一. 什么是Lambda jf/;`br
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 HP]Xh~aP
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, .4_~ku
g'pE z
S_?}H
&[3y_,
class filler YI%7#L7C
{ Oq+C<}eg
public : V_+3@C
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} %3xH<$Gq5
} ; v{JCEb&wN
. s?
''/(
l*nSgUg
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: /^#}
\<;
*ZN"+wf\
E_
mgYW*5
CXUNdB
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); wfo}TGhC
lJ7k4ua\
m?[F)<~a
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 H[-zQ#I9
O,^,G<`
>IoOCQQ*
H7l[5ib
二. 战前分析 $9W9* WQL
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。 +BzKO >
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 IH>+P]+3"3
!vImmhI!I
(B$2)yZY
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); e#_xDR:
/* --------------------------------------------- */ Bc t>EWQ
vector < int *> vp( 10 ); v`wPdb
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); )j6S<mn
/* --------------------------------------------- */ 5fVdtJk7
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ?:U6MjlQ"{
/* --------------------------------------------- */ 3c9v~5og4
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); &2QN^)q
/* --------------------------------------------- */ rycscE4,
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 2a?
d:21 B
/* --------------------------------------------- */ \BJnJk!%
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); w'L;`k;Q
UKX'A)$
F+hsIsQ
bzUc;&WDz
看了之后,我们可以思考一些问题: YJ3970c/M
1._1, _2是什么? T*YdGIFO
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。 l8^^ O
2._1 = 1是在做什么? r43dnwX
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。 |nm,5gPNC
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。 Yq1 ~"he8
jRgv
8n
M.|hnGXN
三. 动工 o^7NZ]m
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Ui?t@.
'BUdySng
^]aDLjD
P6IhpB59
template < typename T > Qz<v. _
class assignment f3yZx!K_Br
{ {{2ZWK 6|
T value; A`OU}'v?L
public : Dhef|E<
assignment( const T & v) : value(v) {} #}k^g:l1
template < typename T2 > A;2?!i#f
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } r-'j#|^tz
} ; R \`,Q'3
{BKI8vy
:j9;P7&"?
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 qPzgGbmD9
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment *B3` #t
JNMZn/
[8)Zhw$
t3bN
PK^
class holder b,SY(Ce~g
{ C/]0jAAE7
public : W}T+8+RU
template < typename T > wl9E
assignment < T > operator = ( const T & t) const cT.1oaAM0
{ "J[Cr m
return assignment < T > (t); Gia_B6*Y[
} oq0G@
} ; ZYL]|/"J9
B}*xrPj
N2~DxVJ5cT
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: L\n_q6n
6.K)uQgjmv
static holder _1; vk[Km[(U'
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 1}V_:~7
#]:nQ(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 4'X^YBm
而不用手动写一个函数对象。 s6KZV@1
iCw~4KG
iLS'47
*!.'1J:YJ(
四. 问题分析 meIY00
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。 L{\B9b2
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。 $=H\#e)]Ug
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Lww0 LH
>
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 wcV~z:&^5
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Soop)e
Ng;E]2"
五. 问题1:一致性 W%Ky#!\-
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| .;$/nz6vk
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 j_ :4_zdBy
%2qvK}
struct holder )8LCmvQ
{ Zkxt>%20~
// x2K.5q>
template < typename T > hEEbH@b
T & operator ()( const T & r) const Y{2\==~
{ .s,hl(w,
return (T & )r; QEtZ]p1H@
} r%TgZ5~u
} ; 5$zC,g*#
t|%iW%m4
这样的话assignment也必须相应改动: e
`_ [+y
W~ DY-;
template < typename Left, typename Right > E#_}y}7JY
class assignment rY($+O@a<
{ 2&5"m;<
Left l; {mueP6Gz@J
Right r; (obeEH5J
public : Q=w\)qJ
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} )e{~x
u
template < typename T2 > 6AzH'HF
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } t
ZFG`'/
} ; H\)on"
Ym0Xl(Se
同时,holder的operator=也需要改动: 6K*7%8Y/G
{) jQbAr(G
template < typename T > tQUp1i{j\
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ;XGG&M%3
{ Y_f6y9?ZE
return assignment < holder, T > ( * this , t); yjN|PqtSV
} [l'~>
PsLuyGR.<
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。 =;c? 6{<1
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 J}<k`af
.cle^P
return l(rhs) = r; )LH nDx
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。 3!ulBiMh
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ~f){`ZJc
Ok
O;V6`
template < typename Tp > HtS:'~DYo
class constant_t 1LcQ*d
{ g^8bY=*
.
const Tp t; '&s:,o-p
public : Vk>aU3\c
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 9j9A'Y9(
template < typename T > rWSw1(sAA
const Tp & operator ()( const T & r) const VU)ywIs
{ 4JP01lq'\
return t; DhkzVp_
} zneK)C8&q3
} ; P1H`NOC
7kG>s9O
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 `<+D<x)(3
下面就可以修改holder的operator=了 hwkol W
UGr7,+N&w
template < typename T > Gl}=Q7
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const j s7J#b7
{ CWt,cwFW
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); y]M/oH
} E
jBEZL|_
ZK_IK)g
同时也要修改assignment的operator() )SUT+x(DU
qFf'RgUtP
template < typename T2 > A-.jv
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } [4(TG<I
现在代码看起来就很一致了。 v@"xEf1n[
RR^I*kRH
六. 问题2:链式操作 0B1*N_.L@
现在让我们来看看如何处理链式操作。 $5cLhi"`
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 }q27M
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 0>Ecm#
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 <;SMczR
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Alh%Z\
3vmLftZE}
template < typename T > ;c<:"ad(
struct result_1 JTl
37j
{ ,Ea.ts>
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ]@M$.msg@
} ; In=3#u
,M
ZXHG2@E)
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: j:$2,?|5
xzIs,i}U
template < typename T > F!j@b!J8
struct ref r'pFHX
{ yIqsZJj
typedef T & reference; NfS0yQPx
} ; b
3D:w{l
template < typename T > GEIMCg(TRj
struct ref < T &> kB"Sh_:m
{ g8!!:fdu
typedef T & reference; QBY7ZT05Gt
} ; d*8 c,x
kn`KU.J.
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: H>-,1/IY
p !U#53
template < typename T > VLu_SXlo*
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 9v<BO$
,a
{ BeaX 0#\
return l(t) = r(t); C[? itk!
} @+B
.<@V
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。 [,|KVc=&H
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Rm)vY}v
NZ9`8&93
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 J'^BxN&
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ANp4yy+
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 W[j =!o
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 "op1x to
最后的布局是: kH1l -mxz
Add !bT0kP$3}
/ \ ~ $!eB/6ty
Divide 5 !);}zW!
/ \ &g.w~KWa
_1 3 (al7/EhY
似乎一切都解决了?不。 fZxZ):7i
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。 Nki18ud#
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。 iN+p>3w^l
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: mcS/-DaN?
} +i
ZY\t
template < typename Right > SX/yY
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const = ?vk n
Right & rt) const z=BX-)
{ i
LK8Wnrq
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); l
yO_rZT
} J0mY=vX
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 w0^( jMQe^
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。 *G>V`||RW
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。 qV9`
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。 `S{< $:D
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 burEo.=
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? @Mt6O_V
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: L'"20=sf
REnRpp$
template < class Action > wL5IAkq
class picker : public Action ch
\*/
{ ;&;coH8`
public : bN<c5
picker( const Action & act) : Action(act) {} d7$H})[^
// all the operator overloaded NVeb,Pf
} ; Ai(M06P:h
IP&En8W+
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 >OZ+k(saL
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: .eK1xwhJ
i
"62+
template < typename Right > 4h:Oo
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const
7$,["cJX
{ L>xcgV7
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); [UR+G8X21m
} ^ylJ_lN&=1
!ny;YV
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > A}OV>y M
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。 %w/o#*j<;
V:QfI
template < typename T > struct picker_maker kh^AH6{2
{ qSkt
}F%'
typedef picker < constant_t < T > > result; p^5B_r:
} ; xm/v:hl=
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > }@SZ!-t%rD
{ .Z'CqBr[:
typedef picker < T > result; 6"-LGK:
} ;
-NiFO
A{y3yH`#h
下面总的结构就有了: 3vQ?vS|2
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。 g0cCw2S
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。 UyD=x(li
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 H,:Cg:E/^
至此链式操作完美实现。 p
Ic;9
dm)V \?b
a%Mbq;
七. 问题3 K34ca-~
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。 ;# {XNq<1
[WY
NA-O
template < typename T1, typename T2 > _
nS';48
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const }Jh!B|
{ <*2.B~
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ehOF@IA_
} T/)$}#w0i
AG/nX?u7)t
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: *)L%pH>`
e>uV8!u
template < typename T1, typename T2 > &tLg}7?iB
struct result_2 >pG]#Z g
{ !i.`m-J*
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 7bQ#M )}
} ; P.&,nFIg3
!COaPrg
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? s/`4]B;2U
这个差事就留给了holder自己。 k-b_
<Tbo|
q<,?:g$k
}1N)3~
template < int Order > `@")R-
class holder; s-*8=
template <> YPf&y"E&H
class holder < 1 > %D gU
{ XH1so1h
public : 04WKAP'c
N
template < typename T > pOlQOdl
struct result_1 fHlmy[V+M
{ 67/hhO
typedef T & result; 2EQ:mjxk
} ; 2X]2;W)S;
template < typename T1, typename T2 > g#9KG
struct result_2 /<zBcpVNV
{ n KDX=73
typedef T1 & result; +3]@0VM26;
} ; m-*du(
template < typename T > 6LNm>O
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 9);a 0}*5
{ _S2QY7/
return (T & )r; "MZVwl "E#
} ToDNBt.u{+
template < typename T1, typename T2 > yY`<t
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const jVi''#F?f
{ UMx>n18;f9
return (T1 & )r1; 'n)M0e
} <3Co/ .VQd
} ; Uu
}ai."iB
~WR6rc
template <> <`H:Am`
class holder < 2 > S"5</*
{ r\` R$
public : -[0)n{AVvU
template < typename T > ]*[S#Jk
struct result_1 3$(1LN
{ ,Z&"@g
typedef T & result; j=
]WAjT
} ; ~?[%uGI0h
template < typename T1, typename T2 > l'B`f)
struct result_2 QmT]~4PqS
{ 5<,}^4wWZ
typedef T2 & result; :E@"4O?<Y)
} ; -]W AB9
template < typename T > c<pr1g
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const [M
Z'i/
{ @e$zEj5
return (T & )r; !;zacw
} 224I%x.,
template < typename T1, typename T2 > {j ${i
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const t}_qtO7>
{ [KVBT;q6
return (T2 & )r2; 5s;HF |2x
} ^|>vK,q$I
} ; 3~a!h3.f
J@p[v3W
/NMd GKr
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> >。 BT`D|<
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: MFiX8zwhx+
首先 assignment::operator(int, int)被调用: |v[{k>7f
%89f<F\V
return l(i, j) = r(i, j); ;}=v|Dr&I.
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) A4Q8^^byY
Y.[^3
return ( int & )i; $-jj%x\}
return ( int & )j; <M7@JgC &
最后执行i = j; EAj2uV
可见,参数被正确的选择了。 wrac\.
UT==x<
WnvuB.(@3
efl6U/'Ij
pWO,yxr:
八. 中期总结 o*'J8El\y^
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: l?pZdAE
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ,DXNq`24
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 J+Q
;'J
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 2/E3~X7
5?kF'yksR
@Zjy"u
UccnQZ7/I
q 1Rk'k4+
]wER&/v"
九. 简化 8QXxRD;0:
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 UfOF's_'<
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 B9>3xxp(by
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: |Y0BnyGK
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 kbM 4v G
+-*/&|^等 ,*@m<{DX)
2. 返回引用。 kJZBQ<^
=,各种复合赋值等 HZkC3$
3. 返回固定类型。 Ac^}wXp
各种逻辑/比较操作符(返回bool) _F;(#D
4. 原样返回。 FC.y%P,
operator, l`[*b_
Xt
5. 返回解引用的类型。 B&O931E7
operator*(单目) fS w00F{T
6. 返回地址。 ?h<I:[oZ
operator&(单目) VkRvmKYl
7. 下表访问返回类型。 x6.an_W6
operator[] s'tmak-}|
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 <,`=m|z9k
operator<<和operator>> 2%rAf8=
O5{
>k
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。 O-U_Zx0zd
例如针对第一条,我们实现一个policy类: [3]!*Cd
%a{cJ6P
template < typename Left > w`CGDF\Oo
struct value_return e7{3:y|]d3
{ *jCXH<?R
template < typename T > K0g<11}(Yg
struct result_1 HulN84
{ Hhx<k{B@7
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ,fT5I6l
} ; S^c5
p*-o33Ve
template < typename T1, typename T2 > T,TKt%
struct result_2 r[Qk-}@vp
{ DSM,dO'
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; kK16+`\+
} ; cr27q6_
} ; vMRM/.
|F iL1_
i(a2FKLy
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait gX{V>T(<
A%"mySW
下面我们来剥离functor中的operator() HZ>Xm6DnC5
首先operator里面的代码全是下面的形式: +s
V$s]U
0"ZB|^c=
return l(t) op r(t) kgEGL]G>
return l(t1, t2) op r(t1, t2) G!ty@
Fx
return op l(t) ",B92[}Ar
return op l(t1, t2) xzyV|(
return l(t) op 5dXC
return l(t1, t2) op i
jg'X#E
return l(t)[r(t)] $83TA><a
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ']Nw{}eS`
so9h6K{qcp
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: W&;X+XA_W
单目: return f(l(t), r(t)); S_y!4;]ox
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 3G~ T_J&
双目: return f(l(t)); B;SYO>.W
return f(l(t1, t2)); PxM]3Aoa
下面就是f的实现,以operator/为例 0mF3Vs`-Q
IMmoq={(z
struct meta_divide ;4z6="<Y
{ &\F`M|c
template < typename T1, typename T2 > g|9'Lk
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) R.Ao%VT
{ 8*V3g_z
return t1 / t2; LR@rn2Z
} -|~6Zf"
} ; DDw H9*
4l@*x^F
这个工作可以让宏来做: G[)Ll=
Ep|W>
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ aW$sd)
template < typename T1, typename T2 > \ a<k x95
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; a-MDZT<xA+
以后可以直接用 5)wz `OS
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) razVO]]E
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 ?dl7!I@<E<
(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。。。) .,)NDG4Q
0V
uG(O
@{+c6.*}
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 s_N?Y)lS+(
!_QE|tVeR
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > .RxH-]xk
class unary_op : public Rettype V2W)%c'
{ I0h/x5
Left l; XkHO =
public : oP$NTy[
unary_op( const Left & l) : l(l) {} X2 c<.
}oIA*:5
template < typename T > ZZL.&Ho
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const G'^Qi}o
{ ^w5`YI4<
return FuncType::execute(l(t)); Z!0D97^
} @MWrUx
6D_3Hwrs
template < typename T1, typename T2 > c:.k2u
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3fgVvt-2
{ h2#G
return FuncType::execute(l(t1, t2)); \{ r%.G
} lEL&tZ}
} ; 2>80Qp!xO
@" UoQ_h%
cT'D2Yeq
同样还可以申明一个binary_op FaYDa
GS_'&Yj
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > _Qs=v0B//
class binary_op : public Rettype ^31X-}tv
{ Q&}`( ]k
Left l; -&I)3
Right r; R*3x{DNL
public : R#eY@N}\
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 7%)
F]
~4S@kYe{3K
template < typename T > :@a8>i1&
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const hg_@Ui@[z
{ 9!6sf
GZ
return FuncType::execute(l(t), r(t)); rH"&
} $TyV<
G
S
'S|k7Lp
template < typename T1, typename T2 > Lt$LXE
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const P!q!+g
{ |j($2.
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); {s&6C-
} ~1jSz-s
} ; JE9SPFQx9M
{hr>m,O%
Hy`Ee7>
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 :QT0[P5O
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 H,bYzWsrPo
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) } QVREj
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 _yw]Cacr\
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! o{5es
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 th]1>
.
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ys`"-o[*
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) pT\>kqmj
下面是修改过的unary_op \yP\@cpY{
,)^4H>~V
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > OBp<A+a
class unary_op BO)K=gl;8
{ `./$hh
Left l; f-6-!
MA1.I4dm
public : ]f#1G$
Loo48
unary_op( const Left & l) : l(l) {} c `C
/U7j
>|Ps23J#
template < typename T > {,61V;Bpm
struct result_1 [9dW9[Z+!
{ ,$BbJQ5
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; O}5mDx
} ; {}!`v%z
&Jw]3U5J
template < typename T1, typename T2 > &qKJN#NM@
struct result_2 V`Ve__5;
{ Rg@W0Bc)
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Y|$3%t
} ; Q'xZ\t
d;1%Ei3K
template < typename T1, typename T2 > z2p@d1
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Al&)8x{p
{ O]&DDzo
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); g*t(%;_m
} iv@ey-,<
OtK=UtVI
template < typename T > vZ3/t8$*
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const yU'Fyul
{ &cy@Be}|T
return OpClass::execute(lt(t)); 0RmQfD>
} t:|knZq
P(B:tg
} ; KtH-QQDluj
92zo+bc
C8 [W
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 h~|B/.[R:3
好啦,现在才真正完美了。 )w\E^
现在在picker里面就可以这么添加了: {Yp>h5nwM_
it?l! ~
template < typename Right > 2eNA#^T=
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 3zi(|B[,?
{ 1C)
l)pV
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); "W!Uxc
} ,.Xqb~
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。 hes$LH
cF6eMml;
^=kUNyY
HjG!pO{
l!UF`C0g
十. bind \Nd8,hE
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。 CF"u8yE
先来分析一下一段例子 'Bul_D4B
L O)&|9xw
<i}lP/U
int foo( int x, int y) { return x - y;} 8bl&-F`
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Y [8~M8QX
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 .C$4jR.KC
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 |j3fS[.$
我们来写个简单的。 k4WUfL d
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: L{XNOf3
对于函数对象类的版本: gr]:u4}
X'BFR]cm
template < typename Func > ca~nfo
struct functor_trait @nIoYT='
{ @&H Tt
typedef typename Func::result_type result_type; -1^dOG6*
} ; dS9L( &
对于无参数函数的版本: B5FRe'UC
`+Ko{rf+9
template < typename Ret > +\r=/""DW
struct functor_trait < Ret ( * )() > 4@|"1D3
{ yCk9Xc
typedef Ret result_type; >;|~
z\8
} ; Ih_2")d
对于单参数函数的版本: Z.:g8Xl-6
mRJX,
template < typename Ret, typename V1 > RE*;_DF
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > |"7F`M96I
{ OB-gH3:
typedef Ret result_type; *>b*I4dz
} ; %OS}BAh^i
对于双参数函数的版本: u7L!&/ 6On
>\J({/ #O
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > O+ ].'
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Pr|:nJs
{ fC1PPgQ\
typedef Ret result_type; ^Bkwbj
} ; _T[7N|'O
等等。。。 a g=,oYn
然后我们就可以仿照value_return写一个policy G.ag$KF
V(/ @$&
template < typename Func > 8Jnl!4
struct func_return /3( a'o[
{ }ZPO^4H;-
template < typename T > HfQZRDH
struct result_1 /HlLfW
{ &35 6
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ?_hKhn%K9
} ; )83UF
r4kP
<m") 2dJ
template < typename T1, typename T2 > ?\_\pa/+
struct result_2 }cl~Vo-mp
{ eN]AJ%Ig
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 8 K7.; t1
} ; km%c0:
} ; 2;!,:bFb
k`#OXLR
k)'y;{IN
最后一个单参数binder就很容易写出来了 G{wIY" ~4
960[.99
template < typename Func, typename aPicker > ar+ j`QIe
class binder_1 rt5FecX\
{ c,wYXnJ_t
Func fn; &Nzq/~uqP
aPicker pk; NI^=cN,l
public : |@Cx%aEKU
rGNYu\\
template < typename T > %
~!A,
struct result_1 2h_XfY'3pX
{ g>L4N.ZH_v
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; YU*u!
} ; QL_vWG-
xEULV4Qw
template < typename T1, typename T2 > }8joltf
struct result_2 C2l=7+X#W
{ 2N)siH
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Rw
j4
} ; tWT,U[
mgODJ
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} P@LFX[HtM
&?(<6v7
template < typename T > !]^,!7x,8j
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const CtEpS<*c
{ TnuNoMD.
return fn(pk(t)); #o>~@.S#:0
} c8@zpkMj/
template < typename T1, typename T2 > E:_m6
m
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const D'Fj"&LK
{ qdss(LZ
return fn(pk(t1, t2)); O)2==_f\
} .el&\Jt
} ; WNO|ziy
1" k_l.\,0
vS@;D7ep
一目了然不是么? PG51+#
最后实现bind -VC
kk
-l:4I6-hi
_S$SL%;\
template < typename Func, typename aPicker > xJ&E2Bf
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) RWX?B
{ 3Ygt!
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); %ZKP d8
} ?QJS6i'k
hggP9I:s,
2个以上参数的bind可以同理实现。 zp4aiMn1F
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 q=,
,$H[DX
十一. phoenix ;?q>F3n
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: .eNeqC
pW
y+oZ
for_each(v.begin(), v.end(), tz6N,4J?
( tPQjjoh
do_ I`% ]1{
[ UPE9e
cout << _1 << " , " Xur{nk~?
] 6d# 7
.while_( -- _1), C>MEgGP
cout << var( " \n " ) \dx$G?R
) jmE\+yz
); 7o99@K,
:l;SG=scx
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: w3<%wN>tE
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 0gIJ&h6*f
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 ?q*,,+'0
那么我们就照着这个思路来实现吧: PLV-De
$2kZM4
;YfKG8(0
template < typename Cond, typename Actor > ?D\6@G:,#@
class do_while m9Pzy^g1
{ ,f[`C-\Q%
Cond cd; 3*v&6/K
Actor act; Gg,&~
jHib
public : gP13n!7
template < typename T > '(6
^O=
struct result_1 >V,i7v*?
{ Z=I+_p_G
typedef int result_type; jYxmU8
} ; B-.QGf8K.
+YX*.dW
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} xY=%+o.?*
-W\1n#J
template < typename T > &{R]v/{p]
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (K74Qg
{ s(?A=JJ
do 4nz$Ja)
{ {F'~1qf
act(t); 5ns.||%k
} y@'~fI!E4
while (cd(t)); ,,Ia 4c
return 0 ; bT8 ?(Iu
} \'>8 (i~
} ; Rf4}4ixkj
#;lB5) oe
!RPPwvNk4
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). h!!7LPxt
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 ^5{0mn_4i
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 4e!>A
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 M3EB=tU
下面就是产生这个functor的类: Z37%jdr
l`b%imX
&UextG