一. 什么是Lambda dH:z_$Mg
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 )CgKZ"
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, *_feD+rq
o/0cd
"#zSk=52z
y!_*CYZ~m
class filler S,ZlS<Z#
{ MLD1%* &0
public : @bs
YJ4-V
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} @yc/1u$r
} ; qe. Qjq
t&scvXh
Fg` P@hC
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: "^M/iv(
$sF'Sr{)y
\dvzL(,
BK>3rjXi>a
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); {jz?LM
O^|:q
]b5E_/P
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 eCejO59F9
Cj{+DXT
p;8I@~dh
d^uE4F}
二. 战前分析 z
= mDd
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 {Hc [H-
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 \Af25Mcf:
Qm9r>m6p@N
>ZRCM
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); { #?$p i[
/* --------------------------------------------- */ >O0z+tj
vector < int *> vp( 10 ); <'(O0
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); _(A9k{
/* --------------------------------------------- */ 2;8I0BH*'
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); sKE7U>mz|
/* --------------------------------------------- */ GJTKqr|1O
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); (]cM;
/* --------------------------------------------- */ VtM:~|v
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); )|52B;yZx
/* --------------------------------------------- */ GFA D
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); W^U6O&-K
kdmmfw
kT7x
!7C
<HYK9{Q
看了之后,我们可以思考一些问题:
LYTx8
1._1, _2是什么? SNLZU%jan
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。 sd(Yr6~..
2._1 = 1是在做什么? Z]L_{=*
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。 C1V:_-
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。 5a8[0&hA 2
IZ9L
;"}
R\i8O^[
三. 动工 s,z$Vt"h*K
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ^)i5.o\
:eHD{=
A(Tqf.,G
i^<P@ |q
template < typename T > K;ncviGu
class assignment [u?*'
c{
{ cx+w_D9b!
T value; tccw0
public : ,=Q;@Z4 vJ
assignment( const T & v) : value(v) {} V1yY>
template < typename T2 > yM_ta '^$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } F+!w[}0
} ; U3UKu/Z
|gV$ks\<
)># Y,/q
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 m=m T`EP
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment GbFtX\s+5j
]t2zwHo#
~ShoU
m[
N*^iOm]Y
class holder ?$chO|QY
{ zcqv0lM '
public : [
GcH4E9r
template < typename T > aLo^f=S
assignment < T > operator = ( const T & t) const N<d0C
{ 0\B31=N(
return assignment < T > (t); #1,"^k^
} 0c-.h
} ; A'zXbp:%
?'xwr)v
(u_?#PjX
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: XJ$mRh0`K
m2{DLw".
static holder _1; uT
Z#85L`
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 .
X:
]J '#KT{
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); T'W@fif
而不用手动写一个函数对象。 W5)R{w0`GD
r
9~Wh
$
o[A y2"e?
{M_*hR;lL
四. 问题分析 s^&Oh*SP*
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* ap$1'
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。
Wx8oTN
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Z&Qz"V>$
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Y5/SbQYf1
下面我们可以对这几个问题进行分析。 uc~/l4~N
{0(:5%
五. 问题1:一致性 )'1rZb5
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?| 7A,lQh
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 H^d2|E[D
$n><p>`
struct holder [^D~T
{ u4KP;_,m
// #$dEg
template < typename T > Lu][0+-
T & operator ()( const T & r) const RE<s$B$[
{ :>q*#vlb
return (T & )r; S|K#lL
} 2{Johqf
} ; *+UgrsRk
E2nsBP=5C
这样的话assignment也必须相应改动: rlpbLOG`
\/8oua_)
template < typename Left, typename Right > m~f J_
class assignment .7K<9K +P
{ L,/(^0;
Left l; [6u8EP0xM
Right r; 'JpCS
public : E9bc pup
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} v<AFcY
template < typename T2 > J1\H^gyW)
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } `zP{E T_Y
} ; \i.Yhl:O
=jWjUkm2
同时,holder的operator=也需要改动: {/2
_"H3:
X+%5q =N
template < typename T > x-@}x@n&[
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const n#
4e1n+I
{ `Ei:Z%@7C
return assignment < holder, T > ( * this , t); - %'ys
} #wS/QrRE
U3tA"X.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。 ~gi,ky^!
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 (Do](C
tj1M1s|a
return l(rhs) = r; Nu[0X
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。 &a9Y4~e::
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 3*C|"|lJ
5faY{;8
template < typename Tp > v*lj>)L
class constant_t Z1Pdnc7S[
{ *p.70,5,
const Tp t; K9=f`JI9
public : INF}~DN]
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} _qp^+
template < typename T > VSDG_:!K
const Tp & operator ()( const T & r) const JBMJR
{ "V3f"J?
return t; 2PDU(R
} q_b,3Tp
} ; A>B_~=
\1f&D!F]b
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 mGC! 7^_D`
下面就可以修改holder的operator=了 d+L!s7
QT)5-Jy
template < typename T > 1=Y pNXX
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const Z[%vO?,
{ yk0#byW`
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); SLjSNuOP
} py%_XL=w,
slH3c:j\
同时也要修改assignment的operator() ]1dnp]r
>mCS`D8
template < typename T2 > )Rj,PF-9Z[
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } nJr:U2d
现在代码看起来就很一致了。 &<$YR~g5j$
/s[D[:P_
六. 问题2:链式操作 1MYA/l$
现在让我们来看看如何处理链式操作。 TO]7 %aB
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。 9~|hGo
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。 PCX X[N
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。 h7
c
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct .[:2M9Rx
bKac?y~S_
template < typename T > U6Xi-@XP
struct result_1 #7BX,jvn>
{ W</\F&
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; +<$b6^>!$
} ; SadffAvSA{
M|9=B<6`7
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: cqZuG}VR
<E1ngG
template < typename T > z$b'y;k
struct ref )Q)H!yin
{ bSm*/Q
typedef T & reference; yN:U"]glC
} ; 4&}dA^F
template < typename T > ZB'ms[
struct ref < T &> S*Hv2sl
{ KlSg0s
typedef T & reference; )2g-{cYv
} ; R$M>[Kjn
3c[< #]8S
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: -,pw[R
"Cn<x\E b
template < typename T > o`%;*tx
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const up
)JU [
{ @3WI7q4
return l(t) = r(t); pUm|e5
} ]]!&>tOlI
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。 !J k|ha~r
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Wo,"$Z6B
K;P<c,9X/
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 N*6lyFcg
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: -XMWN$Ah
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ^w+)A;?W
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 DU lvlQW
最后的布局是: |0s)aV|K
Add [`_-;/Gx2
/ \ ?a{es!
Divide 5 9 6j*F,{
/ \ !UF(R^
_1 3 tJ9-8ZT*
似乎一切都解决了?不。 x>eV$UJ
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 bTJ l
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 ^M7pCetjdW
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: Q'R*a(pm
K/IG6s;Xj
template < typename Right >
zPW_
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const QvvH/u
Right & rt) const V)#rP?Y
{ L3|~
i&k
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); #:M <<gk
} D?`|`Mu
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 !6pE0(V^+4
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 L`n Ma
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 bY!1t}ALh
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 L)-1( e<x
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 TV[@!E a
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? H?$gHZPI
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: 1<$z-y'
;)ji3 M
template < class Action > \
ix&U
class picker : public Action 4#Id0['
{ gf^XqTLs
public : u~\l~v^mj
picker( const Action & act) : Action(act) {} @; 0t+
// all the operator overloaded !r %u@[(
} ; ~%Xs"R1c,
D!5{CQl
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。 C)qy=lx%
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: HqoCl
dH_g:ocA
template < typename Right > 3}gf%U]L
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const vq-#%o
{ CCp&+LRvR
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ql2O%B.6?
} *Fu;sR2y%:
la{Iqm{i
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 29kR7[k
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。 w3Z;&sFd
CaqqH`/E4
template < typename T > struct picker_maker i27KuPjC
{ P^J #;{R
typedef picker < constant_t < T > > result; D+('1E?
} ; c!Wj^
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > rLx'.:
{ KGNBzy~9
typedef picker < T > result; rUWC=?Q
} ; ^<w3i?KPW
+xn59V
下面总的结构就有了: XO,gEn&6V
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。 tA {?-5
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。 xXfFi5Eom
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 *wu|(t_ A
至此链式操作完美实现。 C[s='v~}
C*&FApG
S?e*<s9k
七. 问题3 Y7WU4He L
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。 \z[L=
At)\$GJ
template < typename T1, typename T2 > FC
}r~syqA
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const RC+`sZE9
{ (U^f0wJg
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); J8#3?Lp
} *7G5\[gI$
.$N8cYu0
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: 3 Q~zli:
p}d+L{"V
template < typename T1, typename T2 > R/@n+tbe
struct result_2 UMj8<Lq)j
{ &LDA=B
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Q/ ^a(
} ; Wk-jaz
&.)ST0b4
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? z%~rQa./$
这个差事就留给了holder自己。 ;k5B@z/<S
0S$6j-"
Y JMaIFt
template < int Order > R(W}..U0R"
class holder; -,^Z5N#\|
template <> $@@@</VbP
class holder < 1 > -cL wjI
{ L2{b~`UvP
public : <g'0q*qE
template < typename T > x{I,
gu|+
struct result_1 vCsJnKqK
{ }CB9H$FkCY
typedef T & result; |P(8T'
} ; j5V{,lf
template < typename T1, typename T2 > WdJJt2'
struct result_2 r>Cv@4/j
{ . E?a
typedef T1 & result; Fd1jElt
} ; L]#b=Y
template < typename T > <z
R
CT
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const #[yZP9
{ =L&dV]'4P
return (T & )r; 9
gWqs'
} 5[|ZceY
template < typename T1, typename T2 > qz&?zzz;
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const [kL`'yi
{ ;I!Vba
return (T1 & )r1; Cm~z0c|T
} 9Je+|+s]
} ; W'L
I/Q~rVt
template <> xa$4P [
class holder < 2 > B)=)@h[f
{ + 3c (CTz
public : 'A)9h7k}
template < typename T > LQXMGgp
struct result_1 yL"UBe}v
{ +!eh\.u|]
typedef T & result; ;kR+jC(
} ; pz,iQUs_o
template < typename T1, typename T2 > ?C* }NM
struct result_2 wjfc9z
{ 0^mCj<g
typedef T2 & result; |ohCA&k%;
} ; `=19iAp.
template < typename T > zr^"zcfz&
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const :@K~>^+U
{ $_Q]3"U
return (T & )r; a|kEza,]
} uQO\vRh0
template < typename T1, typename T2 > }Wz[ox 9b
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const =H/ 5
{ n7(/ml+Q_
return (T2 & )r2; M {Hy=:K+
} JV@b(x`
} ; \fJ _,
RKD$'UWX
m t}3/d
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> >。 <Xb$YB-c
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: |^C35 6M>
首先 assignment::operator(int, int)被调用: jYE
?wc+FT
z4wG]]Kh*
return l(i, j) = r(i, j); zCI.^^<?
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) L-VisZ-FK
V* H7m'za
return ( int & )i; g![?P"i^t
return ( int & )j; Hl=M{)q@
最后执行i = j; p61F@=EL
可见,参数被正确的选择了。 b0uWUI(=
uy8mhB+]
!m6=Us
s(cC;
W
![*0pL
八. 中期总结 ?$~5ti#\
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: D),hSqJ"
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 7O<K?;I
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 OEhDRU%k
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor b{a\j%
67]!xy
a}V<CBi
x/uC)xm
O]80";Uv
$aDkZj
九. 简化 y4Lh:;
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 2!?=I'uMA
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 .wf$]oQQ
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: =&#t("
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 5q
_n69b
+-*/&|^等 rFhi:uRV
2. 返回引用。 Cp^`-=r+
=,各种复合赋值等 m(CAXq-t
3. 返回固定类型。 l\HtP7]
各种逻辑/比较操作符(返回bool) +%?\#E QJ
4. 原样返回。 Y}
crE/
operator, YSux#*#H
5. 返回解引用的类型。 !XQ)>T^G5
operator*(单目) *&tv(+P
6. 返回地址。 T4h&ly5
f
operator&(单目) oD=+
7. 下表访问返回类型。 lD6PKZ\RIj
operator[] AYv7-!Yk
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Ypwn@?xeP
operator<<和operator>> 5E0dX3-
`qhZZ{s)1U
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。 pReSvF}}C
例如针对第一条,我们实现一个policy类: }TRVCF1
A 1B_EX.
template < typename Left > !xE@r,'oN
struct value_return `c? 8i
{ 5Yr$tl\k
template < typename T > bFsJqA.A
struct result_1 }xpo@(e
{ Ti$_V_
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; XvI Y=~
} ; qL~|bfN
ZG8Xr"
template < typename T1, typename T2 > &VT O9d
struct result_2 Ue(\-b\)
{ #Q$+ AdY|
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; =i>i,>bv
} ; gXe`G(w
} ; l(d3N4iz
#A=ER[[
hE;BT>_dn
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait G-5ezVli
`Hd~H
下面我们来剥离functor中的operator() $fG~;`T
首先operator里面的代码全是下面的形式: 4nKlW_{,
o "1X8v
return l(t) op r(t) WT jy"p*
return l(t1, t2) op r(t1, t2) g[(Eh?]Sc
return op l(t) 4rUOk"li
return op l(t1, t2)
,P^4??' o
return l(t) op r>g5_"FL
return l(t1, t2) op U
U@
return l(t)[r(t)] b)7v-1N
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] (W5JVk_o
eu0jjeB
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: *{dMo,.eI
单目: return f(l(t), r(t)); sF~!qag4q'
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); dWiX_&g
双目: return f(l(t)); 9](RZ6A+o
return f(l(t1, t2)); m-lTXA(
下面就是f的实现,以operator/为例 <v3pI!)x
=H8Y
struct meta_divide m.Ki4NUm
{ lQ#='Jqfp
template < typename T1, typename T2 > !7Nz_d~n
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) W|\$}@>
{ Ca
?d8
return t1 / t2; FTWjIa/[
} Kon|TeC>d
} ; /&W~:F
[" sm7yQ
这个工作可以让宏来做: CvRO'
q``:[Sz
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ *+_+ZDU
template < typename T1, typename T2 > \ C sCH :>
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ]|_+lik#
以后可以直接用 0A')zKik
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) dgT(]H
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 dz1kQzOU*
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) ))4RgS$
1t}
"x
O+
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 GrI<w.9X
Pxf /*z
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Suy +XHV
class unary_op : public Rettype RKy!=#;17
{ =Y5_@}\0
Left l; _ O;R
public : \`R8s_S
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Fb6d1I^wR
#~[{*[B+
template < typename T > ^Vg-fO]V
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const xB5QM #w\
{ t"P:}ps{?
return FuncType::execute(l(t)); +aN"*//i
} vQy+^deW
z/wwe\ a5
template < typename T1, typename T2 > 3L9@ELY4
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /6:qmh2
{ :D~J(Y2
return FuncType::execute(l(t1, t2)); @.L/HXu-P
} UmG|_7
} ; BbhC0q"J
.yB{+
RcOfesW
o
同样还可以申明一个binary_op #U.6HBuQa
395`Wkv
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Q096M 0m
class binary_op : public Rettype y7x*:xR[
{ 6N[X:F
3`,
Left l; fWyXy%Qq
Right r; Mk}*ze0%
public : +asO4'r
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} TT={>R[B
tgY/8&$M
template < typename T >
{RI)I
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .mplML0oW
{ u{S"NEc
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 8khIy-9-'
} -PTfsQk
OO\$'%
y`
template < typename T1, typename T2 > fJ&\Z9zY
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const CW
-[c
{ F<DXPToX%
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); G\K!7k`)!
} Nka 3H7`
} ; d<[L^s9
a3L-q>h
3sp-0tUE
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 (*9-Fa
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 OoQLR
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ~ 1~|/WG
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 %DM0Z8P$B-
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 8`_tnARIX
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。。。 1Cw
HGO
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 xqfIm%9i}
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) A2SDEVU
下面是修改过的unary_op L~C:1VG5
-_= m j
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > <u/(7H
class unary_op nO#x"
{ e-#Vs{?|r
Left l; /@U bN\
|,tKw4
public : }s[`T
HSVl$66
unary_op( const Left & l) : l(l) {} *,28@_EwY
6Ad=#MM
template < typename T > WEtPIHruyt
struct result_1 !|8"}ZF
{ &@=W+A=c~
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; #7@p
} ; [S9"' ^H
3i~X`@$k>
template < typename T1, typename T2 > U$;UW3-
struct result_2 -b|"%e<'
{ R2JPLvs
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; J$lfI^^
} ; ;SX~u*`R
!+]KxB
template < typename T1, typename T2 > eJeL{`NS
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const MG~bDM4
{ rQosI:$
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 3-'3w ,
} 6";
ITU^v
J|vg<[
template < typename T > kK/XYC
0D
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const qae|?z
{ MBAj.J
return OpClass::execute(lt(t)); dsH*9t:z
} TFAR>8Nm
u60RuP&
} ;
F@mxd
iB` EJftI!
Mmg~Fn
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 i[:cG
好啦,现在才真正完美了。 #\_8y`{x
现在在picker里面就可以这么添加了: ]LEaoOecu
J57; X=M
template < typename Right > ? a)Fm8Y
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 0Ua=&;/2
{ *F!1xyg
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); x2'pl
(^
} 4-I7"pW5
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。 ".2d{B
*f_A:`:
7iyx_gyo
VJ?>o
+bT[lJ2O>G
十. bind X?XB!D7[
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。 K)5j
先来分析一下一段例子 aNA]hl
,HI%ym
Io[NN aF|
int foo( int x, int y) { return x - y;} _3< P(w{
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 qDU4W7|T`
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3
C|h Uyo
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。 0a bQY
我们来写个简单的。 t=9f:,I$
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: aO S,%J^?
对于函数对象类的版本: uB#U(
jl
[ D.%v~j
template < typename Func > C!ch
!E#
struct functor_trait }r@yBUW
{ r-yUWIr
S
typedef typename Func::result_type result_type; `'&mO9,<-
} ; TiF+rA{t
对于无参数函数的版本: 3+(lKd
&AWrM{e
template < typename Ret > *")*w> R
struct functor_trait < Ret ( * )() > A=IpP}7J
{ esj6=Gh
typedef Ret result_type; lcy<taNu)
} ; j9l32<h7]
对于单参数函数的版本: P+=m.
A^#\=ZBg1
template < typename Ret, typename V1 > W)J MV
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ?c+$9
{ *8po0s
typedef Ret result_type; >]_^iD]*t
} ; *HUXvX|-%
对于双参数函数的版本: w%8y5v5
t
7o4 aBl"
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ZO/u3&gU
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > e([>sAx!1
{ B\e*-:pq>
typedef Ret result_type; l#%7BGwzY
} ; 'O\ y7"a
等等。。。 ^i_+ugJX
然后我们就可以仿照value_return写一个policy W`NF4 0)
<oV[[wl
template < typename Func > tfZ@4%'
struct func_return qw?(^uZNW
{ j7lJ7BIr
template < typename T > k54\H.
struct result_1 =QGmJ3
{ x^EW'-a
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 7 4MxU
} ; Mgi~j.[
p)ig~kk`
template < typename T1, typename T2 > K3M.ZRh\;`
struct result_2 '^>}
=f
{ 8Znr1=1
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 6u lx0$[
} ; K@{0]6
} ; $#p5BQQ|
T^(W _S
J"LLj*,0"
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Sk/@w[
)$bF*
template < typename Func, typename aPicker > Y0T :%
class binder_1 af %w|M
{ AU}kIm_+
Func fn; VsA J2g9L
aPicker pk; d&raHF*
public : 5RFro^S9E
, ?U)mYhI
template < typename T > Fa[^D~$l*
struct result_1 )Uy%iE*
{ !Q15qvRS
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; *DC/O(
0
} ; ]& ckq
l nHY?y7{
template < typename T1, typename T2 > _uLpU4# ?
struct result_2 BDvkY
{ ,]7ouH$H}
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; \fiy[W/k
} ; /51$o\4S
]oVP_ &E
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} #}+H
] xHiy+
template < typename T > H-+U^@w
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Zk((VZ(y
{ GEF's#YWK
return fn(pk(t)); R6od{#5H$
} N%}J:w
template < typename T1, typename T2 > xb3 G,F
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const wbAwmOiZ
{ Gd_0FF .
return fn(pk(t1, t2)); ,v
K%e>e&
} o>C,Db~L/
} ; 2HmK['(
m~AAO{\:b
V [g^R*b
一目了然不是么? <O0tg[ub
最后实现bind i0K 2#}=^
PdqvXc
?Y3i-jY
template < typename Func, typename aPicker > Zf3(!
a[
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) Ig}hap]G
{ 5=I({=/>
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); e'A_4;~@s
} BInSS*L
Y3DqsZ@
2个以上参数的bind可以同理实现。 t!Cz;ajNi
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。 x\8g ICf
4X]/8%]V
十一. phoenix Ja:4EU$Lu
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: QUn!&55
6E-eD\?I&
for_each(v.begin(), v.end(), JCnHEH
( O}zHkcL
do_ o#\L4P(J
[ ~*/ >8R(Y
cout << _1 << " , " @i!+Z
] <Y7j' n
.while_( -- _1),
wg%Z
cout << var( " \n " ) XjN=UhC
) klnNBo!
);
94PI
dxAGO(
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: X-((
[A
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 81x/bx@L%
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 >^Wpc
那么我们就照着这个思路来实现吧: >W] Wc4\
F\xIVY
S1Y,5,}
template < typename Cond, typename Actor > H 4ELIF#@
class do_while [-VH%OM
{ gi,7X\`KQ
Cond cd; 3-hcKE
Actor act; >y#MEN>?
public : V'=;M[&