一. 什么是Lambda l+ >eb
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 R+NiIoa
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, xE@/8h
So!=uYX
gZ^Qt.6Z
QPB,B>Z
class filler ;$&\:-6A#
{ 2kDY+AN;
public : cQhr{W,Un
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} v]{UH{6
} ; =MQ/z#:-P
YhV<.2^k
"g5{NjimY
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 'o}[9ZBjn
\\\8{jq
C^LxuUW
g|]HS4y
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Q*T'tkp
<skqq+
D {Ol8:
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 gep#o$P
>-N(o2j3
M{5AQzvs
R]X 0D.
二. 战前分析 vb]kh_
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。 *'{-!Y
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 3<W%z]k@M
:6lv X$
MBg[hu%
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); !5lV#w!vb
/* --------------------------------------------- */ ?< b{
vector < int *> vp( 10 ); J?3/L&seA
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); )pHlWi|h
/* --------------------------------------------- */ 7?R600OA
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); FiiDmhu
/* --------------------------------------------- */ I)'bf/6?
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ujxr/8mjV
/* --------------------------------------------- */ -&Xv,:'?
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); IyHbl_P ^
/* --------------------------------------------- */ m4@NW*G{
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); /_l\7MeI
BJUj#s0$
`5@F'tKQ
K{ar)_V/
看了之后,我们可以思考一些问题: 1`7zYW&L
1._1, _2是什么? "QdK
Md
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。 Z,#H\1v3lB
2._1 = 1是在做什么? cp(qaa
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。 HCN/|z1Xq
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。 Q"qI'*Kgt
viAAb
yV8J-YdsG
三. 动工 L_!ShE
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: oVy{~D=
O<cP1TF
;`#R9\C=h
;Z{D@g+
template < typename T > swF{}S"
class assignment t6nRg
{ VdK%m`;2
T value; x>[]Qk^?q
public : tsc`u>
assignment( const T & v) : value(v) {} >l&]Ho
template < typename T2 > kh0cJE\_^
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 4uIYX
} ; EpAgKzVpJ
$].htm
D|9+:Y
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 2DCQ5XewYe
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment PoF3fy%.
<R$ 2x_
h`|04Q
]j*2PSJG
class holder Lg7A[\c
~
{ EhHxB
fAQ
public : m]2xOR_
template < typename T > {=[>N>"
assignment < T > operator = ( const T & t) const 3^y(@XFt
{ z lr!
return assignment < T > (t); k3#'g'>yh
} >-A@6Qe_
} ; f(5(V
%
^OY]Y+S`Ox
SQ>i:D;
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: B`}um;T#~,
)Zr9
`3[
static holder _1; `}PYltW
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 E]`7_dG+T
W*C~Xba<
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); gN=.}$Kfu
而不用手动写一个函数对象。 |ri)-Bk
,
@oA z
3gi)QCsk
~gfR1SE
四. 问题分析 aas.-NT
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 ! K>iSF<
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 A8Ju+
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 )Z/"P\qo
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。
lgOAc,
下面我们可以对这几个问题进行分析。 GI% &.V d
I'uwJy_I\
五. 问题1:一致性 Z4] n<~o
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| WUYI1Ij;
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5}#wp4U
,S-h~x
struct holder \Rny*px
{ (&:gD4.
// D4=*yP
template < typename T > 79h~w{IT@
T & operator ()( const T & r) const e,U:H~+]
{ ShB]U5b:k
return (T & )r; .;?!I_`
} m^_=^z+
} ; Jxe+LG
~K;QdV=YX
这样的话assignment也必须相应改动: ":Dm/g
iQ)ydY a
template < typename Left, typename Right > W7>2&$
class assignment +<7Oj s>o
{ >d/H4;8
Left l; Gnkar[oa&
Right r; .Nn11F< d
public : 3z+l-QO8
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} o<`hj&s
template < typename T2 > =gB5JB<}2
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ^|Q]WHNFB
} ; ":Wq<Z'
kWzN {]v
同时,holder的operator=也需要改动: EbC!tR
>@YefNX6
template < typename T > ]O@$}B];)
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const qLN\%}69/
{ A]z*#+Sl
return assignment < holder, T > ( * this , t); 7>E.0DP
} K;?D^n.
P-@MLIC{
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 !/zRw-q3B
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 cl4E6\?z
^ Bx[%
return l(rhs) = r; fj_23{,/"g
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 {7NGfzwp;6
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: wcGK*sWG-
S#/%#k103
template < typename Tp > *pKTJP
class constant_t }47h0 i
{ ++0)KSvw
const Tp t; d ]P~
public : &k}f"TX2
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} "s+4!, k
template < typename T > r"7n2
const Tp & operator ()( const T & r) const 4DA34m(
{ 4<efj
return t; `Fy-"Uf
} /(N/DMl[
} ; -pC8 L<
h@:K=ggK
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Zj`WRH4
下面就可以修改holder的operator=了 :KLXrr
uw)7N(os\`
template < typename T > ym%UuC3^w
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const &gXh:.
{ 4QL>LK
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); '%Ng lC[J
} 4.RQ3SoDa
zKJ2~=
同时也要修改assignment的operator() .|UQ)J?s
{Cx5m
template < typename T2 > ,^(]zZh
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } @AsJnf$y
现在代码看起来就很一致了。 jwZ,_CK
0I&k_7_
六. 问题2:链式操作 ^t;z;.g
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ks'>?Dw
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。 (Fv
tL*
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。 xs$$fPAQ
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。 n<I{x^!
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct rwm^{Qa
IPiV_c-l
template < typename T > cnv>&6a)
struct result_1 ZO0 Ee1/
{ :GHv3hn5
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; m>>.N?
} ; JAPr[O&
_VtQMg|u
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: {zdMmpQF
c'2d+*[
template < typename T > u;#]eUk9}
struct ref !rvEo =^
{ ~wc:/UM|
typedef T & reference; uV/5f#)
} ; V~J5x >O
template < typename T > qQ&uU7,#
struct ref < T &> Cs'LrUB?=U
{ ZL MH~cc
typedef T & reference;
xmW~R*^
} ; nwRltK
7e/+C{3v
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: [K!9xM6
Gr"CHz/
template < typename T > ?1e{\XW
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ;JW_4;-
{ .])prp8
return l(t) = r(t); NFK`,
} eI
#Gx_mg
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。 APQq F/
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 =OVDJ0ozZ
G#M)5'Q]U
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 C0rf
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: !40>LpL[
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 /zn=AAYb
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 o5<<vvdA
最后的布局是: '%)R}wgV
Add *{o7G a
/ \ 0D X_*f
Divide 5 .6B\fr.za
/ \ <g4}7l8
_1 3 .R9Z$Kbq
似乎一切都解决了?不。 e|~MJu+1
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 XR5KJl
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 Xlo7enzY
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: wb-yAQ8
7*/{m K)
template < typename Right > 5=dL`
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const B@,9Cx564
Right & rt) const {|;a?]?
{ x-^6U
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 8a)AuAi?!
} Ic&h8vSU
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 WzMYRKZ
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 5En6f`nR{
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 0}{xH
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 NE995;
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 iyskADS
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? s?SspuV
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: x 3@-E
oFY!NMq}:
template < class Action > ON ?Y
Df
class picker : public Action D$>_W ,*V
{ H'+7z-%G
public : R[WiW RfD
picker( const Action & act) : Action(act) {} |"H 2'L$
// all the operator overloaded ~z,o):q1}
} ; (!j#u)O
6CJMQi,kn
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。 8;PkuJR_]
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: yNTd_XPL
IThd\#=
template < typename Right > &W `xZyb3
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const R>Ra~b
{ n|`3d~9$&
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); n ]ikc|
} XtF
m5\U
GK?ual1
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > U"oNJ8&%|
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 |<%!9Z
KKeMi@N
template < typename T > struct picker_maker %!|w(Povq
{ }d$-:l,w
typedef picker < constant_t < T > > result; L`NIYH<^
} ; JAbUK[:K
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > BD g]M/{
{ <@<rU:o=V
typedef picker < T > result; W,q @ww u
} ; nHK(3Z4G
V\~.
下面总的结构就有了: 5dBftTv?
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。 %36x'Dn?
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。 }xZi Ct
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 &&ioGy}1
至此链式操作完美实现。 %pWn9
6iC>CY3CG
bbm\y] !t
七. 问题3 5*0zI\
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。 jX53 owZ
[^H2'&]
template < typename T1, typename T2 > qA*~B'
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const F_-Lu]*
{ j!;LN)s@?
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); W{p}N
} LiJYyp
.Po"qoGy
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: 5>532X(0
j;x()iZ<
template < typename T1, typename T2 > ez4!5&TzRm
struct result_2 L"_XWno
{ J0G@]H
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; "> uN={Iy
} ; Aoa8Q
E
[K{{P|(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? $-4](br|
这个差事就留给了holder自己。 gesbt
:Mx
_0/unJl`
template < int Order > Dc9uq5l
class holder; k.@![w\ea
template <> Z9{~t
class holder < 1 > Hq@+m!
{ !oLn=
public : sJHVnMA
template < typename T > 4WT[(
struct result_1 ZR.k'
{ &|>@K#V8-;
typedef T & result; &(F
c .3m
} ; g` rr3jP
template < typename T1, typename T2 > =]5tYIU
struct result_2 T:}Q3
{ ~o}:!y
typedef T1 & result; PK\Z Rl
} ; n.%QWhUB
template < typename T > >KKWhJ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const q?,PFvs"
{ 3i^X9[.
return (T & )r; F%>$WN#2
} C=D*
template < typename T1, typename T2 > 1ni+)p>]
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const XcR=4q|7
{ &OR(]Wt0
return (T1 & )r1; ;$p !dI\-Q
} IUMv{2C
} ; Pwh}hG1sa
D:P(;
template <> qpQ;,8X-"
class holder < 2 > N:j7J
{ :;?$5h*|`
public : 2a d|v]
template < typename T > 2D\pt
struct result_1 LIg1U
{ <o EAy
typedef T & result; FW]tDGJOw
} ; +{UY9_~\3
template < typename T1, typename T2 > "ubp`7%67
struct result_2 #~0Nk6*u
{ J}|X
typedef T2 & result; \C~X_/sg
} ; CS^6$VL7e
template < typename T > OVK
)]- ~
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 84ij4ZYe
{ tBo\R?YRs
return (T & )r; fk*(8@u>
}
a~}q]o?j
template < typename T1, typename T2 > Hv6h7-
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const h nydH-;cz
{ i_qY=*a?y
return (T2 & )r2; \w9}O2lL
} WfPb7T
} ; =m.Nm -g
>$Y/B=e
xAmtm"
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 S^O9}<2g
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: YQ0#j'}/
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ^[<BMk
@ @[xTyA
return l(i, j) = r(i, j); Nt>^2Mv
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) fit{n]g
EJ:O 1
return ( int & )i; vCa8`m
return ( int & )j; 3%v)!dTa<^
最后执行i = j; *l5?_tF
可见,参数被正确的选择了。 #W\}v(Ke
;i@S}LwL
Dfs^W{YA
=VC18yA
I}f`iBG
八. 中期总结 @SfQbM##%
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: IDct!53~
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 k
9i
W1
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 :EX>Y<`]
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor :a wt7lqv
4v[y^P
_i_='dsyW/
Cqd\n#d/~
2 6#p,P
y3~=8!Tj?Q
九. 简化 GRZz@bAO?$
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。 \ `Hp/D1
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ?N kKDvv
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: +p 6Ty2rz
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 xHgC':l(0
+-*/&|^等 (p]FI# y
2. 返回引用。 ?Y"%BS+pt
=,各种复合赋值等 161P%sGx2
3. 返回固定类型。 ,Ckcc
各种逻辑/比较操作符(返回bool) !Asncc G
4. 原样返回。 gt{kjrTv&
operator, _CD~5EA:
5. 返回解引用的类型。 WD5J2EePT
operator*(单目) (MGgr
6. 返回地址。 J[lC$X[
operator&(单目) Hq.rG-,p
7. 下表访问返回类型。 eV7;#w<]
operator[] vF\>;pcT
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 O_QDjxj^rZ
operator<<和operator>> ,gV#x7IW
z'l$;9(y
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。 u(vZOf]jL
例如针对第一条,我们实现一个policy类: r1!1u7dr
t
]V"P
&;m
template < typename Left > l7`{ O/hN
struct value_return &'6/H/J
{ HZ3;2k
template < typename T > S:1[CNL;
struct result_1 `gSMb
UgF
{ }rQ Qe:{]B
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 8D.c."q
} ; ]B>76?2W
!MoAga_
j
template < typename T1, typename T2 > t6Iy5)=zY
struct result_2 3IxC@QR
{ t/|0"\ p
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; gIo\^ktW
} ; aM5]cc%
} ; ?/|Xie
@$
7 GrT
^E}?YgNp
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait h,/Aq
)kep:-wm
下面我们来剥离functor中的operator() ^ZMbJe%L
首先operator里面的代码全是下面的形式: rrL.Y&DTK
[,Ehu<mEK
return l(t) op r(t) L<FXtBJ
return l(t1, t2) op r(t1, t2) E{
/,
b)
return op l(t) /LFuf`bXV
return op l(t1, t2) bM?gAY]mB8
return l(t) op 7O1MC 8{
return l(t1, t2) op '$FF/|{
return l(t)[r(t)] ]SJ#:7
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 7z?;z<VJ
|d0ZB_ci
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: B*tYp
单目: return f(l(t), r(t)); c64^u9
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 1ksFxpE
双目: return f(l(t)); UZ<K'H,q
return f(l(t1, t2)); sVx}(J
下面就是f的实现,以operator/为例 #mV2VIX#Jv
fkI 5~Y|
struct meta_divide \'~
E%=Q
{ Jc":zR@5
template < typename T1, typename T2 > O9daeIF0#
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) GDSV:]hL
{ ^E^`"
return t1 / t2; J9lZ1,22
} 4iA F<|6s
} ; :#:|:q.]
MpOU>\
这个工作可以让宏来做: ,rMDGZm?
<AU*lLZ
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ _ [k
\S|iY
template < typename T1, typename T2 > \ *2Pr1U
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 3sr_V~cZ9
以后可以直接用 ||hQ*X<m>
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) VAiJL
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 WEwa<%Ss
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) &tH?m;V
+/[M
Ex=
!(lcUdBd
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 Zv!`R($
zRna=h!
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > M\{n+r-m
class unary_op : public Rettype MtkU]XKGT
{ %`F;i)Zz
Left l; 0&s6PS%
public : ,l~<|\4,wv
unary_op( const Left & l) : l(l) {} |aDBp
~N!HxQ
template < typename T > k6C XuU
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;VE y{%nF
{ H,} &=SCk
return FuncType::execute(l(t)); W6<oy
} F! !HwI
>!Yuef
<P
template < typename T1, typename T2 > Cd*h4Q]S
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const UDEGQ^)Xz|
{ t@!n?j
I
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ?%5VaxWJ
} ,D{7=mDVm
} ; X,Na4~JO(
{KgA
V
2 GRI<M
同样还可以申明一个binary_op g-qXS]y7
>NUbk9}J4
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > u%C oo
class binary_op : public Rettype n#+EG3
{ F` ybe\
Left l; xFF!)k #
Right r; v@zi?D K
public : BpIyw
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 4]r_K2.cc
3y)\dln
template < typename T > 2j+w5KvU
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const C@XS
{ }xsO^K
return FuncType::execute(l(t), r(t)); vIpL8B86a
} 2|;|C8C
ZPZh6^cc
template < typename T1, typename T2 > os5$(
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Vg'R=+Wb
{ &Ym):pc
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); m|q,ixg
} V}V->j*
} ; vK!`#W`X
necY/&Ld-
2iNLm6"
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 W{;Qi&^ca
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 (p2`ofj
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) :u4|6?
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。 AA5G`LiT
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Qxz[
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。。。 h
/
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 LSta]81B4L
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) $!O@Z8B
下面是修改过的unary_op ?I?G+(bq
pX%:XpC!h
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > n%3!)/$
class unary_op | In{5Ek
{ l\Ozy
Left l; "L2*RX.R
jZ.yt+9
public : _ ^FC9
SWrTM
unary_op( const Left & l) : l(l) {} %"`p&aE:
[-\ Y?3
template < typename T > 8xB-cE
struct result_1 u[)X="-e#
{ m4m-JD|v
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 58Ibje
} ; ?"@Fq2xgB4
CE3l_[c
template < typename T1, typename T2 > ( 1z"=NCp
struct result_2 ]({-vG\m
{ 5qrD~D'
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; b^HDN(v
} ; \=0;EI-j
]1++$Ej
template < typename T1, typename T2 > )|*Qs${tF
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const d7^
`
{ |5vcT,A
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); <ww D*t
} c+l1l0BA
ZuGSR GX'
template < typename T > KZ2[.[(Ph
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const D|OGlP
{ #R5\k-I
return OpClass::execute(lt(t)); StJb-K/_cL
} -`'|z+V
8;gi8Y
} ; 2 `AdNt,
+,spC`M6h
N1'"7eg/
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 ^ = C>
好啦,现在才真正完美了。 O: :FB.k
现在在picker里面就可以这么添加了: J#`7!
6SCjlaGW5
template < typename Right > |*?N#0s5h
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const W5u5!L/
{ nWsRauY
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); \~#\ [r_
} Z8=?Hu
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。 b%lB&}uw}
HwFg;r
TFkG"ev
) k/&,J3
0#NMNZ
十. bind QD.5oS
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。 =OK#5r[UV
先来分析一下一段例子 k5< n:dS
-o+t&m
P'VHga
int foo( int x, int y) { return x - y;} XEiVs\) G
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 \ZRII<k5)
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ()6%1zCO
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。 A'w+Lc.2
我们来写个简单的。 "c[> >t
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 4(\1z6?D
对于函数对象类的版本: 6Y2,fW8i,
)?[2Y%P
template < typename Func > "1s ]74
struct functor_trait $2Wk#F2c=
{ =\]gL%N-|
typedef typename Func::result_type result_type; bZ_&AfcB
} ; vGyQ306
对于无参数函数的版本: ])?dqgwa
B<s+I#
template < typename Ret > Hs)]
struct functor_trait < Ret ( * )() > r)S:=Is5
{ Mzg'$]N
typedef Ret result_type; MNs<yQ9I'
} ; ai;!Q%B#Q
对于单参数函数的版本: l]|&j`'O
;d<XcpK}
template < typename Ret, typename V1 > TU?n;h#TZ
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > k
Fl*Im
{ MLr L"I"
typedef Ret result_type; DSs/D1mj&
} ; >*!T`P}p
对于双参数函数的版本: @Xoh@:j\
~jw:4sG
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > SsX$l<t*
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ]yKwH 9sl
{ L^e*_q2d:>
typedef Ret result_type; !}c D e12
} ; @16y%]Q-E#
等等。。。 IRM jL.q
然后我们就可以仿照value_return写一个policy %enJ[a%Qg
26~rEOgJ
template < typename Func > 7eq.UyUxs
struct func_return yHM29fEZk
{ x/1FQ>n:9
template < typename T > pjO
struct result_1 5 n 4/}s
{ 6iQqOAG
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 4`~OxL
} ; 2^s@n3t
b5g^{bzwu
template < typename T1, typename T2 > QPVr:+\B{
struct result_2 kk126?V]_
{ z*nztvY@e
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; @uC-dXA"
} ; \yymp70w
} ; _BG`!3U+
.aZB?MW
:x q^T
最后一个单参数binder就很容易写出来了 9^SrOW6~
W(ZEqH2
template < typename Func, typename aPicker > w}}+8mk[
class binder_1 tc;$7F ;
{ j,,#B4b
Func fn; WV}pE~
aPicker pk; p"\-iY]
public : l$BKE{rg
3!;o\bgK
template < typename T > )P1NX"A
struct result_1 ivdPF dJ
{ }J5iY0
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; unL1/JY z
} ; R U[
&m(eMX0lU
template < typename T1, typename T2 > #oGvxc7
struct result_2 "6$+B/5
{ g 'L$m|
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ^(xVjsHp#
} ; 7.5\LTM>9e
17Q*
<iCs
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} j@Us7Q)A(
nkk GJV!
template < typename T > GmGq69]J*
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const t[%=[pJHW
{ !x:w2
return fn(pk(t)); RAyR&p
} Y!E|X 3
template < typename T1, typename T2 > 1?+)T%"
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Z?",+|4
{ If9!S}
wa
return fn(pk(t1, t2)); B7ys`eiB5C
} '\m\$
{
} ; `.6Jgfu
,/L_9wV-\
1 _W5@)
一目了然不是么? Qe/=(P<
最后实现bind Hi{!<e2
nfvs"B;
I^A01\p
template < typename Func, typename aPicker > ;rta#pRn
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) A%M&{S'+|X
{ QQjMC'
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 6ud<B
} EVmE{XlD;
`V ++})5v
2个以上参数的bind可以同理实现。 q14A'XW
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。 r3 {o_w
w_J`29uc
十一. phoenix >BQF<
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 4sK|l|W
NU/~E"^I.
for_each(v.begin(), v.end(), 1[`l`Truz
( nBiA=+'v
do_ >Q\H1|?
[ ' *p-`
cout << _1 << " , " cl7+DAE
] zck |jhJ6
.while_( -- _1), >|I3h5\M
cout << var( " \n " ) ;/{Q4X{
) I0jEhg%JZ
); Iei4yDv ;
J&: