一. 什么是Lambda +T]/4"^M
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 9FB k|g"U)
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, $oF0[ }S
VK>ZH^-
QD6<sw@]P
~z;G$jd
class filler h-)tWJ c
{ 'ii5pxeNI
public : S\$=b_.
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} x-0O3IIE
} ; tzH~[n,
pC=kv ve
.gZ1}2GF=
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: yU ?TdM\
hnOo T? V
0\W6X;?
< cNJrer
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); L\)GPTo!x
}Xa1K;KM{
PfF5@W;E;
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 !2YvG%t^6
,x (?7ZW>
-^C^3pms
C/34K(
二. 战前分析 . W ~&d_n
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。 Z=c&</9e
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 "{TVd>9_
~`Uil=
=;HC7TUM&
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); cp| q
/* --------------------------------------------- */ /6Bm
<k%
vector < int *> vp( 10 ); r}?uZ"]=?
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); PBkTI2 v
/* --------------------------------------------- */ i
n$~(+
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); pNt,RRoR
/* --------------------------------------------- */ "rHcsuSEw
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 5?] Dn k.o
/* --------------------------------------------- */ =Oyn<
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); a!?JVhD&
/* --------------------------------------------- */ 0Y|"Bo9k
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); tfz"9PV80
t,D7X1W
f2*e&+LjTP
Pk2=*{:W
看了之后,我们可以思考一些问题: Y6+/_$N4|
1._1, _2是什么? QOT|6)Yb
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。 &/+LY_r'<I
2._1 = 1是在做什么? V -X*e
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。 \mp2LICQg
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。 BIQQJLu
$[S)A0O
Vi9Kah+
三. 动工 lf`" (:./
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: obzdH:S
@zs.M-F
IjaFNZZC!
|BA&ixHe~C
template < typename T > NCX`-SLv
class assignment Zb&5)&'X
{ 3*8m!gq7s
T value; \&XtPQ
public : xj<
K6
assignment( const T & v) : value(v) {} d?6\
template < typename T2 > ?1afW)`a.v
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } &x"hM
} ; 6<t<hP_3O
v#^ _|
S UBrFsA
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 I+GP`=\
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 3[*x'"Q;H
%(}%#-X
&P pb2
"=Xky,k
class holder ^1w<wB\B
{ )x&4 Q=
public : "wi}/,)
template < typename T > Tebu?bj
assignment < T > operator = ( const T & t) const `ElJL{Rn
{ VX6M4<8
return assignment < T > (t); 'hNRIM1
} V*,6_-^l
} ; nN'>>'@>
!Bu=?gf
O-uf^S4
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: JT cE{i
boeIO\2}P0
static holder _1; w+][L||4c
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 D b&=
N
-n"7G%$M
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); w678
而不用手动写一个函数对象。 ?{]"UnyVE*
yc7"tptfF
INNTp[
bbG!Fg=qQ?
四. 问题分析 bMGU9~CeJ
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。 SdXAL
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。 Ue&I]/?;$
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 0c
GjOl
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 EUmbNV0u
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Ha/Gn!l
k
& 6$S9
五. 问题1:一致性 DR<=C`<4(
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?| Ae8P'FWB>
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Z}`A'#!
rCsH
0:l8P
struct holder M?v`C>j
{ wDt9Lf
O
// 82P#C4c+d
template < typename T > fq(3uE]nC
T & operator ()( const T & r) const g0k{b
{ $h|8z
return (T & )r; .2f0e[J
} )U+Pt98"
} ; 1Q!^%{Y;
2>F`H7W
这样的话assignment也必须相应改动: \=
G8
#XeEpdE
template < typename Left, typename Right > 1$v1:6
class assignment 7hAc6M$h;
{ 1#V&'A
Left l; oV;I8;#\J
Right r; f-5}`)`.+
public : yv(\5)XF
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} H|8i|vbi
template < typename T2 > -&0H Atc
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } js[H $
} ; tD+K4
^
w9,w?%F
同时,holder的operator=也需要改动: CuAA)B j
V\/5H~L
template < typename T > @u1mC\G
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const J%1 2Ey@6
{ 1z-Q~m@@
return assignment < holder, T > ( * this , t); IJ2>\bW_p
} %Hpz^<`
t}>"nr0
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。 t@+z r3
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 AkX8v66:
VI;)VJbq
return l(rhs) = r; `y*o-St3
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。 ]-8yZWal
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: _8s1Wh G
$@eFSA5k,7
template < typename Tp > 6B&ERdoX
class constant_t G0Wv=tX|
{ %R-KkK<S
const Tp t; FQO>%=&4
public : HyJ&;4rf
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} q/3 )yG6s
template < typename T > - %`iLu
const Tp & operator ()( const T & r) const b\^9::oY
{ 2@?\"kR"!
return t; U,tWLX$@
} vx4Jk]h+=L
} ; :M\3.7q
!A#(bC
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 jB0ED0)wX
下面就可以修改holder的operator=了 ,_U3p ,
A>Xt 5vk+
template < typename T > 822 jZ
sb
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const *K=Yrisz
{ S)z5=N(Xz
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); g6(u6%MD
} _-nIy*', =
?gl[=N V
同时也要修改assignment的operator() NSDls@m
l3;MjNB^V
template < typename T2 > PJ'.s
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } BLcsIyq
现在代码看起来就很一致了。 ?vocI
$#7 ~
六. 问题2:链式操作 rhO8 v
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Qh!h "]
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。 (7?jjH^4
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。 !/6KQdF
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。 '/GZ,~q
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct O`2hTY\
+Hf Zs"x
template < typename T >
ehr,+GX
struct result_1 5 $:
q
{ Fy-|E>@]D
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; =J827c{.
} ; D",~?
50Y^##]&
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ?%wM 8?
4kdQ h]
template < typename T > SAtK 'Jx[
struct ref @Yzc?+x
{ ="AJ&BqHd
typedef T & reference; pb=yQ}.
} ; 93fClF|@
template < typename T > V8IEfU
struct ref < T &> Q0-}!5`E1$
{ sA[eKQjaD
typedef T & reference; -?PXj)<
} ; Bw8&Amxx:
'(&,i/O
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: OE_>Kw7q
}q<%![%
template < typename T > 0\Ga&Q0-(O
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const V;>u()
{ E@D}Sqt
return l(t) = r(t); M,/{ 53
} q? 2kD"%$
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。 @Yy']!Ju
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ["
nDw<U
?R\:6x<
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 dT4e[4l
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: =~F.7wq*^
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 iTg7@%
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 )\|Bghui
最后的布局是: u|uPvbM
Add (H-Y-Lk+
/ \ \ws^L,h
Divide 5 KvfZj
/ \ /%5X:*:H
_1 3 $][$ e
似乎一切都解决了?不。 QP0[
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。 n
2m!a0;
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。 {ZrB,yK
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: aIW W[xZ
v#o<.
Ig
template < typename Right > $ H2HVJ
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const fY{&W@#g
Right & rt) const 'k9dN
\ev
{ (b4;c=<[{
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); @gHWU>k,A
} K_t!P
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 U2)y fhI
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。 sCw X|
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。 EABy<i
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。
cnwpd%]o
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。 3^J~ts{*
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? kEpCF:@A
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: 9;k!dM
^lCQHz
template < class Action > F^)SQ%xx
class picker : public Action )OgQ&,#
{ D?<R5zp
public : c
DO<z
picker( const Action & act) : Action(act) {} dLIZ)16&
// all the operator overloaded ] f~mR_E
} ; _aLml9f
W
k6PHyt`3'
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。 QwL'5ws{q
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: sU}.2k
=(U&?1 R4
template < typename Right > c<J/I_!
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const WG?;Z
{ ~Q/G_^U:
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); tW#=St0<.o
} j/Rm~!q
L4C_qb k;:
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > :w5p#+/,P
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。 e-.s63hm
r:*0)UZlD
template < typename T > struct picker_maker }xE}I<M
{ =9@t6
typedef picker < constant_t < T > > result; 98^o9i
} ; (hv>vfY@
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > =fZMute
{ >84:1`
typedef picker < T > result; AyUiX2=w1
} ; g0
NSy3t
!1s^TB>N
下面总的结构就有了: _Bhm\|t
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。 qe\JO'g#e
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。 m:A1wL4c6
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 GI40Ztms
至此链式操作完美实现。 y8QJ=v* B
K)d]3V!
<R>%DD=v^
七. 问题3 b08s610fk
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。 x!@P|c1nKC
"/MA.zEl0,
template < typename T1, typename T2 > v1Wz#oP
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const PWw2;3`-6w
{ /5Zt4&r
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); E0Neo _7
} !Hp H
WFBVAD
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: ]@D#<[5\
%Z#s9QC
template < typename T1, typename T2 > 39+6ZTqx
struct result_2 g.re`m|Aj
{ I/
q>c2Pw$
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ^&mJDRe
} ; 0Zq jq0O#
#^FDFl
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? ILQB%0!
这个差事就留给了holder自己。 ozr82
T.{sO`
' QrvkQ
template < int Order > 861!p%y5
class holder; _:Jra
template <> n6f
class holder < 1 > 5sc`L
{ ?UPZ49y
public : Z[{k-_HgAm
template < typename T > @Ht7^rz+S
struct result_1 Ct)l0J\XH
{ H^<LnYZ
typedef T & result; 609_ZW;)
} ; 5lc%GJybV
template < typename T1, typename T2 > FNyr0!t,
struct result_2 Bh\>2]~@a
{ +"Ui@^
typedef T1 & result; <7;AK!BH
} ; !PIpvx{aX
template < typename T > =vaC?d3
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const z:_o3W.E
{ =/b WS,=
return (T & )r; g;Lk 'Ky6
} 7Ib/Cm0d|
template < typename T1, typename T2 > }}g.L|
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const I|#1u7X%]
{ \~#$$Q-qtU
return (T1 & )r1; ;HOOo>%_K
} %di]1vQ
} ; zL<<`u?
Z.]=u(=a
template <> WE hDep:
class holder < 2 > pRAdo="
{ %SX)Z
i=O
public : Q0\tK=Z/
template < typename T > d,R
struct result_1 "&,Gn#'FG
{ N4wv'OrL]
typedef T & result; dcGs0b
} ; M^E\L
C
template < typename T1, typename T2 > GT)63|
struct result_2 OZ/!=;
{ O"<W<l7Q
typedef T2 & result; -or^mNB_z
} ; Y8Bc
&q}
template < typename T > hLZ<h7:
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const opKk#40
{ (np %urx!
return (T & )r; EAg Nu?L
} &3nbmkM
template < typename T1, typename T2 > @4'bI)
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Q^iE,_Zq
{ $\DOy&e
return (T2 & )r2; dHtbl\6
} kYVn4Wq
} ; soH
M5<U
0(Hhb#WDh\
eoC@b/F4
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> >。 #ZPU.NNT?
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: \;h+:[<e1
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Jx:t(oUR+
0M'[|cid|
return l(i, j) = r(i, j); VGVZ`|
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 0
tZ>yR
\GR M,c
return ( int & )i; a*pwVn
return ( int & )j; g@va@*|~d
最后执行i = j; } +@H&}u
可见,参数被正确的选择了。 [`_ZlC
JMUk=p<\
B4<W%lm
Q bg,q
$8{|25
*E
八. 中期总结 QEavbh^S
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_
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Q
UQ"2oC
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 m5G9
B-\?
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor T JB)]d<
C{i9~80n
me#?1r
Z=B6fu*
fcuU,A
VPKoBJ&
九. 简化 Nvlfi8.
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。 fVU9?^0/)9
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 wz,T7L
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: *q ?-M"K
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Hyw T
+-*/&|^等 nZfU:N
2. 返回引用。 <*g!R!
=,各种复合赋值等 b;N[_2
3. 返回固定类型。 k
k&8:;Vj
各种逻辑/比较操作符(返回bool) g=*`6@_=
4. 原样返回。 _::q
S!
operator, rc*iL
5. 返回解引用的类型。 1|?8g2Vf
operator*(单目) h "7:&=e
6. 返回地址。 aXoD{zA
operator&(单目) tA?cHDp4E
7. 下表访问返回类型。 >d`XR"_e
operator[] SG&VZY
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 y U-^w^4
operator<<和operator>> |NbF3 fD
"funFvY
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。 8$|<`:~J
例如针对第一条,我们实现一个policy类: WMo
aw0;
template < typename Left > &
*^FBJEa.
struct value_return ]vyu!
{ >t[beRcR6
template < typename T > C+*qU
struct result_1 U5 `h
{ GAZTCkB"
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ^1a/)Be{_
} ; PY4RwN
ad\?@>[I
template < typename T1, typename T2 > vZgV/?'z
struct result_2 *Cdw"n
{ F/"Q0% (m
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; {*=+g>RgD
} ; UBmD
3|Zo
} ; jm-J_o;}z6
QFP3S(
*H"IW0I
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait gaK m`#
@}
nI$x.
下面我们来剥离functor中的operator() B? Vr9H 7n
首先operator里面的代码全是下面的形式: sHqs)@D
fpjy[$8
return l(t) op r(t) #Ub"Ii
return l(t1, t2) op r(t1, t2) wD|3Czc
return op l(t) "[PxLq5
return op l(t1, t2) Zu4|1W
return l(t) op L|y4u;-Q
return l(t1, t2) op |WopsV
%
return l(t)[r(t)] pjC2jlwm*
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] b7
pD#v
X5@SLkJ-`
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: ^w0V{qF{
单目: return f(l(t), r(t)); [79 eq=
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); (,5oqU9s@
双目: return f(l(t)); O'6zV"<P
return f(l(t1, t2)); p.r \|
下面就是f的实现,以operator/为例 Zz" b&`K
uHBEpqC%
struct meta_divide ZP@or2No%
{ Q9(J$_:
template < typename T1, typename T2 > Qz T>h
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) bv.DW,l%'
{ Q?f%]uGFQ
return t1 / t2; }(g`l)OX
} 1g_(xwUp+
} ; dmq<vVxC
wq|~[+y
这个工作可以让宏来做: RL|13CG OP
O*hd@2hd
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ xvZNshkpAX
template < typename T1, typename T2 > \ dQoZhE
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Uoskfm
以后可以直接用 D;f[7Cac
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) \hjGw,d
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 16iymiLz&
(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。。。) R&w2y$
c0J=gZiP
/jR]sC)xs
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 xwjim7#_:
1E(~x;*)
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > N30w^W&
class unary_op : public Rettype %+WIv+<
{ g$&uD
Left l; -hM
nA)+
public : u
N%RB$G
unary_op( const Left & l) : l(l) {} _eB?G
f@ &?K<
template < typename T > Rw]4/
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const lpW|GFG
{ h)%}O.ueB
return FuncType::execute(l(t)); Wvhg:vup
} }uI(D&?+h
A),nkw0X
template < typename T1, typename T2 > E$$pO.\
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Mo+mO&B
{ NDG3mCl
return FuncType::execute(l(t1, t2)); tMN^"sjf*
} ~,
hPi
} ; @ljvTgZ(X
%ZNp
-1tdyCez
同样还可以申明一个binary_op J 4$^Hr
!J34yro+s
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > cJEOwAN
class binary_op : public Rettype =1dU~B:Lm
{ OSQt:58K
Left l; 5K1WfdBX7)
Right r; X(D$eV
public : 5rAI[r
9
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} moQ><>/
ZE#f{qF(
template < typename T > j@1rVOmK
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const E,Q>jH
{ #!IezvWf
return FuncType::execute(l(t), r(t)); _Qy3A T~
} )ca^%(25!z
+/ A`\9QT
template < typename T1, typename T2 > E"ju<q/Q
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9/lCW
{ QjW7XVxB#N
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); @PXb^x#k
} G)(\!0pNZ
} ; 4<S*g u*W
#A8d@]Ps
Cdjh/+!f
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 fvajNP
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 V?g@pnN"
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) >Z#=<
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。 Wsn}Y-x
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! RP]hW{:U
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。。。 1vcI`8%S+u
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 KtWG2
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) ]w _,0q
下面是修改过的unary_op lYlU8l5>
)7mX]@
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > y(pHt
class unary_op Ol>"'
{ ?^z!yD\
Left l; ;H#'9p ,2
lFWN[`H
public : P) fv:a
b\zRwp
unary_op( const Left & l) : l(l) {} |Rr^K5hmD
&a?&G'?
template < typename T > &"dT/5}6
struct result_1 KKm0@Y
{ CroI,=a&,
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; gf]biE"k
} ; ^(ks^<}
VjU;[
template < typename T1, typename T2 > =RR225
struct result_2 @l9qH1
{ 0NLoqq
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; _C9*M6IU
} ; KlgPDV9mg
$or?7 w>
template < typename T1, typename T2 > }i1p&EN^
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [/#c9RA
{ GyV3 ]Qqj
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); !F0MLvdX7^
} wj>mk
aa<9%j
template < typename T > H'myd=*h~8
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const GS |sx
{ T`g.K6$b
return OpClass::execute(lt(t)); fI%+
} *uR&d;vg.8
(~/VP3.S
} ; NiU}A$U
_S:6;_bz
gWp\?La
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug z`-?5-a]I
好啦,现在才真正完美了。 X{rw+!
现在在picker里面就可以这么添加了: q!#e2Dx
vjG:
1|*e
template < typename Right > Hz$l)g}U
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const
?PNG@OK
{ !Gu,X'#Ab
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); u49zc9
} tE0DST/
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。 &x{CC@g/
nu,#y"WQ
qO=_i d
#n^P[Zw
-bHQy:
十. bind YmM+x=G:
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。 VOBzB]
先来分析一下一段例子 :ho)3kB
@sly-2{e1
D'aq^T'
int foo( int x, int y) { return x - y;} ~LPxVYhK
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 QRj><TKi
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 {aI8p}T
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。 r]eeKV,{p
我们来写个简单的。 >9c$2d|>
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ]!J 6S.@#+
对于函数对象类的版本: Y:C7S~
OKfJ
template < typename Func > 8~?3: IZ
struct functor_trait !oeu
{ 4 vwa/?
typedef typename Func::result_type result_type; >{i/LC^S
} ; xwa5dtcng
对于无参数函数的版本: )/H=m7}1h
;bVC7D~~4w
template < typename Ret > ig:/60Z
struct functor_trait < Ret ( * )() > mH>oF|
{ 2Yt#%bj7^
typedef Ret result_type; 5EDN 9?a
} ; o{yEF1,c\
对于单参数函数的版本: \1'3--n
3jPua)=p
template < typename Ret, typename V1 > ~<Z;)e
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > )xiiTkJd5
{ 5Qhu5~,K
typedef Ret result_type; LRBcW;.Su
} ; 7QP%Pny%
对于双参数函数的版本: x[7jm"Pz
fk)ts,p?
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > tS,nO:+x
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > |du@iA]dP
{ *,hS-
typedef Ret result_type; t4pc2b
} ; t3K7W2bz
等等。。。 D.o|pTZ
然后我们就可以仿照value_return写一个policy }f np}L
kf+]bV
template < typename Func > MZf$8R
struct func_return 6Y6DkFdvrZ
{ {g}!M^|
template < typename T > G?!b00H
struct result_1 `HvU_ja;
{ c%v[p8
%
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; GHeJpS
} ; jr{C/B}
egboLqn
template < typename T1, typename T2 > @\v,
struct result_2 /2-S/,a
{ v!?bEM3D
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; n'=-bj`
} ; (&0%![j&
} ; A_1cM#4
d_=@1JM>
8R Wfv}:X
最后一个单参数binder就很容易写出来了 GwxxW
')t
:!#
template < typename Func, typename aPicker > #}L75
class binder_1 6 ]W!>jDc
{ #k8bZ?*:
Func fn; ![3#([>4>
aPicker pk; xRYL{+
public : t9SzZ2E
C{!L +]/
template < typename T > Mit,X
struct result_1 V%'`nJ!
{ XVAyuuTg\
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 4>nY't;0
} ; E%OY7zf`%
W-q2|NK
template < typename T1, typename T2 > G$pTTT6#
struct result_2 $,q~ q^0
{ NR-d|`P;
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ?>5[~rMn
} ; GqumH/;
i`/_^Fndyu
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} q\ FF)H
ES!$JWK|
template < typename T > `rsPIOu
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const QU^*(HGip
{ r#iZ FL3q
return fn(pk(t)); Jm$.$B&I
} dt(~)*~R
template < typename T1, typename T2 > ;]zV ?9
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const K,e"@G
{ 0UZ>y/
C)=
return fn(pk(t1, t2)); QQUeY2}
} \O5`R-
} ; |m7U^
,/AwR?m
gRv5l3k
一目了然不是么? #j
-bT4!
最后实现bind P'f
=r%
m7wD#?lm
CY#|VE M
template < typename Func, typename aPicker > /y lO["<Q
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 1ael{b!
{ )o)<5Iqh
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); MTo<COp($
} nmZz`P9g
<<`*o[^L
2个以上参数的bind可以同理实现。 .gTla
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。 O*{<{3
lo*OmAF
十一. phoenix \7PPFKS
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: i2KN^"v?N
'?dO[iQ$:
for_each(v.begin(), v.end(), z<aB GG
( tJ[yx_mf
do_ l+!!S"=8)~
[ KBJw7rra
cout << _1 << " , " &5puGnTZ
] [P.M>"c\
.while_( -- _1), wBZ=IMDu\
cout << var( " \n " ) Fb=(FQ2Y?
) r(;oDdVc
); +\g/KbV7
X{4jyi-<
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: zaW y7@?
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor Klfg:q:j+b
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 )!.ef6|
那么我们就照着这个思路来实现吧: A>WMPe:sSS
it]im
YoyJnl.?u
template < typename Cond, typename Actor > m ;-FP 2~
class do_while %B?@le+%
{ >B>[_8=f@
Cond cd; abiZ"?(
Actor act; j8n_:;i*
public : `)V1GR2
ES
template < typename T > -n&g**\w
struct result_1 y4*i
V;"
{ >qj.!npQD
typedef int result_type; K~'!JP8@
} ; z~&uLu
8G$ %DZ $
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} m(CW3:|
e??tp]PLn
template < typename T > ~C[p}MED
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const m>yb}+
{ HVO
mM17
do B1<