一. 什么是Lambda $A`D p{e"
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 w6F4o;<PR
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, RCsQLKqF
0V
uG(O
21O!CvX
6wYd)MDLL
class filler k#_B^J&d
{ *r6+Vz
public : ^8,HJG,!
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} X2 c<.
} ; <S:SIaf0
QmvhmsDL
+?5nkhH
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: th}Q`vg0
Qr6[h!
[8EzyB>fH
Wsyq
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); h.gj4/g
+!\$SOaR{
ftw\oGrS
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 4eMNKIsvY$
CPWe (
/~yk
ma)Y@Uw M
二. 战前分析 L=nyloz,0
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。 hg_@Ui@[z
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 %e.tAl"!$
\R#]}g0!
$-H#M]Gq
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Q%o:*(x[O
/* --------------------------------------------- */ {s&6C-
vector < int *> vp( 10 ); g)c<\%
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); {hr>m,O%
/* --------------------------------------------- */ _]E H~;
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 0l=g$G
\%
/* --------------------------------------------- */ r)UtS4 7
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); |Byw]\3v
/* --------------------------------------------- */ [LDsn]{
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); T2|dFKeWG
/* --------------------------------------------- */ T~@$WM(
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); x8YuX*/I
#/a>dK
ejP273*ah
kXK D>."E*
看了之后,我们可以思考一些问题: 7~n<%q/6
1._1, _2是什么? T|RW-i3
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 j#mo Vq
2._1 = 1是在做什么? <3i2(k
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ,$BbJQ5
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。 !? !~8J~
8L]em&871
`R]B<gp
三. 动工 Nr 5h%<`I
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: VX#4Gh,~N
(|H1zO
|t](4
Dg(882#_
template < typename T > B=?4; l7
class assignment aF2vw{wT}
{ N6yPuH
T value; fy&vo~4i;
public : yv1Z*wTpO
assignment( const T & v) : value(v) {} M{\W$xPL)
template < typename T2 > X;`XkOjk
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } /sHWJ?`&/,
} ; gYb}<[O!
zq\YZ:JC
)"SP >2}
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 B+W 4r9#
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment a?&{eMEe}
8:s"
^YLN
~m4{GzB
!58j xh
class holder lxsBXX Zg
{ yKSvg5lLy
public : OX|nYTp
template < typename T > Tp7*T8
assignment < T > operator = ( const T & t) const 8bl&-F`
{ kC~\D?8E=
return assignment < T > (t); J~dk4D\
} dk}T&qZ~p
} ; G+Gd;`4
9a4Xf%!F>z
w=]id'`?q
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: dS9L( &
19V
static holder _1; M3>c?,O)J
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 yMz%s=rh
)L^GGy8w
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); osB8
'\GR
而不用手动写一个函数对象。 -44{b<:D
T_T@0`7
BT[jD}?
j2\B(PA
四. 问题分析 c& &^Do
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。 % Q| >t~
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。 TCb 7-s
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Z1@E
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 j^ y9+W_b
下面我们可以对这几个问题进行分析。 TV^m1uC
*CsRO
五. 问题1:一致性 \J@i:J6x$1
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`secUg
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 /E(319u_
QOb+6qy:3
struct holder 0Fd<@wQ0
{ 6
GL.bS
// 6xDYEvHS
template < typename T > EMe3Xb
`
T & operator ()( const T & r) const .TI=3*`G
{ nDiy[Y-4Wp
return (T & )r; >%x N?%
} jY: )W*TXt
} ; EL--?<g
S!\4,6
这样的话assignment也必须相应改动: =IbDGw(
V5]}b[X
template < typename Left, typename Right > rGNYu\\
class assignment O/Q7{5n
{ w+,Kpb<x[0
Left l; %s|`1`c
Right r; LIm{Y`XU
public : H>zX8qP+
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} . 5cL+G1k#
template < typename T2 > nU^ -D1s{
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } .mr&zq
} ; ^`BiA'gPPC
T/m4jf2
同时,holder的operator=也需要改动: 1=*QMEv1G
H K]-QTEn
template < typename T > Z%rMX}
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const @ PboT1
{ eUY/H1
return assignment < holder, T > ( * this , t); MXVQ90
} \3WF-!xe
zCpsGr
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。 *-.{->#Y
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 YI877T9>
}fS`jq;
return l(rhs) = r; -l:4I6-hi
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。 [Dzd39aKr
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类:
+n'-%?LD&
H}ie D"T_
template < typename Tp > 6k4ZzQ}
class constant_t CXAW>VdK_
{ Ml"i^LR+
const Tp t; fV "gL(7
public : )o=ipm[
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ekR/X
template < typename T > uG\ @e'pr
const Tp & operator ()( const T & r) const l?f%2:}m
{ Xur{nk~?
return t; hOOkf mOM
} uQ(C,f[6p
} ; >.xgo6
/QgU!:e
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 XCo3pB
Wq~
下面就可以修改holder的operator=了 VfV|fuW
8:9/RL\"x
template < typename T > o/J2BZ<_<
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const [ Q@rW5,-
{ ;ndwVZ~,
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); \>G :mMk/
} lTR/o
crDm2oA~t
同时也要修改assignment的operator() !GAU?J;<#2
BH<jnQ
template < typename T2 > =O.%)|
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } +YX*.dW
现在代码看起来就很一致了。 F7"v}K]X
L>ruNw'-K
六. 问题2:链式操作 (fTi1
I!
现在让我们来看看如何处理链式操作。 4nz$Ja)
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。 `Lr I^9Z
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。 |<aF)S4
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。 K^yZfpa8
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct (Qp53g
`h(*D
template < typename T > N
t-8[J
struct result_1 ^5{0mn_4i
{ HX`>"
?{
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; e.n*IJ_fz
} ; .S6u{B
U#mrbW
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: T1_qAz+
-LnNA`-
template < typename T > O={
?c1i:
struct ref ,UA-Pq3}
{ U 6`E\?d`
typedef T & reference; a{y"vVQOF
} ; x9qoS)@CM
template < typename T > ixjhZk i<
struct ref < T &> >>I~v)a>w
{ "b6ew2\
typedef T & reference; km=d'VvnI
} ; 9bb5?b/
x#hGJT
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 6?uo6 I
)2Dm{T
template < typename T > &`}8Jz=S
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const iqAME%m
{ B.ar!*X
return l(t) = r(t); 92pl#Igt
} [+_0y[~,tB
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。 ;R4qE$u2^
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 e<E]8GAF
:WM[[LOaC
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 7jtDhsVz
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: =e!o
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 %.mHV7c)%
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 iO2%$Jw9\
最后的布局是: 9i`sSi8
Add
B Sc5@;
/ \ n| [RXpAp3
Divide 5 cd-;?/
/ \ 8r-'m%l
_1 3 W9A
[Z
似乎一切都解决了?不。 SBog7An9SI
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。 p(`?y:.3
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。 U|YIu!^
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: kE*OjywN
q#|,4(Z
template < typename Right > +u[?8D7Y
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const `a:L%Ex
Right & rt) const ~L3]Wa.
{ ztG!NZL
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Q4!6|%n8v
} /4_^'RB
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ^cz;UQX~}
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。 _6/q.
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。 <RPy
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。 yw{;Qm2\7
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。 #fTPo:*t
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? qTd6UKg
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: Zyx92z9Y
9p '#a:
template < class Action > cN]]J
class picker : public Action n>[" h2
{ :Tu%0="ye
public : SWZA`JVK
picker( const Action & act) : Action(act) {} JAA{5@ST
// all the operator overloaded {24Y1ohK
} ; KfkE'_F
Xj+oV
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。 zJCm0HLJ
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: 6;^ e
b( qO fek
template < typename Right > n"P29"
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const qZ79IX'y
{ H;(|&Asq>
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); "2FI3M=
} 7\e96+j|f
Z/hk)GI
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > |4tnG&=
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。 SF#Rc>v
7HkQ|~zGT
template < typename T > struct picker_maker KE
k]<b=
{ |m5 E%E
typedef picker < constant_t < T > > result; SSh=r
} ; v7kR]HU[y
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > :(o6^%x
{ ^3:y<{J
typedef picker < T > result; Q[U_
0O,A9
} ; xU5+"t~
AT6:&5_`
下面总的结构就有了: :a#pzEK
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。 *gxo!F}
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。 J|D$
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 XA%a7Xtni
至此链式操作完美实现。 5?()o}VjAO
9^5D28y
`T \"B%
七. 问题3 ZO !
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。 M zbs#v0
QlFt:?7f
template < typename T1, typename T2 > xQetAYP`
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const G L> u3K
{ ,%a7sk<5k
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 8%;K#,>
} nHB=*Mj DV
[3#A)#kWm
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: dT9ekNQB
U=G^wL
template < typename T1, typename T2 > ps*dO
struct result_2 %%w/;o!c
{ 3hrODts
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Rt{`v<
} ; /0J1_g
ZPISclSA+
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? vj23j[!|
这个差事就留给了holder自己。 F$QAWs
EpO5_T_
c&o|I4|Y,
template < int Order > qPc"A!-i
class holder; FrXh\4C
template <> N{(Q,+ ~
class holder < 1 > 0H6^2T<
{ 1M4I7*r
public : 8>}^W
template < typename T > +cw;a]o^>
struct result_1
*vss
{ <Y(lRM{
typedef T & result; Pc*+QtQ
} ; -[I}"Glz:
template < typename T1, typename T2 >
'kD~tpZ
struct result_2 INyakAmJ}-
{ \(C_t1
typedef T1 & result; Q6?}/p
} ; r`THOj\cM
template < typename T > [,F5GW{x
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const _l`s}yC
{ r# }`{C;+5
return (T & )r; 0wzq{~\{=_
} +;}XWV
template < typename T1, typename T2 > 8qEK6-
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 0wmz2zKV
{ AU@XpaPWh
return (T1 & )r1; -1Luyuy/`
} B@,L83
} ; @+v;B:
V8z91
template <> ^XV=(k;~bX
class holder < 2 > O1.a=O
{ 0@9.h{s@
public : O MEPF2:
template < typename T > $Q[>v!!X
struct result_1 tNskB`541
{ |/?)u$U<
typedef T & result; X^PR];V:$
} ; {=AK|
template < typename T1, typename T2 > w,\#)<boyb
struct result_2 n')#]g0[
{ qp-/S^%
typedef T2 & result; t}E1NXW
} ; o9!DK
template < typename T > pcM'j#;
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ndkV(#wQS
{ rNL*(PN}lO
return (T & )r; \ORNOX:
} 5Pis0fa
template < typename T1, typename T2 > 0Ts[IHpg&E
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 9w
-t9X>X
{ _5^p+
return (T2 & )r2; _MZqH8
} Ix,`lFbH
} ; =kq!e
~M 6^%
jXO*_R
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> >。 y ?FKou'
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: UW+|1Bj_:
首先 assignment::operator(int, int)被调用: N\IdZX%u
l>RW&C&T
return l(i, j) = r(i, j); klG]PUzd
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) L;=<d
tVUoUl
return ( int & )i; .(tga&]
return ( int & )j; %,rUN+vW
最后执行i = j; !2WRxM
可见,参数被正确的选择了。 y< hIXC
3F ;+D
mnM#NT5]
C,R_`%b%
!GcH )
八. 中期总结 e,qc7BJzK
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: {Slc6$
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 H4 }^6><V
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 RsS?ibozl
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 0+b1R}!2
IZczHHEL`b
Exox&T
`Td 0R!
=&~*r
AD4KoT&
九. 简化 S(jbPQT
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。 T_:"~
]
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 *P&ZE
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: bZk7)b;1o
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 6X5`npf
+-*/&|^等 aDuO!?Cm
2. 返回引用。 U]lXw+&
=,各种复合赋值等 `#hdb=3
3. 返回固定类型。 I ;N)jj`b
各种逻辑/比较操作符(返回bool) F.mS,W]
4. 原样返回。 xt@zP)6G
operator, MV5'&" ,oB
5. 返回解引用的类型。 K'~wlO@O
operator*(单目) GcQO&oq|
6. 返回地址。 s.]7c
CY
operator&(单目) x|G#oG)_
7. 下表访问返回类型。 ;JMd(\+-
operator[] Ob2H7!
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Q+E%"`3V4l
operator<<和operator>> MK7S*N1
~M%r.WFpA
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。 Fxy-_%a
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ymSGB`CP
~?8B~l^
template < typename Left >
.Ya]N+r*
struct value_return dIe-z7x
{ zr%lBHuW
template < typename T > Q4r)TR ,
struct result_1 vbzeabm
{ 9:CJl6~N)#
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ?c0OrvM
} ; "|V{@)!t
)Ac+5bs
template < typename T1, typename T2 > P0,)
Gw
struct result_2 y%
=nhV
{ .|$6Pi%!
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 8
ZD1}58U4
} ; \[oU7r}?/V
} ; z-K?AkB1
u&1n~t`
:)X?ML?
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 5FcKY_
Gd1%6}<~
下面我们来剥离functor中的operator() 2 628 c`
首先operator里面的代码全是下面的形式: A"FlH:Pn
bvzeUn
return l(t) op r(t) IwhZzw
w
return l(t1, t2) op r(t1, t2) {; ]:}nA
return op l(t) 'CsD[<
return op l(t1, t2) ao>bnRXR
return l(t) op F@4XORO;
return l(t1, t2) op {C Qo}@.7
return l(t)[r(t)] lg1yj}br
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] /\*,|y\<
aW]!$
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: f~-81ctu
单目: return f(l(t), r(t)); =wHHR1e
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); &-W5T?Sl
双目: return f(l(t)); W@v@|D@
return f(l(t1, t2)); Z{RRhJ
下面就是f的实现,以operator/为例 z.n`0`^
q/~U[.C
struct meta_divide oomB/"Z
{ a(&!{Y1bt
template < typename T1, typename T2 > XbdoTriE
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 5"Q3,4f
{ t_ 5b
return t1 / t2; ~(kIr?^
} I`w1IIY?m
} ; j>X;a39|
FDM&rQ
这个工作可以让宏来做: }yCJ#}
sL|lfc'bB
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ yaV=e1W
template < typename T1, typename T2 > \ {^gbS
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 0 ;kcSz
以后可以直接用 6r"uDV #0
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) dk~ h
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 Dv?'(.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。。。) +N1oOcPC>C
`"QUA G
cY?<
W/
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 &P{
9{@ #tx
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > c\~H_ ~F
class unary_op : public Rettype T677d.zaT
{ R<
@o]p
Left l; 6J0HaL
public : <SI&e/
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ^Cb7R/R3
QA7SQcd,
template < typename T > f2Frb
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,!_
{ 33x3zEUt6
return FuncType::execute(l(t)); M"[s5=:Lo
} o<P@:}K
b3}928!D-@
template < typename T1, typename T2 > 3;=nQ{0b
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const X.<_TBos|
{ u%?u`n2'
return FuncType::execute(l(t1, t2)); w#[Ul9=?6
} 7 y}b (q=
} ; s>z$_
ZxkX\gl91
eIc~J!?<&V
同样还可以申明一个binary_op JoQzf~
Q(h,P+
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > .CFaBwj
class binary_op : public Rettype )3v0ex@Jl
{ G?12?2
Left l; +aRjJ/*
Right r; Gxfw!aF~
public : vco/h
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} =Run
=MO2M~e!
template < typename T > pHFlO!#]|
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const awuUaE
{ _H@s^g
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 2{c ;ELq
} x-+[gNc
6
m>2b %GTh
template < typename T1, typename T2 > E
}|g3
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `*PVFm>
{ p%Ae"#_X%
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Dr6"~5~9w
} xjOy3_Js
} ; qT#+DDEAL
zNRoFz.
I=&5m g=m
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 ,R0@`t1 p
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Ou/@!Y1
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) uxk&5RY
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 ?6Cbx6
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! -_'M
*-
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 *{tn/ro6a
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 o1"U'y-9V
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) eJ)Bs20Q
下面是修改过的unary_op td4*+)'FY
vrn IEur
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 3?Y%|ZVM
class unary_op K @"m0
{ n|NI]Qi*
Left l; {@g3AG%
oTo'? E#
public : : QSlctW
l3n* b6
unary_op( const Left & l) : l(l) {} }aXc,;Ps
ZA>hN3fE'
template < typename T > {.SN
struct result_1 +^<CJNDL9
{ VZYdCZ&l7
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; gj\r>~S
} ; n?@3R#4D3
S +|aCRS
template < typename T1, typename T2 > kxoJL6IC
struct result_2 eOy{]<l3
{ BMU~1[r
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; nlHH}K
} ; @z$V(}(O^
UBpYR>
<\
template < typename T1, typename T2 > Bcrd}'no
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !40{1U&@a`
{ 3nd02:GF
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); xBG&ZM4"^f
} Ts:dnGR5
Nol',^)
template < typename T > 4u X<sJ*
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const m^U\l9LE
{ "vH@b_>9|
return OpClass::execute(lt(t)); #93;V'b]
} ?YXl.yj
@`k!7?
Sq
} ; ~Ht[kO
&AGV0{NMh]
6h}f^eJ:K,
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 ^O#,%>1J
好啦,现在才真正完美了。 zi2hi9A
现在在picker里面就可以这么添加了: vb9G_Pfz
+F&w~UT
template < typename Right > ]. 1[H~5N
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 5LhFD
{ D!J
("~[3
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ?OYu BZF
} p4<&N MG
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。 Mh>^~;
:b^tu8E
!s\-i6S>
S`K8e^]
[>;U1Wt
十. bind $>OWGueq64
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。 +?*,J=/
先来分析一下一段例子 DDN#w<#
%l,p />r
s4;SA
int foo( int x, int y) { return x - y;} vhTte
|(
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 3tS~/o+]
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 *<xEM-
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。 z]=A3!H/Y
我们来写个简单的。 >LFhu6T
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: `t{aN|3V[
对于函数对象类的版本: 0>Z/3i&?<
0#G&8*FMN
template < typename Func > mxq'A
struct functor_trait $?(fiFC
{ 4punJg~1
typedef typename Func::result_type result_type; r?\hZ* |M
} ; dW,$yH_
对于无参数函数的版本: Ca*^U-
%z`bu2
template < typename Ret > PZf^r
struct functor_trait < Ret ( * )() > KFLIO>hE
{ mj%Iow.
typedef Ret result_type; '?v.O}
} ; +<"sC+2
对于单参数函数的版本: B+*F?k[
F4e<=R
template < typename Ret, typename V1 > n$axqvG
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > @;G}bYq^(I
{ Pp@ P]
typedef Ret result_type; :p=IZY
} ; Cc]t*;nU_
对于双参数函数的版本: ds4ERe /
0{@E=}}h
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > +K;
X$kB
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > pI( OI>~3
{ T,!?+#
typedef Ret result_type; yw{GO([ZQ
} ;
}Rt?p8p
等等。。。 i?A4uyYwS
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 2Af1-z^^K
wx>BNlT@?
template < typename Func > ]Yp;8#:1
struct func_return WDP$w(M
{ =xw) [
template < typename T > # yAt `
struct result_1 {Ymn_
{ <omSK-
T-
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; V[(zRGa{
} ; <JuP+\JAm
HKP<=<8/O
template < typename T1, typename T2 > 2LiJ IO8N
struct result_2 [as\>@o
{ GASDkVoij
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Z0`Bn5
} ; kbN2dL
} ; G yvEc3|@
Ty}'A(U
d!D#:l3;
最后一个单参数binder就很容易写出来了 \3"4;fM!i
A%-*M 'J
template < typename Func, typename aPicker > ~5N0=)
class binder_1 7YV}F9h4
{ F
*=>=
Func fn; J2f}{! b+I
aPicker pk; +g(>]!swb
public : (oBvpFP33
CCNrjaA
template < typename T > az*c0Z<pl
struct result_1 }Y[xj{2$O
{ <~X4&E]rT_
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; &GGJ=c\
} ; 1Mn=m w
6ey{+8
template < typename T1, typename T2 > Iq]+O Q
struct result_2 C< 3`]l
{ 93Kd7x-3
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; pZ,=iqr
} ; <~@}r\
InBnU`(r
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {}
P(a!I{A(
1YV ;pEw3w
template < typename T > Xia4I*
*
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const t6DgWKT6
{ % CV@FdB
return fn(pk(t)); ?41bZ$j
} G8z.JX-7g
template < typename T1, typename T2 > MKPxF@N(
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const H(Pzo+k*
{ d0``:
return fn(pk(t1, t2)); fUx;_GX?
} @rI+.X
} ; !k@(}CN_*
5, "
>!sxX = <
一目了然不是么? r&+8\/{
最后实现bind /|Z_Dy
]Y111<Ja
0h/bC)z
template < typename Func, typename aPicker > 0"}qND
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) v+d}
_rCT
{ NH9"89]E
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); A\ARjSdb
} B0E`C
.JCd:'-
2个以上参数的bind可以同理实现。 _Ns/#Xe/
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 RK)1@Tz7!
.ni<'
十一. phoenix {$qE>ic
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: 3qf?n5"8
|2ImitN0
for_each(v.begin(), v.end(), ES,T[
( *!oV?N[eA'
do_ ~(*2:9*0
[ 4j|IG/m
cout << _1 << " , " qofD@\-
] q"(b}3
.while_( -- _1), bT>MZK8b
cout << var( " \n " ) (vP<}
) 2ieyU5q7#
);
r)S:-wP
"hid3"G
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: H^ 'As;R
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 |xawguJ
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 j%+>y;).
那么我们就照着这个思路来实现吧: {ty)2
8+i=u"<
)E|{.K
template < typename Cond, typename Actor > A=W:}szt]
class do_while xO[V>Ud
{ &&% oazR=
Cond cd; mF:Pplf<
Actor act; CY~ S{w
public : -*A1[Z ?
template < typename T > F[(ocxQZ3
struct result_1 v}LI-~M>U
{ ee/3=/H|;
typedef int result_type; 12VIP-ABK
} ; z~"Q_gme
iD*21c<