Bs
{ Bmr>n6|
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); uGwm
r
} my(2;IJ#{
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。 Ro\8ZXUQa
{m4b(t`xw
|]jb& M
ZInpMp
cS5Pl
十. bind NCiW^#b
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。 *Fy2BZH%Q
先来分析一下一段例子 |,S+@"0#
a!a-b~#cx
T-.%
int foo( int x, int y) { return x - y;} Bal$+S
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 GzhYY"iif#
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 J?V? R
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 ^yW L,$
我们来写个简单的。 r(:5kC8K
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: wo4;n9@I
对于函数对象类的版本: h{%nC>m;
e^8 O_VB
template < typename Func > c23oCfB>
struct functor_trait umjt]Gu[
{ }q_<_lQ
typedef typename Func::result_type result_type; 2M.fLQ?
} ; Kz~ps
5
对于无参数函数的版本: j]{_s"O
:*I#n
template < typename Ret > 6V$Avg\6\
struct functor_trait < Ret ( * )() > K18}W*$
d
{ 3k\#CiB{
typedef Ret result_type; PY{
G [
} ; WA5 kg\
对于单参数函数的版本: sZjQ3*<-r
G? ])o5
template < typename Ret, typename V1 > t>L;kRujVJ
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > FtpK)9/4
{ I4'5P}1yp
typedef Ret result_type; )F}F_Y
} ; Lb!Fcf|h
对于双参数函数的版本: ?qP7Y nl
MX$0Op
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > !=pn77`g>
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > $|L
Sx
{ ynq}76 H0k
typedef Ret result_type; N@2dA*T,
} ; \z>fb%YW
等等。。。 `nUXDmdwzO
然后我们就可以仿照value_return写一个policy q3mJ782p]
v_BcTzQ0S
template < typename Func > @:j}Jmg
struct func_return R_ B7EP
{ B~6&{7xc%
template < typename T > PY_u/<u
struct result_1 34`'M+3
{ {
d=^}-^
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; iJ-23_D
} ; #H)vK"hF
tClg*A;|B
template < typename T1, typename T2 > lNy.g{2f<m
struct result_2 ;!=G
{ ,$@bE
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; .7Dtm<K#
} ; lsJSYJG&
} ; LzG%Z1`
Z~AO0zUKY
AS!?q
最后一个单参数binder就很容易写出来了 n4s+>|\M
];VA!++
template < typename Func, typename aPicker > Q!o'}nA
class binder_1 -C;^3R[
O
{ m!gz3u]rN
Func fn; wVX[)E\J
aPicker pk; :{PJI,
public : aAZZ8V
}{,^@xdyW
template < typename T > FTX=Wyr
struct result_1 &4 {KV.
{ :nh_k4S@v
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ?}Z1bH
} ; q]\:P.x!>
fX(3H1$"
template < typename T1, typename T2 > {'NZ.
struct result_2 ls_'')yp
{ O_2pIbh
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; BHIRHmM<Y
} ; Lco~,OE
~d
o9;8v
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Sj-n;F|=X
spGb!Y`mR
template < typename T > HD@$t)mn
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )YYf1o[+
{ )#EGTRdo
return fn(pk(t)); o~U$GBg
} H7?Vy bg~
template < typename T1, typename T2 > ++bf#qS<8D
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const HeK/7IAqp
{ [/,)
return fn(pk(t1, t2)); l\E%+?K+^
} ",p;Sd
} ; $'0u |Xy`
%r<rcY
I.WvLLK2
一目了然不是么? XQrF4l
最后实现bind vV'EZ?
ob+b<HFv
&)YQv Tzs
template < typename Func, typename aPicker > ^Xuvy{TkPH
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) ^7>3a/
{ ynmWW^dg
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); <>n0arAn
} r [9x
n#/_Nz
2个以上参数的bind可以同理实现。 dah[:rP,n{
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。 mH54ja2
5 z~1Dw
十一. phoenix ?# Mr
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 8/DS:uM
=4vy@7/
for_each(v.begin(), v.end(), Eou~P h*t
( f&