一. 什么是Lambda &Q9qq~
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 0v6)t.]s
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, 6h>wt-tRC
9V'%<pk''(
Eou~P h*t
CWf /H)~
class filler \(~y? l
{ v:EB*3n5
public : ]O Z5fd
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} *w$W2I>b7
} ; w:??h4lt
NWP5If|'X
LnFdhrB@x
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: 7WZrSC
B5gj_^
LZ\q37UV
,f kcp]}
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); &w 4?)#
".f ;+wH
xpNH?#&
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 u=Fv2
:f Kl]XO
ylUb9KusOx
d]`CxI]
二. 战前分析 \/E>4)MD y
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。 @(l^]9(V\
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 |D'4uN8\
lNNv|YiL
TvwZW!@jc
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Z<U6<{b
/* --------------------------------------------- */ `+`Z7
vector < int *> vp( 10 ); I\hh8abAp
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); l_3`G-`2
/* --------------------------------------------- */ ,t}vz 7
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); s|@6S8E
/* --------------------------------------------- */ -)s qc
P
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); KTK <gV9:
/* --------------------------------------------- */ (w&F/ynO:
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); %/EVUN9=
/* --------------------------------------------- */ /TE_W@?^
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); |HU@
>
M\C"5%2Mu
+_s #2
xE1 eT,
看了之后,我们可以思考一些问题: |yvQ[U~PQ
1._1, _2是什么? 2`.cK 3
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。 w|3z;-#Q;
2._1 = 1是在做什么? L%">iQOG#
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。 P<oehw'>
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。 z,|r*\dw
"X2 Vrn'
-\+s#kE:
三. 动工 ~L]|?d"
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: |].pDwgt
\Fl+\?~D
h"lX4
$GYm6x\4
template < typename T > ko1J094Y%
class assignment 0,r}o
{ tzZ63@cm
T value; J5*tJoCYS
public : ckV`OaRw4
assignment( const T & v) : value(v) {} oV)~@0B&0
template < typename T2 > avjpA?Vz
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 0WT{,/>
} ; hhb?6]Z/
#btLa\HJ
0fc/wfv<
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 0?sRDYaX;c
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment aHlcfh9|
nJbtS#`G4
gHhh>FFAq
Tfh 2.
class holder FE" y\2}
{ o5xAav"+>
public : `))\}C@k
template < typename T > H|,Oswk~-
assignment < T > operator = ( const T & t) const a-y+@#;2_
{ 33jovK2
return assignment < T > (t); >Wh}f3C
} L93l0eEt
} ; BLN^ <X/
ilK-?@u+
~+bv6qxg]\
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: {zQS$VhXr
&-s'BT[PGq
static holder _1; O#&c6MDB:
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 0ph{
.tkT<o-u<J
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 );
pnMEB,)
而不用手动写一个函数对象。 MzPzqm<
rI^zB mrr
r~+\
Y"rM
|\_^B
四. 问题分析 rX*H)3F
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。 ;g6M%;1-
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。 *eIJwXE
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 b'P eH\h{
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 w0|gG+x jS
下面我们可以对这几个问题进行分析。 79nG|Yj|\
u4m,'XR
五. 问题1:一致性 }>)@WL:q
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?| lJ+0P2@h*
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。
x8!ol2\`<
^BUYjq%(`
struct holder Av?2<
{ \2nUa
;
// QF-LU
template < typename T > :]rJGgK#
T & operator ()( const T & r) const 3VI4X
{ Q
s.pGi0W
return (T & )r; pX/n)q[
} zR
`EU,
} ; ~)qtply
7~&/_3
这样的话assignment也必须相应改动: PN0VQ/..
1J6,]M
template < typename Left, typename Right > .P.z B}0=
class assignment tyfTU5"x
{ 1mfs4
Left l; U`,0]"Qk
Right r; FW) x:2BG
public : m.px>v-
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} _FXZm50\g{
template < typename T2 > ]E_h
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } <WjF*x p
} ; Vm5c+;
o HMo>*?
同时,holder的operator=也需要改动: qzI&<4
(
xXGSx
template < typename T > 0ge$ p,
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const \=+b}mKV
m
{ -6Oz^
return assignment < holder, T > ( * this , t); 6&DX] [G
} on0]vEE
9Rn?
:B~W:
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。 {n/uh0>f*
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ;l&4V
XQ%?
return l(rhs) = r; so)"4
SEu
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。 jx.[#6e
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: MS>t_C(
a^Tmu
template < typename Tp > |fxA|/s[<
class constant_t 0q.Ujm=,z
{ lrWV#`6!+
const Tp t; YFE&r
public : 5nTY ?<x`k
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} WuPH'4b 5
template < typename T >
?6L&WB
const Tp & operator ()( const T & r) const 6 `Aj%1
{ ^zE wA
return t; F^N82
} ]Pry>N3G5
} ; B.g[c97
y_*PQZ$c<
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 {88gW\GL
下面就可以修改holder的operator=了 UbEb&9}
CPVjmRUF|
template < typename T > t<T[h2Wd
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const (
{1e%
{ AjJURn0`,!
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 9R;/*$
} {o!KhF:[
NZP.0coY
同时也要修改assignment的operator() :ml2.vP
\Y|~2Ls8tu
template < typename T2 > 'eo
KZX+
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } i<H wTmm$
现在代码看起来就很一致了。 B=>RH!&
G2]4n T
六. 问题2:链式操作 Z|_K6v/c
现在让我们来看看如何处理链式操作。 GwG4LIp
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。 '"?C4mbSl
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。 Ma'_e=+A
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。 ndjx|s)E
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 2pzF5h
'fcMuBc+4
template < typename T > T[,/5J
struct result_1 FP0G]=ME
{ {r>.G7P6
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 4Ue_Y'LmM
} ; UOGuqV-
:l2g# * c
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: M
t*6}Cl
"S&@F/
template < typename T > &?uz`pv2
struct ref HQUeWCN
{ Py>{t4;S
typedef T & reference; `+zWu55;
} ; >iOzl wmG
template < typename T > %'xb%`t
struct ref < T &> :9R=]#uD
{ HJ2*y|u
typedef T & reference; 21ppSN>
} ; }w/;){gu
Iq# ZhAk
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: -pU|hSW*b
'zEI;v
template < typename T > :U
d
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const rwniOQe
{ DNR~_3Aq
return l(t) = r(t); 1=|7mehL%
} {^m(,K_
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。 ?_oF :*~\
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 [F_/2+e
[97KBoSU
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 c9\2YKo
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: anj#@U;!
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 +vNZW@_$D
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ari7 iF~j
最后的布局是: ^A][)*SZ
Add %*o8L6Hn
/ \ 'qArf
Divide 5 =\,uy8HX
/ \ .fi/I
_1 3 CvPioi
似乎一切都解决了?不。 ( 7ws{)
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 ^pS+/ZSi^
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 ]Ni;w]KE
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: `/"nTB
jYVE8Y)my
template < typename Right > iJv48#'ii
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const xr qv@/kJ
Right & rt) const jSOS}!=
{ IcrL
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); D?~8za`5
} lJzl6&
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 tM,%^){p$
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。 'JdkUhq1V
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。 WKrX,GF
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。 rZojY}dWJ
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。 6cdMS[_SD(
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? ?sBh=Ds
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: B/J>9||g
hH->%*
template < class Action > >tG+?Y'{
class picker : public Action .lBgp=!
{ !)qQbk
public : e8h,,:l3j
picker( const Action & act) : Action(act) {} '~ 4pl0TWc
// all the operator overloaded T"T;`y@(
} ; 1AHx"e,;L
g7CXlT0Q6
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。 W%e_~$H0
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: Sf/q2/r?6[
x|0:P sE
template < typename Right > 6yu]GK}es
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const "BKeot[""p
{ sVoW=4V8
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); :Pq.,s
} 659v\51*
1/ZR*fa
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 451'>qS
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 ?-OPX_i_
=s}Xy_+:
template < typename T > struct picker_maker joa5|t!D9
{ QM5 .f+/
typedef picker < constant_t < T > > result; 85|fyX
} ; V8-h%|$p3W
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 0IT@V5Gdj
{ #hL*rbpT
typedef picker < T > result; j2M+]Zp.
} ; VW@ x=m
t` 8!AhOgc
下面总的结构就有了: }wwe}E-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。 \aP6_g:N}
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。 `7+j0kV)
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 9
L?;FY)_
至此链式操作完美实现。 %8)W0WMe
Qn:kz*:
PzZZ>7_6S
七. 问题3 V5D2\n3A
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。 }:z5t,u6
h:/1X'
3d
template < typename T1, typename T2 > cPn+<M#
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !&]z*t
{ la$%H<,7
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); MS<SAD>w
} O'NW
Ebl/
&hV Zx
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: !OcENV
IeF keE
template < typename T1, typename T2 > ~VTs:h
struct result_2 Y7U&Q:5'
{
1;| LI?
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; GZ}/leR
} ;
BRbV7&
*s)}Bj
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? Eff\Aq{
这个差事就留给了holder自己。 F6S~$<
4B-yTyO
0=6/yc
template < int Order > nhdTTap&9
class holder; 7\/5r.
template <> ~# 7wdP
class holder < 1 > uCzii o`S
{ UQd6/mD`e
public : O.k\]'
template < typename T > zuL7%qyv
struct result_1 0y%L-:/c|
{ *]s&8/Gmb
typedef T & result; ';RI7)<
} ; x:5dCI
template < typename T1, typename T2 > )QY![&k}1z
struct result_2 tSv0" L
{ +=cam/A
typedef T1 & result; We`'>'W0
} ; ^[->
)
template < typename T > Y?Vz(udD
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const o;`!kIQ
{ 0jB X5
return (T & )r; +nZRi3yu=
} iRV;Fks
template < typename T1, typename T2 > &1)xoZ'\
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const *M~.3$NN
{ h(xP_Svj>
return (T1 & )r1; [@{0o+.]'H
} VRS 2cc
} ; M?o{STt
FMu!z
template <> ;Gm>O7"|@
class holder < 2 > r(uP!n1+
{ (;6s)z
public : ,9ml>ji`=
template < typename T > 73DlRt
*
struct result_1 Li`hdrO'ii
{ ]TK=>;&
typedef T & result; 3n(*E_n
} ; t]m!ee8*X<
template < typename T1, typename T2 > 02 f9 w V
struct result_2 TGWdyIk
{ (:$9%,x
typedef T2 & result; p$!@I
} ; B.-A $/
template < typename T > 2mJ:c
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const c %<2z
{ IUhp;iH
return (T & )r; R40W'N1%q
} wz@FrRP=
template < typename T1, typename T2 > Y">4Qx4W
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const P"4Mm,
C
{ ~8Sqa%F>
return (T2 & )r2; ."JzDs
} :|XCnK0
} ; `*9EKj
tSw>@FM
H2\1gNL
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 sX'U|)/pD
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 1*R_"#
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 1=TSJ2{9
MTB@CP!u
return l(i, j) = r(i, j); ATO
5
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) GAJ~$AiwHH
P06.1
return ( int & )i; (Nt[v;BnO
return ( int & )j; D=w9cKa
最后执行i = j; 9H$g?';
可见,参数被正确的选择了。 $y6rvQ
2>S
3bH5C3(u
^_w*XV
@aB9%An1
}=pOiILvD
八. 中期总结 QV)}3pW
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: Gm@iV,F%R
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 U+!UL5k
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 U2&HSE|2J
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor T#e4":A&x
q}Rlo/R
T5{T[YdX<
>40
GP#Vz
Gmgeve
a#R%8)
九. 简化 )_pt*xo
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。 x(yX0 ,P/7
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 nh. b/\o
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: zg0%>iqO
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 rIp'vy S\p
+-*/&|^等 {3SdX
2. 返回引用。 4^MSX+zt
=,各种复合赋值等 ^^Bm$9
3. 返回固定类型。 ,#
iZS&
各种逻辑/比较操作符(返回bool) )6C`&Mj
4. 原样返回。 $:]tcY-L9
operator, $nc, ?)i!
5. 返回解引用的类型。 oYg/*k7EDX
operator*(单目) ^(m0M$Wk*
6. 返回地址。 {*nEKPq(_*
operator&(单目) _3KZME
7. 下表访问返回类型。 qV?sg
operator[] 67ZYtA|t
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 v+7*R)/
operator<<和operator>> 9g+UJ\u^
m\} =4b
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。 !a)s`
例如针对第一条,我们实现一个policy类: $*aE$O6l
xrX?ZJ
template < typename Left > Dwk$CJb3-
struct value_return /\TlO.B=
{ rN'.&;Y5
template < typename T > 7zi"caY
struct result_1 |Pj9ZG#
{ ]#M/$?!]g2
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; H&u4v2
} ; I4CHfs"ar
w2KWa-BO
template < typename T1, typename T2 > :MdEr//w
struct result_2 XzlIW&"uC
{ T!&jFy*W
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ->Q`'@'|P
} ; "?`JA7~g
} ;
B[Ix?V4yy
kYmo7
#EEG>M*xB
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait s|BX>1
Y)5)s0}
下面我们来剥离functor中的operator() @>gD1Q7v b
首先operator里面的代码全是下面的形式: #Ul4&QVeg
gRw.AXRa
return l(t) op r(t) ZtKQ]jV&@
return l(t1, t2) op r(t1, t2) dqL-'
return op l(t) 4*YOFU}l
return op l(t1, t2) L;4[ k;5
return l(t) op @\S]]oLn
return l(t1, t2) op @yCW8]
return l(t)[r(t)] P7cge
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] %
i%ew4
%f>X-*}NI-
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: (v|ixa
单目: return f(l(t), r(t)); p"g1V7B
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); D8q3TyCj%
双目: return f(l(t)); Rd .U;>
return f(l(t1, t2)); J.*[gt%O|
下面就是f的实现,以operator/为例 mQmBf|Rl
W{L
struct meta_divide 3j]UEA^
{ Kp$_0
template < typename T1, typename T2 > D9e+
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Zj:a-=
{ $^!a`Xr
return t1 / t2; u'#`yTB6b
} uDpf2(>s
} ; RI#lI~&)
(ra:?B
这个工作可以让宏来做: 3"HGEUqA
TEH*@~P"
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ N)9pz?*V
template < typename T1, typename T2 > \ %"1`
NT
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; bnAT,v{
以后可以直接用 YJ&lB&xH
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 2]?w~qjWm
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 / c4;3>IS
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) !G+n"-h9'
aW52.X z%8
E1$Hu{
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 5xG|35Pj
M"k3zK,
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > D{Hh#x8Y
class unary_op : public Rettype ^zBjG/'7
{ <O
<'1uO,
Left l; 6ctHL<^
public : a7XXhsZ
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Xtu:
_)HD4,`
template < typename T > B"pFJ"XR
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const I}6DoLbV
{ |V5 $'/Y
return FuncType::execute(l(t)); q[PD
} 2P;%P]~H
GI 0x>Z+
template < typename T1, typename T2 > oG4w8+N
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const S3j]{pZ(z
{ ak~=[7Nv
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 3K=q)|
} x.0k%H
} ; v>x {jZkFL
m;;0 Cl
4jC4X*
同样还可以申明一个binary_op FYx `o\
~zXG<}n
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > UFzM#
class binary_op : public Rettype 7yq7a[Ra
{ 0U>t>&,"
Left l; ~8KF<2c
Right r; i6!T`Kau
public : CjC'"+[w
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} IGh !d?D
d- Z+fz
template < typename T > vp )}/&/
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Y|GJph
{ |Ak =-.
return FuncType::execute(l(t), r(t)); %
K9;
qJ5
} 7/p J6>
QK``tWLIg7
template < typename T1, typename T2 > L5-T6CD
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const c&| '3i+
{ .BYKdxa
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2));
d'Ik@D]I
} ,w9#%=xE
} ; O X5Co<u
zAkc67:
`wn<3#
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 0i5T]
)r
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ] dm1Qm
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) EMVoTW)z
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 =ELDJt
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! *MnG-\{j
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 pr[B$X.V
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ZuFVtW@
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) g "K#&
下面是修改过的unary_op #Vn>ue+?
Kc2OLz#
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > $ +GFOO
class unary_op ?' ez.a}
{ 5 CY_Ay\
Left l; P*0nT
z'\}/k+
public : pjKl)q
[6&CloY3
unary_op( const Left & l) : l(l) {} </+%R"`
!%Hl#Pv}
template < typename T > (A] m=
struct result_1 9A *?E
{ Wd^F%)(
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Bah.\ZsYQP
} ; [d^:
[U3D`V$xD
template < typename T1, typename T2 > -hU>1ux&V
struct result_2 Zy!)8<Cgm'
{ tz0Ttu=xH
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; n ]6
0
} ; wEHAkc)Q
UgD'Bi
template < typename T1, typename T2 > z[KN^2YS
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const xM'S
;Sg
{ LrM.wr zI/
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); O yH!V&w
} @F3-Ugm
Qa7S'(
template < typename T > aCH:#|B
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const "`W1yk5x
{ |U#w?eE=
return OpClass::execute(lt(t)); {!{7zM%u0C
} f,`}hFD
bWQORjnd8
} ; |qy"%W@
m`yn9(1Y[
e>vUkP y
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug bE`*Uw4
好啦,现在才真正完美了。 XoxR5arj
现在在picker里面就可以这么添加了: /|u]Y/ *
}x#P<d(
template < typename Right > wc+N
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const T956L'.+G
{ 49J+&G?)j
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); mBpsgm:g^
} +U_-Lq )
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 \xO2WD
X!+Mgh6
5%Fn^u:
SX?$H~A
b~haP.Cl:
十. bind /c$Ht
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 EYx2IJ
先来分析一下一段例子 0w[0%:R^
A_(+r
_E&vE5<-$
int foo( int x, int y) { return x - y;} Am0.c0h
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ndCS<ojcBP
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 = C'e1=]
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。 n0_Az2
我们来写个简单的。 z$BnEd.y=:
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: NKUI! [
对于函数对象类的版本: 't]EkH]BC
d a?th
template < typename Func > o4[2`mT
struct functor_trait :{xN33@6\X
{ 76i
rb!-
typedef typename Func::result_type result_type; JbC\l
} ; BWi 7v
对于无参数函数的版本: wM4g1H%s
\]`(xxt1
template < typename Ret > Tx!m6B`Y
struct functor_trait < Ret ( * )() > qn"T?
O
{ ;`of'9|
typedef Ret result_type; ^? {kj{v
} ; >ya-
对于单参数函数的版本: vs0H^L
;~Gpw/]5E
template < typename Ret, typename V1 > CU>K
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > U)w|GrxX
{ 2-E71-J
typedef Ret result_type; {O&liU4
} ; LjQ1ar\
对于双参数函数的版本: +81+4{*
g/X=#!
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 33KPo0g7
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > *1)NABp6D
{ qQ
DFg`
typedef Ret result_type; 2#:]%y;\
} ; uF3p1by
等等。。。 HToN+z%w3H
然后我们就可以仿照value_return写一个policy zkMO3w>
9MzkG87J
template < typename Func > POg0=32
struct func_return 5 EuJ
{ 8Y0<lfG
template < typename T > IV)W|/.
struct result_1 q\HBAry
{ 8}#Lo9:,d
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; D_ZBx+/_?
} ; y yR8VO{
_}D?+x,C8
template < typename T1, typename T2 > Dw ;vDK
struct result_2 oplA'Jgnv
{ 4p.{G%h
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; zT-"kK
} ; Okg8Ve2
} ; Y6Qb_X:
GN;XB b]w
=i5:*J
最后一个单参数binder就很容易写出来了 UuqnL{
8kc'|F\
template < typename Func, typename aPicker > Q
fyERa\rb
class binder_1 c3!|h1h/v
{ ^$,kTU'=
Func fn; SyVbCj
aPicker pk; LLHOWD C(2
public : ;)]zv\fC
4qz{D"M
template < typename T > iY'hkr w
struct result_1 geN%rD
{ j p]geV54
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 3cFLU^
} ; %+!9
e&4wwP"`<
template < typename T1, typename T2 > udy;Odt
struct result_2 q4ko}jn
{ 6:z&ukqE
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 3L]^x9Cu)
} ; )Qj9kJq
Q0; gF?
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} [k=9 +0p
}Z?[Ut
template < typename T > (l_de)N7
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const +\oHQ=s>}\
{ lKwT5ma7
return fn(pk(t)); n rB27
} RF2XJJ
template < typename T1, typename T2 > *B<I> <'G
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~+nSI-L
{ *3
8Y;{ 4
return fn(pk(t1, t2)); |#jm=rT0y
} a4.:
i
} ; y8S6ZtA}2
<~X6D?
1sLfjH hv
一目了然不是么? <_q/ +x]8
最后实现bind ;f^jB;\<
Q<ExfJm
QGj5\{E_
template < typename Func, typename aPicker > gq1Y]t|4F
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 1WN93SQ=
{ 4H?Ma|,
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); CPeK0(7Zh
} I3$vw7}5Y
WA\f`SRF
2个以上参数的bind可以同理实现。 3&Rqz9 W
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。 RX\O'Zwl j
@N{Ht)1r
十一. phoenix |+~2sbM
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: q;PzB4#
3D
dG$@
for_each(v.begin(), v.end(), v~cW:I
( (4{9
QO
do_ NS;8&