一. 什么是Lambda B~t[Gy
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 =E10j.r
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, [$AOu0J
@eU5b63jM
19.oW49Sw
l.`f^K=8
class filler eY#_!{*Wn
{ Z_}[hz$
public : 2UJjYrm
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} y=spD^tM8
} ; )=@SA`J
3}9c0%}F
[/IN820t
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: /7[X_)OG
5T- N\)@
c6_i~0W56
\:@yfI@
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ~s4o1^6L
yTwtGo&
{Jn*{5tZ>
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ZI/Ia$O
n+9rx]W,
4%9
+="
>0Gdxj]\
二. 战前分析 0G}]d17ho
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 nht?58
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 (Ceq@eAlT
t0-)\kXcA
rI.CCPY~s
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); pRrokYM
d
/* --------------------------------------------- */ CZ4Nw]dtR
vector < int *> vp( 10 ); lZf=#
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); gyf9D]W
/* --------------------------------------------- */ ]mSkjKw
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); S"skKh4w
/* --------------------------------------------- */ T i!<{>
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); yON";|*\m
/* --------------------------------------------- */ %MH!L2|
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 3yp?|>e
/* --------------------------------------------- */ ,ctm;T1H+
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 5KI lU78
j8#xNA
xR`M#d5"
!bg2(2z
看了之后,我们可以思考一些问题: czu?]9;^
Z
1._1, _2是什么? 4<(U/58a*
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 : 7Jpt3
2._1 = 1是在做什么?
0V[`zOO(o
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ~"8D]
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 0P7sMCYu
"s.]amC
%.[jz,;)
三. 动工 6Ud6F t6
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Tw0GG8(c
S&Szc0-|k
gof'NT\c
cypb6Q_
template < typename T > Wt
1]9{$
class assignment z8-dntkf
{ }$E341@
T value; '%y5Dh
public : @4xV3Xkf&C
assignment( const T & v) : value(v) {} &&$,BFY4
template < typename T2 > 9_ru*j\
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 2vh@KnNU
} ; y 13Y,cz~B
@:%p#$V
:HW\awv
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 J_eu(d[9
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment #WqpU.
$z48~nu@j
=Owr
l'@|T
ScCA8JgY
class holder <TQ,7M4X
{ |zCT~#
public : Z;M th#
template < typename T > !LAC_b
assignment < T > operator = ( const T & t) const qayM0i>>
{ (T 8In
return assignment < T > (t); U"L7G$
} \h48]ZjC`
} ; 4];<`
%
67D{^K"KT
[
@ASAhV^+
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: V7(-<})8
|9Pi*)E
static holder _1; ?(R!BB
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 =V>inH
Da-U@e!
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); qLWM,[Og
而不用手动写一个函数对象。 GJ Takhj3
Gr8%%]1!0
CAa&,ZR
v9
*WM3
四. 问题分析 %Kzu&*9Hb
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。 s8V:;$ !
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。 W87kE?,
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 &qyXi[vw
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 vTsMq>%,<
下面我们可以对这几个问题进行分析。 V:<Z
;6}> Shs
五. 问题1:一致性 ^d@ME<mb
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?| y%!zXK`cl]
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 S8k<}5
RaC8Sq7hW
struct holder t>}(`0
{ m(KBg'kQ
// DI0Wk^ m
template < typename T > P{+,?X\
T & operator ()( const T & r) const T6nc/|Ot
{ \5P 5N]]
return (T & )r; `R
m<1
} a3J'
c
} ; Z9q1z~qSQ
k7kPeq
这样的话assignment也必须相应改动: g#lMT%
8DkZ@}
template < typename Left, typename Right > `l ?(zy:R
class assignment "@YtxYTW-
{ zK>}x=
Left l; %:N;+1
Right r; t03T1.:(Mg
public : UK5u"@T
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 9c{T|+]
template < typename T2 > 7G=Q9^J.H
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ^Eif~v
} ; nSpOTQ
e/b
|
sl
同时,holder的operator=也需要改动: p]rV\,Yss
3?Fe(!@
template < typename T > uaqV)H
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const O`Y@U?^N
{ M'nzoRk
return assignment < holder, T > ( * this , t); wGgeK,*_
} WDJ rN
q{l %k
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。 ^G14Z5.
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 :Z.P0=
NtNCt;_R7
return l(rhs) = r; #xh
M&X
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。 !@>q^_Gez
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: PQ 2rNY6
Ui'*$W]v
template < typename Tp > C:.>*;?7
class constant_t MIY`"h0*
{ U>0bgL
const Tp t; \Nj#1G
public : qOflvf
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 4+:'$Nw
template < typename T > %-<6Z9otc
const Tp & operator ()( const T & r) const :cKdl[E4z
{ X*M2 O%g`L
return t; 9^E!2CJ
} 45H9pY w
} ; ]fSpG\yU
5!BW!-q
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 CYYo+5x
下面就可以修改holder的operator=了 LtGjHB\+
T%aM~dp
template < typename T > _k#!^AJ}x
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const S8O,{
{ @w(X}q1
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 8On MtP
} f^lhdZ\
?3gf)g=
同时也要修改assignment的operator() "sT)<Wc
[WI'oy
template < typename T2 > :Sn4Pg
`Q
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Cx&l0ZXHEX
现在代码看起来就很一致了。 /4;Sxx-
!Y 9V1oVf"
六. 问题2:链式操作 vj|#M/3>
现在让我们来看看如何处理链式操作。 UkcH+0o
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。 ^O!;KIe{g
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。 o%*C7bU
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。 55/)2B2J
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct eQ*zi9na
P 1
template < typename T > K^P&3H*(/n
struct result_1 v6ei47-
{ hFnUw26P
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; #e1iYFgS
} ; *y', eB
o5:md :\
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: iU~xb?,,
tJ
.Ln
template < typename T > Jp=
)L
struct ref Vi>P =i
{ ez~u A4
typedef T & reference; Mkr
&30il[
} ; dptfIBYc+
template < typename T > G8'
struct ref < T &> /x<uv_"
{ 'uF-}_
|
typedef T & reference; *S?'[PS]1
} ; \-sW>LIA
yCuLo`
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: G cB<i
(}s& 84!
template < typename T > P=7X+}@
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const smn~p/u
{ LW#U+bv]Dq
return l(t) = r(t); Q(O0z3 b
} dnV&U%fO
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。 gX*j|(r
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 U;0:@.q
f:6F5G
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 vy`
lfbX@
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ?f6SKC
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 *9|p}q9n
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 PXML1.r$Q
最后的布局是: (" +clb`
Add K_k'#j~*?
/ \ }R%*J
Divide 5 Z!*6;[]SfG
/ \ h50]%tp\
_1 3 P4.)kK.3q|
似乎一切都解决了?不。 0/1=2E^,
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 CugZ!>;^
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 YT,yRV9#
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: hQ@#h`lS
PHJHW#sv
template < typename Right > P1)87P
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const O*Y ? :
t
Right & rt) const \<dg
{ *.KVrS<B1
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); CD5% iFy
} EPR85[k
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 lBm`W]3T
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 sbhzER
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 KW3<5+w]c
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 G/#m.=t
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 Lf%=vd
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? !\'H{,G
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 6J@,bB
jVz
y%x:~.
template < class Action > %nG>3.%
class picker : public Action g4YlG"O[~
{ PgA1:i&'
public : *$`N5;7'`
picker( const Action & act) : Action(act) {} [9V}>kS)
// all the operator overloaded #`!mQSK
} ; s=5k7
f=VlO d
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。 oI'& &Bt
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: o!U(=:*b
g$zGiqzMK
template < typename Right > l)~U8
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const FP}I+Ys
{ Ryh 0r
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); :U=3*f.{
} qL`yaU
ww[||
=
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > fM|s,'Q1x
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 cvE)
!3\$XK]5ZT
template < typename T > struct picker_maker [@JK|50|K
{ d{t@+}0.u
typedef picker < constant_t < T > > result; {QaO\{J=
} ; nC!]@lA
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > /GM!3%'=
{ _}ii1fLv
typedef picker < T > result; m#i4_F=^b
} ; !]Qk?T~9-
VBS}2>p
下面总的结构就有了: 60cQ3.e
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 *uf)t,%
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 "\T-r 2
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 =wW M\f`=
至此链式操作完美实现。 S'W,AkT
^suQ7#g
= :zPT;K
七. 问题3 >HRNB&]LdP
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 "Da-e\yA
mpCu,l+lo
template < typename T1, typename T2 > !8T04988j
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x}Lj|U$r<X
{ 3$q#^UvD
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); w{|`F>f9
} 8y
D&I/Tbc
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: !Ur.b
@ke
:T?WN+3
template < typename T1, typename T2 > <66%(J>
struct result_2 LwxJ:Kz.
{ esE!i0%
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; %'_:#!9
} ; }9W[7V?
Ha/Qz'^S;
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? .VNz(s
这个差事就留给了holder自己。 MRK=\qjD
Y\WVkd(+G
8~t8^eBg
template < int Order > HeO&p@
class holder; Yy 0" G
template <> a^|9rho<
class holder < 1 > 4lpcJ+:o
{ iY?#R&
public : )=X g
template < typename T > wIR"!C>LE
struct result_1 \`["IkSg7
{ tU2#Z=a
typedef T & result; LAnC8O
} ; "S6";G^I
template < typename T1, typename T2 > mSYm18
struct result_2 NqD Hrx
{ ZzTkEz >
typedef T1 & result; V*fv>f:Yv
} ; i2(v7Gef
template < typename T > D29Lu(f
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const oF]]Pl{W
{ O9_1a=M
return (T & )r; L@=$0p41;
} q+oc^FD?@
template < typename T1, typename T2 > 9ZU^([@D
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const (~{Y}n]s
{ k'N``.
return (T1 & )r1; iu*&Jz)D>
} febn?|@
} ; RXcN<Y&
j$XaO%y)
template <> 0gW{6BtPWm
class holder < 2 > $ (xdF
{ &Wb"/Hn2
public : 4%8den,|
template < typename T > iymN|KdpaZ
struct result_1
Y/I)ECm
{ %xG<hNw/
typedef T & result; |ka/5o
} ; `{h)-Y``
template < typename T1, typename T2 > IzUpkwN
struct result_2 ~8mz.ZdY
{ .zt&HI.F
typedef T2 & result; i/'bpGrQ(
} ; TIl 'Z7
template < typename T > 6)?u8K5%r
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const NziCN*6
{ s$fX
;
return (T & )r; czu9a"M>X
} SJh~4R\
template < typename T1, typename T2 > k[D,du')
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ,.V<rDwN&
{ 3<M yb
return (T2 & )r2; P*7G?
} F:P2:s<d-
} ; |?{V-L
z_R^C%0k
oOvQAW8`
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 u=W[ S)w
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: _4L6
首先 assignment::operator(int, int)被调用: R-NM ~gp
: -#w
return l(i, j) = r(i, j); LS9,:!$
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) f
-F}~S
;ZAwf0~
return ( int & )i; \n,L600`q
return ( int & )j; aZ_3@I{d`
最后执行i = j; Lp(`m=;O
可见,参数被正确的选择了。 5XHejHn>
+jwk4BU
;UpJ_y)n8\
^W:a7cMw
c?_7e9}2
八. 中期总结 d|Wqx7t]P
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: L8h!%56s
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 0KgP'oWvY
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 K/N{F\
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor c;X,-Q9
X-<,zRM
j|Vl\Z&o)
,'`yh|}G\
u=v-,Tw
cf"&22TQ+Z
九. 简化 SDE+"MjBY
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。 inO;Uwlv
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 l P=I0A-
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: 5rck]L'
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 j_}:=3
+-*/&|^等 P%l?C?L
2. 返回引用。 #CI0G
=,各种复合赋值等 y6d!?M(0U
3. 返回固定类型。 g3[-[G^5
各种逻辑/比较操作符(返回bool) [[<TW}
4. 原样返回。 e_|<tYx><
operator, rYdNn0mhk
5. 返回解引用的类型。 62'9lriQ
operator*(单目) 8M,o)oH
6. 返回地址。 WLj]EsA.
operator&(单目) Fs4shrt
7. 下表访问返回类型。 M_%KhK
operator[] d@{12hq
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 KyVzf(^
operator<<和operator>> {p/Yz#
9%NsW3|
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。 0vSPeZ
例如针对第一条,我们实现一个policy类: K*DH_\SPK
;-py h(
template < typename Left > 0<@['W}G
struct value_return qQDe'f~
{ GU/P%c/V
template < typename T > -A<@Pg
struct result_1 (Ytr&gh;0
{ fm^`
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; _)= e`9%
} ; &XcPHZy'
Nk\ni>Du3
template < typename T1, typename T2 > kBC$dW-
struct result_2 l\AdL$$Mb
{ 9RJ#zUK
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ,GVX1B?
} ; 6U8esPs,
} ;
m5N,[^-
r7_%t_O|IL
mUP!jTF
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait RiR],Sj
FywX
下面我们来剥离functor中的operator() L#a!fd
首先operator里面的代码全是下面的形式: P~!,"rY
l(Hz9
return l(t) op r(t) %$ o[,13=
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ]5a3e+
return op l(t) jGkDD8K [
return op l(t1, t2) fCY??su*
return l(t) op N&
F.hi$_
return l(t1, t2) op 7DK}c]js
return l(t)[r(t)] L58H)V3Pn
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] +(:Qf+:
#0h}{y
E
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: @,,G]4zZ!
单目: return f(l(t), r(t)); dB#c$1
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 4Lk<5Ho
双目: return f(l(t)); L |#0CRiN
return f(l(t1, t2)); *u|1Z%XO
下面就是f的实现,以operator/为例 ;?iu@h
(r?hD*2r
struct meta_divide 9\Ff z&
{ T<Y*();Zo
template < typename T1, typename T2 > F%lC%~-qh
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 5-fASN.Lx
{ 5o4KV?"
return t1 / t2; IOxtuR
} \5<Z [#{
} ; /=za
m3kd
k&5T-\ q
这个工作可以让宏来做: Z VdQ$
,37<FXX,
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ DEkv,e
template < typename T1, typename T2 > \ 32aI0CT
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; l-c:'n
以后可以直接用 eF7I5k4
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) q6E'W" Q
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 VR"le&'z"
(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。。。) ;m.6 ~A
0'A"]6
aYk: CYQ
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 V,& OO
9vDOSwU*
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > qo\9,<
class unary_op : public Rettype \@h$|nb
{ jzpDKc%
Left l; jp4-w(
public : pd,d"+
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ()Wu_Q
$Q'LDmot
template < typename T > "B +F6
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1K|F;p
{ ct,;V/Dx
return FuncType::execute(l(t)); ?9eiT:2
} Br<lP#u=G
)@Y<
<9'2
template < typename T1, typename T2 > Qof%j@
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >tMI%r
{ Hiwij,1
return FuncType::execute(l(t1, t2)); =tA;JB
} ~9k E.
} ; "G*$#
8n2;47 a
"D4% A!i
同样还可以申明一个binary_op 9qGba=}Ey
w3b?i89
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > WQ:Y NmQ1p
class binary_op : public Rettype Zi\ex\ )5
{ g__s(
IJ
Left l; =\ 5f_g2M
Right r; :?ZrD,D
public : ]^wr+9zd
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} @\oZ2sB
3gJZlH5IR
template < typename T > T <k;^iqR
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const >e.KD)qA
{ y#`;[!
return FuncType::execute(l(t), r(t)); b-<@3N.9]
} !vK0|eV3
Rq?t=7fX)
template < typename T1, typename T2 > 8a8D0}'
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -nUK%a"(D
{ SEi\H$!
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); (OwGp3g
} XMP4YWuVc
} ; 69:-c@L0
Xj30bt
.tHc*Eh
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 }?6;;d#
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 SfY9PNck\
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) {<}Hut:a
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。 }C/+zF6q
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! #<
:`:@2
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。。。 +`mI\+y,
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 *h).V&::O
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) !5[SNr3^
下面是修改过的unary_op ]8$H 'u(C
s?9Y3]&+&M
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > /yx)_x{
class unary_op [,ulz4"
{ \x4:i\Fx@
Left l; fTK84v"7_
z`Nss
o=
public : cud9oJ-=;
>RJ&b
unary_op( const Left & l) : l(l) {} DNqC*IvuzM
%WmTG }L)
template < typename T > p_JWklg^
struct result_1 H~Uy/22aQy
{ i<tJG{A=
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; HmU6:8V
*Z
} ; uD{ xs
4
540Lw'A
template < typename T1, typename T2 > 6
A#xFPYY{
struct result_2 ,BGUIu6
{ ){eQ.yW
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; BOy&3.h5?
} ; 2cGiE{
9O Y ao
template < typename T1, typename T2 > OkT@ _U
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {%y|A{}c
{ _T8S4s8q
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); D8Mq '$-
} O%F*i2I:+k
~MYE8xrId
template < typename T > sD{Wc%5
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Q uw|KL
{ nf&5oE^
return OpClass::execute(lt(t)); 7ju38@+
} \>n[x;$
VUHf-bKl
} ; T
7qHw!)
$bZ-b1{c C
#O8=M(- V
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 \\Q){\S
好啦,现在才真正完美了。 B/n~ $
现在在picker里面就可以这么添加了: F:Ps>
S}]B |Q
template < typename Right > ?q2Yk/P
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const +$2`"%nBG
{ Zv-1*hhHf
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); mDD96y
} o>Dd1
j
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。 ryA+Lli.
xpwy%uo
e:.?T\
&uBfsa$
oJ"D5d,
十. bind ZB/1I;l`c
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。 zzW$F)X
先来分析一下一段例子 +|5 O b
l7 @cov
&1`Y&x:p
int foo( int x, int y) { return x - y;} WQD:~*C:
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Wyeb1
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 YmjA!n
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。 G8/q&6f_
我们来写个简单的。 ssoE ,6kS
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: W@'*G*f
对于函数对象类的版本: -:J<JX)o
fH:S_7i
template < typename Func > \ n^[!e"`
struct functor_trait Q|S>C%4?
{ =20
+(<
typedef typename Func::result_type result_type; C=cn.CX
} ; y}|E)
对于无参数函数的版本: A^LS^!Jz
8IBr#+0
template < typename Ret > 9nFWJn
struct functor_trait < Ret ( * )() > ~
L>M-D4o
{ NPM2qL9&J
typedef Ret result_type; yaWY>sB
} ; 7-}5
W
对于单参数函数的版本: Ld/6{w4ir
S{f,EBE
template < typename Ret, typename V1 > k#8`996P
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 4*5 e0:O
{ {9x>@p/
typedef Ret result_type; r
)_*MPY
} ; zpeCT3Q5O
对于双参数函数的版本: \+l_H4\`K
de.f?y
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > M7 kWJ
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > s@y;b0$gk
{ t+]1D@h v
typedef Ret result_type; _9p79S<+
} ; #Er"i
等等。。。 :eJJL,v
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Cg`lQYU
y'>JT/Q5
template < typename Func > !y'>sAf
struct func_return F[!%,-*
{ ?K:.Pa
template < typename T > k_zn>aR$F
struct result_1 Z2H bAI8
{ U?5lqq
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; -o{ x
;:4
} ; s8P3H|0.-
hN]l
$Ct
template < typename T1, typename T2 > hiA\~}sl n
struct result_2 }Q ]-Y :
{ op9vz[o#4
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; =l${p*ABQ
} ; wAX;)PLg
} ; Fu5Y<*x
fiD,HGx
i
lcjOBu
最后一个单参数binder就很容易写出来了 7DoU7I\u
HX}B#T
template < typename Func, typename aPicker > ,r]H+vWS
class binder_1 +'MO$&6
{ y,ub*-:
Func fn; 'd&d"E[
aPicker pk; G +41D
public : c_M[>#`
M"/Jn[
template < typename T > q 5z^y(Sv
struct result_1 B7|%N=S%/
{ #W3H;'~/5
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ``$$yS~d};
} ; WG,1%=M@
@U1|?~M%s
template < typename T1, typename T2 > [6JDS;MIN
struct result_2 cg17e
{ y %61xA`#
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; D M+MBK
} ; _5~|z$GW
Fw{@RQf8
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} SG|AJ9
ecoI-@CAI
template < typename T > H@$K/
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [MwL=9;!H
{ a=A12<
return fn(pk(t)); 0a8\{(w
} *ls6k`ymL
template < typename T1, typename T2 >
pV u[
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const c$2kR:
{ <PuY"-`/Oc
return fn(pk(t1, t2)); V4ePYud;^
} etiUt~W
} ; gT$WG$^i
lnyq%T[^
3'` &D/n
一目了然不是么? zF[Xem
最后实现bind Q[K$f %>
ol/@)k^s>
R8u8jG(4
template < typename Func, typename aPicker > 'iZwM>l\
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) hp(MKfh H
{ )D6i {I0
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); U+ik& R#
} MZ-;'w&Z
5CN=a2&
2个以上参数的bind可以同理实现。 |gP) lR
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。 #<9'{i3
g_P98_2f.k
十一. phoenix 9c k"JMla
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: gL&w:_
|^UQVNJ
for_each(v.begin(), v.end(), w`f66*@Q1
( P[q>;Fx*
do_ z[QDJMt>
[ JkT!X
cout << _1 << " , " ov,
] L%5y@b{AR
.while_( -- _1), \-6y#R-B
cout << var( " \n " ) Sq_.RU
) T5ky:{Y(
); m)pHCS
h~Z &L2V
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: ?zutU w/m
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 mkyYs[
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 f['lY1#V1
那么我们就照着这个思路来实现吧: e4Y+u8gT
>TCit1yD
s-Yu(X2
template < typename Cond, typename Actor > K g#Bg##
class do_while RxJbQs$Ph
{ hf9i%,J
Cond cd; Y_ne?/sZE
Actor act; NdLe|L?c
public : {[Ri:^nHgL
template < typename T > P(7el
struct result_1 h'h8Mm
{ Khi6z&