一. 什么是Lambda Z|lqb=
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 '*"vkgN
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, ~wkj&yVT
Ljp%CI[i
K|:@Z
w%JTTru
class filler e,Uo#T6J
{ pUV/Ul]
public : $w);5o
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} {M^3m5.^
} ; RT.D"WvT
Cd>WUw
"O%gFye
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: MP4z-4Y
!BOY@$Y
%)0*&a 4
Fd[zDz
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); jhb6T ?}
3%(N[&LU
$>u*}X9
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Yd#/1!A7u
{l/-LZ.
hHT_V2*
z$?~Y(EY
二. 战前分析 k[:bQ)H
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。 <U!`J[n%
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 4Za7^c.
8&)DE@W
WRrd'{sB
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); vJ-q*qM1
/* --------------------------------------------- */ ~;#Y9>7\\'
vector < int *> vp( 10 ); >o7n+Rb:
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 29?,<bB)
/* --------------------------------------------- */ 3tZ]4ms}
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); L_wk~z
/* --------------------------------------------- */ nh!a)]c[
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 'gTb A?+@5
/* --------------------------------------------- */ RF%KA[Dj
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ck.w
5|$
/* --------------------------------------------- */ \v.C]{Gzc
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); o1h={ao
Te<}*qvD
L>SjllY
+ayos[<0#
看了之后,我们可以思考一些问题: j]aoR
1._1, _2是什么? :uK?4
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。 'VlDh`<W
2._1 = 1是在做什么? 4:dH]
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。 "3)4vuX@;c
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。 XbD4:i%
^7 &5
z&o
PGLplXb#[S
三. 动工 ~s]iy9i
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 8p@Piy{p
2E)wpgUc?e
dVi!Q@y+
jO1r)hw N>
template < typename T > CB/D4j;
class assignment 9Bw|(J
{ 5
({t4dm
T value; .MJofE;Jn
public : 9&_<f}ou
assignment( const T & v) : value(v) {} (<}&DE
template < typename T2 > /q5v"iX]T
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 37|&?||
} ; 3~S8!nx
EioB%f3
9&` 2V
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 b/{t|io{
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment *22nVKi{
hR
Ue<0o:
[5+}rwm&W
a+!tT!g&I
class holder 7lBAxqr2
{ 7w/4QiI
public : pnbIiyV
template < typename T > wT:b\km:!
assignment < T > operator = ( const T & t) const Db1pW=66:
{ Xt@Z}B))pu
return assignment < T > (t); cxr=k%~}J
} N=QfP
} ; Y!gCMLL
glF; eT
8F&=a,ps[
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: qIIv6''5@
'4|-9M3f
static holder _1; #R.-KUW:
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 }#Qc \eud
_q{c##Kf
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Ko&>C_N
而不用手动写一个函数对象。 =aoMii
j"'(sW-
m|:_]/*qE
T2!6(,
s9
四. 问题分析 /x[jQM\
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。 7|[mz> "d
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。 vDxe/x%
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 yX0dbW~@y
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 8W#heW\-]
下面我们可以对这几个问题进行分析。 .sj^{kGE
d
BJJZ^(
五. 问题1:一致性 U2wbv Xr5-
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?| V*iH}Y?^p
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 nY`RRC
)Hk3A$6(
struct holder Hr]h
Jc
{ nw<&3k(g}
// y10h#&k
template < typename T > ~ y;6W0x
T & operator ()( const T & r) const 26k LhFS
{ 52,m:EhL
return (T & )r; 0 SNIYkGE
} (C@~3!AVa
} ; ,]cD
8_6Q~
这样的话assignment也必须相应改动: ~tR~?b T
pD01,5/
template < typename Left, typename Right > j(k:
@
class assignment 70;Jl).\{
{ 4@ML3d/
Left l; dnb)/
Right r; A' /KUi
public : PX
n;C/
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} AG?dGj^
template < typename T2 > OI0;BBZ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } d~`x )B(
} ; JMz;BAHT
^,;z|f'%*
同时,holder的operator=也需要改动: Tp_L%F
QiLEL
template < typename T > %d(^d
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const eQD)$d_5
{ Y>E zTV
return assignment < holder, T > ( * this , t); -!N&OZ+R
} 0Emr<n
q"<ac qK
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。 J<dVTxK12
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Z<SLc,]^
R%qGPO5Z\c
return l(rhs) = r; cnFI
&,FM
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。 \e'R@
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: <p\6AnkMr
g)_e]&
template < typename Tp > |*'cF-lp6v
class constant_t MF'$~gxo
{ .Jrqm
const Tp t; I]Dl /
public : F;l$.9? .s
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ,XIz?R>;c
template < typename T > xgNJ eQ
const Tp & operator ()( const T & r) const CO2C{~Q5
{ ]zQo>W$
return t; w[!^;#
} gUpb4uN
} ; .$%Soyr?,
4)"n
RjGg
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。
}f8Uc+
下面就可以修改holder的operator=了 L}}y'^(
K!'AkTW+-
template < typename T > C0
/g1;p(
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const Z6_N$Z.A
{ G-He" 4& $
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); DiEluA&w9
} '6xQT-sUih
i 4%xfN
同时也要修改assignment的operator() ,>:;#2+og
]Qfn(u=o
template < typename T2 > ,^x4sA[/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } N\#MwLm
现在代码看起来就很一致了。 k7>|q"0C
*hQTO=WF
六. 问题2:链式操作 Sz^5b!
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ;zIP,PMM
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。 spGB)k,^
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。 oA =4=`
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。 qd#sY.|1
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct p"FW&Q=PN
}*ZHgf]~#
template < typename T > =ZDAeVz3w
struct result_1 sm\f0P!rv
{ F^5?\
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; :bWUuXVtJ
} ; NLr PSqz
"ajjJ"x A
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: pDh{Z g6t
-|Y(V5]
template < typename T > B:e
@0049
struct ref GW$.lo1|)
{ +[R/=$
typedef T & reference; 3$m4q`J
} ; VA9Gb9
template < typename T > %_(H{y_!
struct ref < T &> ( @3\`\X
{ mdq;R*`
typedef T & reference; r; xLP
} ; kH4Ai3#g
E/09hD Q
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: p8\zG|b5
PC[c/CoD
template < typename T > g-e#!(
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const A%^w^f
{ 1xbK'i:-S
return l(t) = r(t); w7FW^6Zl
} lK4M.QV
?\
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。 t\
7~S&z
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 *_KFW@bC:
,Vh{gm1
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 ^ mS
o1?<
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: raCi 8
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 uFLx
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 nIoPC[%_
最后的布局是: `8I&7c
Add g=]u^&
/ \
k0
Divide 5 X*,%&6O*
/ \ sL@U
_1 3 sPps q
似乎一切都解决了?不。 Wa1,
p
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。 dpFVN[\oK
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。 ,uPJ_oZs
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: _^'I
V`RNM%Y
template < typename Right > :pF_GkG
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const a?6ab+7#
Right & rt) const Qed.4R:o
{ gt ";2,;X
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); hTEx]# (
} UH"#2< |b
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 -CR?<A4mud
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。 /MF!GM
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。 hTM[8 ~<^
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。 ~O]]N;>72"
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。 !Mu|mz=
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? PZm:T+5H
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: PNA\ TXT
\T\b NbPn
template < class Action > #."Hh<C
class picker : public Action 3`#6ACF
{ (lGaPMEU}
public : N,f4*PQ
picker( const Action & act) : Action(act) {} !p[9{U->o;
// all the operator overloaded g(Io/hyj
} ; #!$GH_
=Me5ftw
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。 sj8~?O
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: Ht-t1q
w~;I7:
template < typename Right > tBm_YP[
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const i:cXwQG}B
{ Pf$pt
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); r 3M1e+'fc
} tU^kQR!
+4,2<\fX
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 5hbJOo0BZ
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。 h8X g`C\
)
gzR=9l
template < typename T > struct picker_maker e{A9r@p!
{ +MB!B9M@
typedef picker < constant_t < T > > result; b-Z4
Jo
G
} ; [ G
e=kFB
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > -PnyZ2'Z
{ Wfz\`y
typedef picker < T > result; DEw8*MN
} ; U^.4Hy&D
Lj"A4i_
下面总的结构就有了: ;=9
>MS}
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。 =L5GhA~
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。 xEltwuDd?
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 2o9$4{}rG
至此链式操作完美实现。 S8l1"/?aHE
{66fG53x
HeK
h>
七. 问题3 6SC,;p=
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 ZZj~GQL(S
cNKUu~C+
template < typename T1, typename T2 > Y9=(zOqv
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6MG9a>=
{ K YkS9_yF
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); i `0v#P
} t9_E$w^U
z*a8sr
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: ?|1Mv1C?
:qvI%1cP=
template < typename T1, typename T2 > Ka|eFprS
struct result_2 jS!`2li?{
{ `' 153M]
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Ln.ZVMZ;
} ; Xwa_3Xm*Le
Qe'g3z>
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? x-'~Bu
这个差事就留给了holder自己。 XG@`ZJhU6
J@L9p46,
Dl&GJ`&:p
template < int Order > <X_!x_x
class holder; v6GsoQmA
template <> jhGlG-^
class holder < 1 > $3d}"D
{ PU {uE[
public : m))<!3
template < typename T > id?#TqD
struct result_1 o3Vn<Z$/Cl
{ @f!AkzI
typedef T & result; ^#):c`
} ; kL90&nP
template < typename T1, typename T2 > #RMI&[M
struct result_2 T%F0B`
{ $ C0TD7=
typedef T1 & result; @+Y8*Rj\3
} ; =9G;PVk|
template < typename T > oW$s
xS
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const }Z`(aDH
{ RkuuogZ
return (T & )r; 9]>iSG^H
} Ao7 `G':
template < typename T1, typename T2 > [Qdq}FYr
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ir:d'g1k
{
?W0(|9
return (T1 & )r1; dp5f7>]:(
} sLcFt1
} ; R
4wr
+jqj6O@Tjr
template <> @ 2_<,;$
class holder < 2 > aj~bt-cE
{ ]bgY6@M
public : #*c F8NV-
template < typename T > 'ZQWYr9R
struct result_1 tVqmn
{ X8<2L2:
typedef T & result; #)`A7 $/,
} ; lM#A3/=K
template < typename T1, typename T2 > O}#yijU3e
struct result_2 &s)0z)mR8&
{ ]Y.deVw3i
typedef T2 & result; fA! 6sB
} ; q6wr=OWD
template < typename T > G_ Ay
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const y_}SK6{
{ o0pT6N)
return (T & )r; WA)Ij(M8 p
} z{BA4sn
template < typename T1, typename T2 > !]S=z^"<
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const NNa1EXZ[
{ l
SkEuN
return (T2 & )r2; 3^.8.q(6
} \NX Q
} ; *C,N'M<u
/.=r>a}l
yu
,h\
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]:CC{
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: kDB iBNdB
首先 assignment::operator(int, int)被调用: m]IysyFFK
\,sg)^w@
return l(i, j) = r(i, j); >sj
bK%
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) U&y`-@A4
"L3Xd][
return ( int & )i; :+,st&(E
return ( int & )j; d<@Mdo<;?g
最后执行i = j; T+RZ
可见,参数被正确的选择了。 3SARr>HRyI
`ycU-m==
}r2[!gGd%|
Y5-kj,CB
PM4>ThQ
八. 中期总结 vv
7+>%
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: hteOh#0{
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 9b6!CNe!
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 g]`bnZ7
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor $`vkw(;t)1
y,<$X.>QO|
yty`2$O
=J@`0H"
4R +P
9B)lGLL}q
九. 简化 xaL#MIR"u"
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 x.EgTvA&d
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 h)E|?b_
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: eO{@@?/y
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 67J*&5? |
+-*/&|^等 W3LP
~
2. 返回引用。 D{AFL.r{
=,各种复合赋值等 4YJ=q% G
3. 返回固定类型。 jNy?[
)
各种逻辑/比较操作符(返回bool) /#yA%0=w
4. 原样返回。 Q[s2}Z!N;
operator, +$(0w35V5
5. 返回解引用的类型。 h39e)%x1
operator*(单目) =w<VT%
6. 返回地址。 fW~*6ln
operator&(单目) *?8RXer
7. 下表访问返回类型。 )&.!3y 660
operator[] j
0
Y
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 +AK:(r
operator<<和operator>> /84bv=
fr#Qz{
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。 yL"i
例如针对第一条,我们实现一个policy类: #'>?:k
S!7g)
template < typename Left > pN$;!
struct value_return \$;~74}
{ Z5>V{o
template < typename T > j,t~
struct result_1 xeB4r/6
{ ~|R[O^9B
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Tiprdvm<
} ; E&%jeR
~JE|f 7
template < typename T1, typename T2 > 79z)C35~
struct result_2 b5Q8pWZg,
{ +Pw,Nl\KD
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; pruWO'b`
} ; {NeWdC
} ; l.7d$8'\
IIaxgfhZ
XOxB
(0@
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ?f@ 9n ph
.&chdVcxyS
下面我们来剥离functor中的operator() )nnCCRS6
首先operator里面的代码全是下面的形式: L*O>IQh2
XTj73 MWY
return l(t) op r(t) !~d'{sy6
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Yzd2G,kZ=
return op l(t) MOyT< $
return op l(t1, t2) k ZK//YN#
return l(t) op [` 'd#pR
return l(t1, t2) op ]-KV0H
return l(t)[r(t)] @,YlmX}
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] sJ7sjrEp1
</yo9.
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: lzoeST
单目: return f(l(t), r(t)); VV\Xb31J
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); S*rO0s:
双目: return f(l(t)); `r]TA]DR
return f(l(t1, t2)); )]A9~H
下面就是f的实现,以operator/为例 M1(9A>|nF
0h:G4
struct meta_divide gV.f*E1C
{ 3"vRK5Bf
template < typename T1, typename T2 > SW;HjQ>V
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 1C'P)f28
{ Wo2v5-
return t1 / t2; WQ.i$ID/
} 9ET/I$n
} ; G)~MbesJ
:;_#5
这个工作可以让宏来做: u0'i!@795
/4H[4m]I
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ C1D !
V:
template < typename T1, typename T2 > \
{WKOJG+.
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; I<xy?{s
以后可以直接用 5&G
5eA
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) TC@bL<1
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 0T1ko,C!,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。。。) *) }
:l
x?rbgsB5&
&_YtY47
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
dQ`:8SK
[88{@)
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 9iK&f\#5H
class unary_op : public Rettype X
[!X>w&z|
{ .c: )Qli
Left l; rd|crD3
public : (tpof
5a
unary_op( const Left & l) : l(l) {} e^Aa!
%GS\1 Q%
template < typename T > yFi6jN#~
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const n_u`B|^Pj
{ j,4,zA1j|
return FuncType::execute(l(t)); `>\4"`I
} }<.7 xz|V
lc"qqt
template < typename T1, typename T2 > [='p!7z
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Fj,(_^
{ /_HwifRQ
return FuncType::execute(l(t1, t2)); d>;2,srUf
} .P8-~?&M
} ; mw ?{LT
D-~G|8g
-$OD }5ku#
同样还可以申明一个binary_op 6QW<RXom
Yg$@ Wb6
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > '1]+8E
`Z
class binary_op : public Rettype zfirb
{ n'ehB%"
Left l; XL&hs+Y
Right r; 5pB^Y MP
public : Vj/fAHR`>'
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 3y/1!A3
9E^~#j@Zr
template < typename T > {vLTeIxf.G
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9ptZVv=O
{ pK<%<dIc
return FuncType::execute(l(t), r(t)); L)1C'8).
} W\'Nv/L
1Jl{1;c
template < typename T1, typename T2 > 7F=2t_2O
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const HRj7n<>L=
{ WBy[m ?d
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ;v%Q8
} g>UBZA4
} ; tK*%8I\s
C?{D"f`[]
<sO?ev[
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 >6XDX=JVI
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 c%jsu"
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) bd} r#^'K
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。 y-%nJD$
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Xm%iPrl D
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。。。 &|s+KP|d
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 &K+
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) ^@ M [t<
下面是修改过的unary_op O<4Q$|=&?
2wGF-V
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > p
"/(>8
class unary_op k\nH&nb
{ fE'-.nA+
Left l; LjSLg[ i
)\0Ug7]?
public : ^WmGo]<B_
\5t`p67Ve_
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 5r^1CFO
Qk+=znJ
template < typename T > W]Y@WKeT
struct result_1 ]cn/(U`
{ Fq vQk
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; NY.}uZ
} ; u82h6s<'W
IO^:FnJJv
template < typename T1, typename T2 > ~g*Y,
Y
struct result_2 @bc[
eas
{ +ylxezc
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; xOwNCh
} ; tCuN?_UG
3w
t:5
Im
template < typename T1, typename T2 > umZlIH[7
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const P4hZB_.=
{ fL(':W&n-
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 5ze`IY
} I/mvQxp
!'Pk
jP
template < typename T > VV?]U$
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;RNM
{ caGML|DeI
return OpClass::execute(lt(t)); c:3@[nF~
} 1P(%9
$7msL#E7
} ; \_lG#p|
|P^]@om
B jH ~Ml2
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug =Dh$yC-Zr
好啦,现在才真正完美了。 oP+kAV#]
现在在picker里面就可以这么添加了: G/NTe
;[FW!
template < typename Right > KYnW7|*
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Sg/:n,68
{ !S~,>,yd
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ~!8%_J _
} n^* >a
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。 @*CAn(@#N
*eHA:
A_I
J
ZVr&KZN
U(rr vNt:t
>W>##vK
十. bind X*TuQ\T
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。 L{cK^ ,
先来分析一下一段例子 ^;0~6uBEJr
H @_eFlT t
4$0jz'
int foo( int x, int y) { return x - y;} A Oby*c
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 \?bwm&6+r
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 [ED!J~lg8
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 WpXODkQL
我们来写个简单的。 66I|0_
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: >&$ $(Bp
对于函数对象类的版本: mgJShn8]
OT-n\sL$
template < typename Func > RY\{=f
struct functor_trait KU1+<OCh
{ l84h%,
typedef typename Func::result_type result_type; "WF(
6z#
} ; j~+[uzW98
对于无参数函数的版本: ?R|fS*e2EB
)m|X;eEo
template < typename Ret > * \=2KIF'
struct functor_trait < Ret ( * )() > mtSNl|O&{
{ 0MwG}|RC
typedef Ret result_type; *4(/t$)pEl
} ; XX]5T`D
对于单参数函数的版本: DePV,.
MILIu;[{#r
template < typename Ret, typename V1 > z5x,fQw6O
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > PWf{aHsr
{ 2x)0?N[$O
typedef Ret result_type; ,H.(\p_N
} ; PY^^^01P
对于双参数函数的版本: 8C*6Fjb#
Ft3N#!ubl
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > i1b4 J
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 3R)cbwL
{ uvu**s
typedef Ret result_type; (P
E#
Y(
} ; zznPD%#Sc
等等。。。 K$MJ#Zx^
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ;whFaQi 4
#JJp:S~`
template < typename Func > xFsB?d
struct func_return kWZ/ej
{ jOoIF/So
template < typename T > "|.+L
struct result_1 8\qCj.>S
{ JLy)}8I
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; w5dIk]T
} ; d8Q_6(Ar|
XBfia j
template < typename T1, typename T2 > ,W)IVc
struct result_2 q|47;bK'
{ z;fd#N:
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; l}2%?d
} ; gFWEodx,9
} ; "!%w9
XEf&Yd
5XSxQG@k^z
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Sb:zN'U
0[Xt,~
template < typename Func, typename aPicker > CX&yjT6`
class binder_1 eZN3H"H
{ 7]M,yIwc
Func fn; G1#Bb5q:
aPicker pk; ]YisZE4s
public : RE`J"&
9A/Kn]s(jj
template < typename T > /%ODJ1 M
struct result_1 ,6EZb[;g^
{ ^*cMry
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 3<zTkI
} ; dI#8CO
M5cOz|j/*R
template < typename T1, typename T2 > `_ J^g&y~
struct result_2 b2/N H1A
{
:f?,]|]+-
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; SQ~N X)
} ; a`EGx{q(
:|n>H+Y
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} X%4uShM
`5k6s,
template < typename T > CfkNy[}=
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 5O;a/q8"
{ uhC=
return fn(pk(t)); Ww'TCWk@
} xu%!
b0
template < typename T1, typename T2 > [}9XHhY1O=
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +2;#9aa
I
{ YmO"EWb
return fn(pk(t1, t2)); ctc`^#q
} Z!*8JaMT
} ; JGSk4
}l]3m=)
pU:C=hq4
一目了然不是么? &m%Pr
最后实现bind L!8 -:)0b
DmXDg7y7s
@Q$/eL
template < typename Func, typename aPicker > 7'{Yz
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) z~}StCH(
{ 9h3~;Q
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Cdt,//xrz
} GqIvvnw@f
_ pH6uuB
2个以上参数的bind可以同理实现。 A5.'h<
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。 (.quX@w"m
,rH)}C<Q+
十一. phoenix &-8-xw#.
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: RXx?/\~yd;
qa0JQ_?o]
for_each(v.begin(), v.end(), r_g\_y7ua
( Cb@S </b
do_ ohc/.5Kl
[ <PfPh~
cout << _1 << " , " CYFas:rPLT
] < ;%q
.while_( -- _1), !0. 5
cout << var( " \n " ) pzt Zb
) px
[1# *
); 5QL9w3L
5&