一. 什么是Lambda lB7 V4
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 0?x9.]
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, :Z(w,
oqLM-=0<}
dRl*rP/
Wt$" f
class filler WA~PE` U
{ PubO|Mf
public : lCyBdY9n
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} adi^*7Q] )
} ; R^[b
I;
A6ar@$MZ
&bh%>[
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: B,2oA]W"S
mmN!=mf*
;nzzt~aCC
E5>y?N
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ],!7S"{97
6p=OM=R
^p@R!228
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。
vvWje:H
uyE_7)2d
Kx8>
mA{G:
d
二. 战前分析 \=3fO(
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。 _'CYS3-P3
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 J5i$D0K[
etcpto=Mo
lWiC$
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); &CtWWKS"
/* --------------------------------------------- */ `~~.0QC
vector < int *> vp( 10 ); 1[?
xU:;9
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); U};~ff+
/* --------------------------------------------- */ "Uk "
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); )/32sz]~
/* --------------------------------------------- */ ZvQ~K(3
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 );
Iu3*`H
/* --------------------------------------------- */ Cob<N'.
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); #b^x! lR
/* --------------------------------------------- */ e!eUgD
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); zB/)_AW
Sj,>O:p
HU~,_m
AK$h
SM
看了之后,我们可以思考一些问题: ~s$
jiA1
1._1, _2是什么? ( E8(np
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。 ZUkrJ'
2._1 = 1是在做什么? e*nT+Rp
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。 .u<i<S
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。 F9N/_H*+
mN!5JZ'2
MfJs?N0
三. 动工 @Czj] t`
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: GS<aXhk
~7kIe+V
vt(A?$j|A
,JLY
oE+
template < typename T > E#5$O2b#
class assignment Rt%3\?rf
{ X+R?>xq{=h
T value; wZAY0@pA
public : "s?!1v(v
assignment( const T & v) : value(v) {} NWNPq"
template < typename T2 > $y2"Q,n+
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } G$P|F6
} ; nVSuvq|S
xJ0Q8A
l^LYSZg'R8
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 |=\w b^l+
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment /4Df 'd
ZysZS%
PkqOBU*|=
g^`;B"
class holder +nLsiC{&
{ RhL!Zz
public : .q!U@}k.
template < typename T > AV t(e6H
assignment < T > operator = ( const T & t) const WNE=|z#|
{ JQ[~N-
return assignment < T > (t); mbZS J
} RD$"ft]Vc
} ; !awsQ!e|
65@,FDg*i
sF+mfoMtG
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: >$%rs c}^
/q3]AVV
static holder _1; {I]X-+D|_
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 #]vy`rv
!)nA4l=S#
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); :(^,WOf
而不用手动写一个函数对象。 Sz"rp9x+
f0<'IgN
x|TLMu=3=
qh40nqS;9
四. 问题分析 fw[Z7`\Q5
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。 `.0WK
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。 Em(&cra
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 L#\!0YW/@
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 0-N"_1k|?
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ;:^^Qfp
1=9M@r~ ^
五. 问题1:一致性 CP%?,\
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?| bPe|/wp
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 jRhOo%p
cyQ&w>'
struct holder 52zD!(
{
(FwWyt
// U}=o3u
template < typename T > M^e;WY@ D
T & operator ()( const T & r) const P:p@Iep
{ &4m\``//9
return (T & )r; pyf/%9R:d
} }uCC~ <^
} ; &idPO{G
j9bn|p$DA
这样的话assignment也必须相应改动: ,rC$~
&
BS6UXAf{|Z
template < typename Left, typename Right > IpRdGT02
class assignment ]P5|V4FXo
{ ]csfK${
Left l; t/3t69 \x
Right r; YpGG^;M$
public : SDW_Y^Tb
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} E|Q|Nx!6[
template < typename T2 > *[QFIDn:
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ;1wRo`RD
} ; nO{m2&r+
wcd1.$ n
同时,holder的operator=也需要改动: tlz+!>
G<8d=}
template < typename T > 7FTf8
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const oaK&!$S]
{ v&8%t 7|
return assignment < holder, T > ( * this , t); -9f>
rH\3
} I'qIc?
[q%Rx!L
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。 ;;3oWsil}
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 @_+B'<2
'/ >7pB
return l(rhs) = r; <6djdr1:b
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。 5V{>
82
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: $z"1&y)
&F!Ct(c99
template < typename Tp > $N[R99*x8
class constant_t (9_O||ee
{ ^1b/Y8&8A
const Tp t; JxV0y
public : '0\v[f{K3G
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ,f]GOH
template < typename T > Y
>83G`*}b
const Tp & operator ()( const T & r) const I|SQhbi
{ XEB1%. p
return t; ';\v:dP
} &t1Uk[
} ; saj%[Gsy
:d!qZFln
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 y>5??q
下面就可以修改holder的operator=了 Z<Pf[C
qoo+=eh!
template < typename T > ~h<<-c
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const T=kR!Gx
{ ?KKu1~a_
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); dpTeF`N
} d
hp-XIA;
FthrI
同时也要修改assignment的operator() h3<L,Olp
-!C9x?gNY
template < typename T2 > V*C%r:5 ,v
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } }C<<l5/ z
现在代码看起来就很一致了。 !I8m(axW
v"LH^!/
六. 问题2:链式操作 n;F/}:c_a
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ;Sq n
w
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。 $$tFP"pZ
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。 d<@SRHP(
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。 VsrYU@V
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct }+F&=-P)
GgNqc i,
template < typename T > &6#>a"?"
struct result_1 FS1>
J%P
{ 8q5
`A Gl
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 7@6B\':
} ; 7SyysH<H
+4r.G(n),
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: bh~"LQS1
I\,m6=q
template < typename T > H E'1Wa0r
struct ref ?uBZ"^'
{ NQdz]o
typedef T & reference; 0|^/ e-^
} ; jmH=W)
template < typename T > gjGKdTr'
struct ref < T &> ?C6DK{S(
{ ^Fe%1Lnt
typedef T & reference; b)e';M
} ; e0nr dM[i
^s;xLGl]
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: *2(W`m
,2R7AHk
template < typename T > *\M$pUS{
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Ul`~d
!3zH
{ Q~y) V
return l(t) = r(t); K4[XP]\jr
} ;GjZvo
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^ "c
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 A@o:mZ+XN(
8=Z]?D=
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 f-BEfC,}'
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: UgBD|~zu
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 @_L:W1[
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 wyVQV8+&>
最后的布局是: RY4b<i3
Add &W|r
P(
/ \ g:yUZ;U
Divide 5 5x}XiMM
/ \ ))<1"7D^^
_1 3 E;>BcPt5
似乎一切都解决了?不。 O9_S"\8]@
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。 7F;dLd'
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。 ~*-%tFSv
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: ' thEZ
"8%z,lHw
template < typename Right > ~dm/U7B:
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const - UMPt"o
Right & rt) const n_qDg
{ K@0/iWm*
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); uh8+Y%V
p
} |vI1C5e
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 l[cBDNlrC;
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。 KBO{g:"
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。 =ll{M{0Q]!
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。 hHoc>S6^M
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。 +,H6)'#Z
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? OfAh?^R
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: wBb J
\
rF*L@HI
template < class Action > KVC$o+<'`%
class picker : public Action |rhCQ"H
{ )=:gO`"D
public : @ a$HJ:
picker( const Action & act) : Action(act) {} TSp;VrOP
// all the operator overloaded bTrQ(qp
} ; yOQEF\
/;K?Y#mf~j
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 fho$:S
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: [tP6FdS/M=
UojHlTg#bT
template < typename Right > f5droys9
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const Og8'K=O#
{ |fd}B5!c
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); GY[+HgT
} Z
^w5x :
xwm-)~L4T
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > HfN:oww
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。 "\:ZH[j
Y unY'xY
template < typename T > struct picker_maker -T 5$l
{ rP=!!fC1;
typedef picker < constant_t < T > > result; #SR"Q`P
} ; '~Z#h P
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > FX6*`
{ =q4QBAW
typedef picker < T > result; vA(')"DDT
} ; <r1N6(n
Z\)emps
下面总的结构就有了: !:7aXT*D$
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。 EA/+~ux
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。 _&~y{;)S
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 !FhiTh:GCh
至此链式操作完美实现。 u{/!BCKE
c/g"/ICs
G3.MS7J
七. 问题3
+T R#
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。 yQ3*~d~U|L
pR
VL}^Rk
template < typename T1, typename T2 > >UQ`@GdafR
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const KioD/
{ n*
7mP
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ?pLKUA h
} P!Mz5QZ+
G#~6a%VW
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: ic+tn9f\
1aAYBV<3
template < typename T1, typename T2 > ua'dm6",:
struct result_2 KT5"/fv
{ ?_NhR
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; QCI-YJ&o
} ; qZ:-- ,9+
p(5'|eqBV
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
[qO5z~I
这个差事就留给了holder自己。 }k-rOi'jL
-i}@o1o\
b,7@)sZ*
template < int Order > 9=-!~_'1-
class holder; @+S5"W
template <> |0wUOs*5
class holder < 1 > l*l(QvN_
{ [P*w$Hn
public : h2Pvj37
template < typename T > bN#)F
struct result_1 I'_.U]An
{ (S@H'G"
typedef T & result; r}gp{Pf7e
} ; +bj[.
template < typename T1, typename T2 > `_+j+
struct result_2 ^<@9ph
{ #Moju
typedef T1 & result; ^H,o I*
} ; 9J$z/j;X
template < typename T > fYU-pdWPT
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const O*<,lq 0K
{ bB^SD] }C
return (T & )r; E+ 65
} *+E9@r=HF
template < typename T1, typename T2 > D\:~G}M
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const sf|[oD
{ hE-u9i
return (T1 & )r1; N o}Ly{
} D [#1~M
} ; <3!jra,h
8: KlU(J
template <> JvHGu&Nr!
class holder < 2 > Ef;OrE""
{ @Y#{[@Hp%
public : ypuW}H%`
template < typename T > $=j}JX}z
struct result_1 A@@Z?t.
{ | Wrf|%p
typedef T & result; !/w<F{cl
} ; S*o%#ZJN
template < typename T1, typename T2 > p& > z=Z*
struct result_2 ak?XE4-N
{ /lQGFLZL
typedef T2 & result; ~PT(/L
} ; #du!tx ( _
template < typename T > (aX5VB **
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const zl:
5_u=T
{ W@^O'&3d
return (T & )r; B_k[N}|zD
} aF:_ 1.LC
template < typename T1, typename T2 > p5!=Ur&Ac
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const pP&TFy#G+'
{ A22h+8yG
return (T2 & )r2; s!q6OVJ-
} su}>
>07
} ; 89>U Koc?
gE/O29Y
)w8h2=l
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 r@3VN~
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: =<.8
首先 assignment::operator(int, int)被调用: D]9I-|
Xi'y-cV
^
return l(i, j) = r(i, j); 'm@0[i
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) "28b&pm
fPs'A
return ( int & )i; ]@W.5!5H
return ( int & )j; Uk u~"OGC
最后执行i = j; @<ba+z>"~4
可见,参数被正确的选择了。 r/E;tm[\
s@sr.'yU
blcd]7nK
]7C=.'Y
D>u1ngu
八. 中期总结 *dn~-W.
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: \N\Jny
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 DiyviH
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 +$:bzo_u
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor D7b<&D@
\v7M`! &
6@-VLO))O
Kr!(<i
3_W1)vd{
T`f6`1x
九. 简化 (
w(GJ/g
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。 /O1r=lv3Z
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 @,D 3$P8}
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: DUc
-D==
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 '~{^c}
+-*/&|^等 H/>86GG
2. 返回引用。 7z'l}*FRD
=,各种复合赋值等 }qlU
3. 返回固定类型。 >&mlwxqv
各种逻辑/比较操作符(返回bool) U+t|wK
4. 原样返回。 \}Jy=[
operator, I"4j152P|
5. 返回解引用的类型。 A.<HOx
operator*(单目) *ktM<N58
6. 返回地址。 q1sK:)Hu+
operator&(单目) $v?+X20
7. 下表访问返回类型。 $\l7aA5~
operator[] 3A%/H`
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 E~5r8gM,0
operator<<和operator>> i$HaE)qZ
N.OC _H&
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。 Hxft~*
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ]w.:K*_=
)&}\2NK6L
template < typename Left > $E@L{5Yt
struct value_return mw9;LNi\D
{ @O#4duM4Qz
template < typename T > [H-,zY
struct result_1 Bi9b"*LN
{ hc}dS$=C
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; OI"vC1.5
} ; _IJPZ'Hr
Q6Z%T.1
template < typename T1, typename T2 > Q#8}pBw
struct result_2 w}VS mt$F
{ R4G$!6Ld
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; qepsR/0M
} ; l$D]*_ jc,
} ; EotZ$O=
(#FWA<o
n.]K"$230
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 2'_xg~
5 7e'a&}e
下面我们来剥离functor中的operator() uj|{TV>v9
首先operator里面的代码全是下面的形式: !={Z]J
;o]'7qGb
return l(t) op r(t) 9\RSJGx6
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Dk4Jg++
return op l(t) +HNY!fv9
return op l(t1, t2) XYIZ^_My
return l(t) op [8AGW7_
return l(t1, t2) op |i'V\"
hW
return l(t)[r(t)] p_S8m|%
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] qy=4zOOD#
hD!W&Er
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: v;"[1w}
单目: return f(l(t), r(t)); vt}+d
StUm
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); pASNiH698
双目: return f(l(t)); VH7VJ [
return f(l(t1, t2)); #y13(u,dN
下面就是f的实现,以operator/为例 iLw O4i
!qPVC\l
struct meta_divide YlDui8.N
{ P]:r'^Yn
template < typename T1, typename T2 > 44 ,:@
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) mxsmW
{ +c5z-X$^]
return t1 / t2; <wUDcF
} DK 4 8
} ; l<qK'
P4
~F?s\kp6
这个工作可以让宏来做: cmF&1o3_
o
%sBU
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ q
y73
template < typename T1, typename T2 > \ 57IAH$n8o
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ^c3~CD5H
3
以后可以直接用 6KPM4#61o
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) :5hKE(3Q
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数
'&,$"QXwE
(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。。。) eeb`Ao
rtf\{u9 }g
X[b= 25Ct
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
x1y#Q
3/V&PDC*'
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > .w3.zZ0[
class unary_op : public Rettype vcs=!Ace
{ lR[[]Yn
Left l; "mc/fp
public : ($EA/|z
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 9,\b$?9
|D<J9+
template < typename T > ~ *RG|4#
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Br.$:g#
{ hN*,]Z{
return FuncType::execute(l(t)); 0A\OZ^P8
} yi*)g0M
cjfYE]
template < typename T1, typename T2 > n{JBC%^g
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const M72.
{ .g71?^?(
return FuncType::execute(l(t1, t2)); _4F(WC co
} wYy=Tl-N
} ; c?B@XIl
(`PgvBL:
eS(\E0%QI
同样还可以申明一个binary_op A g=>F5
/NfuR$oMd
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > -
y[nMEE
class binary_op : public Rettype U_ n1QU
{ }&A!h
Left l; Zg1=g_xY
Right r; 3T^f#UT
public : @\0U`*]^)
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} NrH2U Jm
_u TaN
template < typename T > (os}s8cIh
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const /f_w@TR\{
{ ,:POo^!/fT
return FuncType::execute(l(t), r(t)); :YaEMQJ^
} &R+/Ie#0dz
("0 7t/||
template < typename T1, typename T2 > R6l`IlG`
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const iJ n<
{ " &2Kvsz
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); *R1m=
} 91%QO?hz
} ; BSt^QH-'
}jHS
MH@=Qqx#=t
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 "TW%-67
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 y#F`yXUj
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) GaV6h|6_
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。 Q@]~O-
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! _8x:%$
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。。。 u#(VR]u\7
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 {Q9?Q?
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) 'J\nvNm
下面是修改过的unary_op jb;!"HC
]@E_Hx{S
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > mQEE?/xX;
class unary_op +KV?W+g)`
{ NG3!09eY
Left l; BUcPMF%\y:
.*\TG/x
public : .Z%y16)T
eC`} oEz
unary_op( const Left & l) : l(l) {} |f5WN&c
OsI>gX>
template < typename T > l;{n"F
struct result_1 %N5gQXg
{ :/YHU3 ~Y
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; *_feD+rq
} ; o/0cd
"#zSk=52z
template < typename T1, typename T2 > We%HdTKT
struct result_2 qTc-Z5
{ 9C&Xs nk
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; I`hltJM'
} ; 38ac~1HjE
Gy}WZ9{
template < typename T1, typename T2 > }!_x\eq^
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Jr|"QRC
{ ~,#zdm1r@
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); l0Rjq*5hJ
} \"=4)Huv
dCq-&3?t
template < typename T > oDz%K?29%
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const K"Vo'9R[_
{ !O|d,)$q
return OpClass::execute(lt(t)); WcRTv"4&
} h8Wv t's
^a+W!
} ; MnToL@
F)fCj^zL
K4w %XVaH
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug C8ss6+k&
好啦,现在才真正完美了。 3=YK" 5J
现在在picker里面就可以这么添加了: q8DSKi
,uz+/K%OA5
template < typename Right > /G[2
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const nV`n=x
{ DX3xWdnr
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Xn:5pd;?B6
} Q\H1=8
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 '7BJ.
/hrVnki*
Eo
h4#fZ\N
,_SE!iL
#B_Em$
十. bind 8ckcTNPu
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。 wY$'KmNW
先来分析一下一段例子 T2EQQFs
Pv-El+e!
`Uz2(zqS
int foo( int x, int y) { return x - y;} |76G#K~<X
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 6f=,$:S$
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ~HW8mly'
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。 dP[vXhc
我们来写个简单的。 0EWov~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: 6Bv!t2
对于函数对象类的版本: lI,lR
Q4~/Tl;
template < typename Func > [Eq7!_3
struct functor_trait |A .U~P):
{ {TmrWFo
typedef typename Func::result_type result_type; n,,hE_
} ; zY11.!2
对于无参数函数的版本: ~Qg:_ @@\
|ZJ<J)y
template < typename Ret > D./!/>@f
struct functor_trait < Ret ( * )() > rN$U%\.I
{ yM_ta '^$
typedef Ret result_type; U3UKu/Z
} ; Ai*R%#
对于单参数函数的版本: )># Y,/q
m=m T`EP
template < typename Ret, typename V1 > GbFtX\s+5j
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ]t2zwHo#
{ OEZ`5"j
typedef Ret result_type; N*^iOm]Y
} ; ?$chO|QY
对于双参数函数的版本: zcqv0lM '
[
GcH4E9r
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > aLo^f=S
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > N<d0C
{ 0\B31=N(
typedef Ret result_type; #1,"^k^
} ; 0c-.h
等等。。。 \`kH2`
然后我们就可以仿照value_return写一个policy h)NZG6R
BB$(0mM^
template < typename Func > 4+tKg*|
struct func_return HpXQD;
{ ^X?D4a|;#g
template < typename T > uT
Z#85L`
struct result_1 _VjfjA<c8
{ *A^`[_y
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; T'W@fif
} ; W5)R{w0`GD
r
9~Wh
$
template < typename T1, typename T2 > B@+&?%ub:
struct result_2 /r8'stRzv
{ og?>Q i Tr
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; #7*{ $v
} ; $.5f-vQp
} ; c4Leh"ry
:cE6-Fv
6x.ZS'y
最后一个单参数binder就很容易写出来了 e=H,|)P
8h?):e
template < typename Func, typename aPicker > ~dtS
class binder_1 HL`=zB%
{ :-[y`/R
Func fn; If*+yr|
aPicker pk; qH=<8Iu
public : )0 1,3J>#
^ UDNp.6k
template < typename T > u4KP;_,m
struct result_1 ~K2.T7=
{ m)1+D"z
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; f{HjM?
Mb3
} ; S-
N
[
Y[R;UJE`5
template < typename T1, typename T2 > F
]x2;N
struct result_2 f,
iHM
{ ~+)sL1lx
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; + g*s%^(E
} ; <Pnz$nH:e
Sb|9U8h
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} >WZ_) `R
6OPYq*|
template < typename T > ,_iR
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const x
&
ZW
f?
{ 0XzrzT"&
return fn(pk(t)); O;6am++M@
} qib4DT$v-6
template < typename T1, typename T2 > _!ITCkBj
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const W1!Nq`
{ j*fs [4
return fn(pk(t1, t2)); |y%M";MI
} [-p?gyl
} ; Z(|'zAb^
3 q^^Os
sy(8-zbI
一目了然不是么? !uc"|S?
最后实现bind K\VL[HP-
v;ZIqn"
sQ
aP:@
template < typename Func, typename aPicker > X4$86
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 1
k\~%
{ isR)^fI|
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); v?L`aj1ox
} U{Xx)l/o
Pw|J([
2个以上参数的bind可以同理实现。 y?-zQs0
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。 .QLjaEja
KmX?W/%R
十一. phoenix -L6V)aK&
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: Q13>z%Rge
w7e+~8|
for_each(v.begin(), v.end(), Z[GeU>?P
( 5<77o|
do_ KM9)
[ tPz!C&.=
cout << _1 << " , " 9NEL[J|
] 40m>~I^q}
.while_( -- _1), -RBH5+SS2
cout << var( " \n " ) A>B_~=
) \1f&D!F]b
); mGC! 7^_D`
d+L!s7
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: s;Sv@=\
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 EHlkt,h*
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 W&s@2y?rF
那么我们就照着这个思路来实现吧: wqE+hKs,
_!C M
;hZ^zL
template < typename Cond, typename Actor > x*a^msY%
class do_while 7\<}378/^
{ HlgkW&