一. 什么是Lambda B<0lif|
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 W?6RUyMC$T
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, lJU[9)Q_
i$%V)pH~F
;dPLi4=o
Ay56@_d2
class filler i<@|+*>M
{ Z/_RQ q
public : L[O+9Yh
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} -2Ub'*qK
} ; C w$y
K-#Rm%J+Wy
lI&0
V5
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: T1e}WJbFE
DrB=
&}P62&
!{ )H
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); M)|}Vn;!
,:;_j<g`e
xQ$*K]VP
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 w>m/c1
q@^=im
e|{6^g<ru
Xw![}L>
二. 战前分析 cFuvi^n\
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。 6lZhV[~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 C\fc 4
.|o7YTcR:
zIm$S/Qe*
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); `FmI?:Cv
/* --------------------------------------------- */ 6BMRl%3>Z
vector < int *> vp( 10 ); P/ug'
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); A\ LTAp(I
/* --------------------------------------------- */ |'a5nh!
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); -M(:z
/* --------------------------------------------- */ ? ZN8Ku
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); J6f;dF^
/* --------------------------------------------- */ }l_) d
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); rb,&i1
/* --------------------------------------------- */ *8MU,6
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); D5U\~'{L
ogQbST
4}=]QQoE
dIK!xOStA
看了之后,我们可以思考一些问题: RL>[t
1._1, _2是什么? Uu3[Cf=C
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 u2BVQ<SA
2._1 = 1是在做什么? B8C"i%8V)
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ZpWG
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 X,gXgx P\
j@ =n|cq
'2#O{
三. 动工 am@\$Sa4
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: i12iB+q
#t{?WkO[
Q=>@:1=
s%p(_pB
template < typename T > JQ0KXS Nr
class assignment YK_a37E{F
{ LQR9S/?Ld
T value; p+yU!Qj
public : dGHRHXi
assignment( const T & v) : value(v) {} Ag}>gbz~G
template < typename T2 > 8)M .W
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ^i@t OtS
} ; T!J\Dm-
f<y""0L9
,qaIdw [
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 -a/5
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment D'A)H
y" P$:l
.F> cZ,
qzmY]N+w|
class holder 8=<d2u'
{ t7R; RF
public : $s?q>Z)
template < typename T > @8DA
assignment < T > operator = ( const T & t) const x'n J_0
{ 2uU~$7~N
return assignment < T > (t); 8th G-
} ZW*"Kok
} ; > \KBXS}
a0y;c@pkO
5\qoZs*e
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 1C'lT,twl
L?0dZY-"
static holder _1; &]uhPx/
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ,mjwQ6:Ny
.GkH^9THP
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); xS*f{5Hr8
而不用手动写一个函数对象。 &OWiA;e?f
FFP>Y*v(
z<s]Z
pbju;h)O!|
四. 问题分析 J/ <[irC
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 E!jM&\Z j
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 ?][Mv`ST
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 |A}E/=HPU
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 p Sc<3OI
下面我们可以对这几个问题进行分析。 vek9. 4! ]
>fQ-(io
五. 问题1:一致性 }1Q]C"hY
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| &Zq43~
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 I
gA0RY1
EPdR-dC^wE
struct holder @S<=Okrlj
{ D4;V8(w=#
// ]\*g/QV
template < typename T > ym<G.3%1
T & operator ()( const T & r) const Z2hRTJJ[A
{ NDCZc_
return (T & )r; Bd)Qz(>rw
} ?%B%[u
} ; G^j/8e
bL{wCo-Y
这样的话assignment也必须相应改动: ^;Ap-2Ww
YVqhX]/
template < typename Left, typename Right > O_(/uLH
class assignment [ @&
{ p@>_1A}qh_
Left l; uppA`>
Right r; #ZF|5r +
public : *\:u}'[
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} :] {+3A
template < typename T2 > 9cX
~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } @yS
} ; r|6S&Ia>
zVJwmp^
同时,holder的operator=也需要改动: !<@k\~9^D
uRwIxT2
template < typename T > {i`BDOaL
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const EZE/~$`3
{ V+cHL
return assignment < holder, T > ( * this , t); w6v P
a
} p\1[cz)B
/dhw~|
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。 pH'#v]"
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 bU(t5
[
U!^\DocAY
return l(rhs) = r; fMI4'.Od
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。 W UDQb5k
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: cYmMO[4YG'
3($%A GKJ
template < typename Tp > :Y~fPke
class constant_t IHMZE42
{ RY&Wvkjh
const Tp t; ;' YM@n
public : 1k3wBc5<
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} * t{A=Wk
template < typename T > &*/8Ojv)9
const Tp & operator ()( const T & r) const E(>RmPP=7
{ [:TOU^
return t; Bp>%'L
} L]9uY
} ; *5.s@L( VU
xSug-
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 OGrp{s
下面就可以修改holder的operator=了 cAV9.VS<L
2*F["E
template < typename T > n3jA[p:
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const x]XhWScr'
{ e*Sv}4e=.
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); &ZClv"6
} {&,a)h7&
>}43MxU?
同时也要修改assignment的operator() V[uB0#Lp
\y"!`.E7\d
template < typename T2 > TOeJnk
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } c+Ejah+
现在代码看起来就很一致了。 `2Ju[P
w*u HB;?
六. 问题2:链式操作 G6]M~:<i
现在让我们来看看如何处理链式操作。 N9Y,%lQ|B8
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。 Dwe_ytjpc
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。 "Z#97Jc+J
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。 w91{''sK
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct `BdZqXKG
n!~{4
uUW
template < typename T >
9 k)?-
struct result_1 oslV@v
F
{ IM7k\
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 0bzD-K4WVd
} ; 6Z\[{S];
$._p !, <
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ;.'2ZNt2
v%VCFJ
template < typename T > LK)0g 4{
struct ref /E@LnKe
{ #3f\,4K5
typedef T & reference; o{(-jhR
} ; Z; r}Gm
template < typename T > tE/j3
struct ref < T &> 'dDd9
{ ~^UQw?;
typedef T & reference; O\q|b#q}/
} ; p>96>7w
ac p-4g+j
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: %1 9TJn%J$
e(@ YBQ/Z
template < typename T > ahU\(=
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const !6'j
W!
{ +D&W!m
return l(t) = r(t); s,\!@[N
} K)`,|q* \
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。 X48Q{E+
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 A?06fo,
l[fU0;A
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 9(dbou
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: .-k\Q}D
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 o;7!$v>uK
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 J'sVT{@GS
最后的布局是: ^!3Sz1
Add ]HgAI$aA,
/ \ !rlN|HB
Divide 5 vClD)Ar
/ \ l
Ztq_* Fl
_1 3 (@vu/yN
似乎一切都解决了?不。 n"Ot'1yr
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。 I@08F
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。 ]6v6&YV
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: N5Eb.a9S
9?:SxI;v
template < typename Right > =P!SN]nFeP
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const wv|:-8V
Right & rt) const 5 S$*YRp
{ 4(B{-cK
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ?{mFQ
} N1jj\.nB
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 %u-l6<w#R
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 #*:y2W%H
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 nzmv>s&UW
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 w&8gA[y*u
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 {n2mh%I
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? !G.)%+Z
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: ~Y<x-)R
{e/Qs|a
R
template < class Action > 2_6x2Ia4
class picker : public Action Z)Nl\e& M
{ ~9#\+[ d_
public : +O`0Mc$%'
picker( const Action & act) : Action(act) {} CaX&T2(
// all the operator overloaded H,9e<x#own
} ; ;,}tXz
J GnL[9P_
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。 A_6b 4T
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: lwIU|T<4
/m%i"kki
template < typename Right > {<5rbsqk
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const i|0H {q
{ x3xBl_t
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); HA&][%^
} eVL'Ao&Ho
a*o#,T5A
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > v?F~fRH
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。 ^CX=<
x>m_ v
template < typename T > struct picker_maker MQ9 9fD$
{ @x3x/gU
typedef picker < constant_t < T > > result; y)X1!3~(
} ; Ho9 a#9
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > /xj^TyWM
{ hVo]fD|W
typedef picker < T > result; Jf{6'Ub
} ; f5<qF ]Y/
C
vfm ,BL
下面总的结构就有了: v@TP_Ka
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。 5rK7nLb
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。 w0(A7L:L
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 6 6WAD$8$
至此链式操作完美实现。 V6)\;c
fT9$0:eO
#G%[4.$n.
七. 问题3 ORHs1/L`j
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。 J=|PZ2"
. S4Xw2MS
template < typename T1, typename T2 > {{w5F2b((%
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const gBGUGjVj
{ ^cB83%<Z
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); :t+XW`eQR:
} MgyV{`
ZE863M@.
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: T+7-6y+ d
4Ynv=G Qz
template < typename T1, typename T2 > u+"3l@Y#
struct result_2 J24<X9b
{ bII pJQ1.[
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; XgE\q
} ; RuSKJ,T:9
' ^L|}e
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? .6z8fjttOC
这个差事就留给了holder自己。 ~{lSc/SP|
D#R5G
qC]6g
template < int Order > P0,@#M&
class holder; L q<#
template <> Ib3n%AG
class holder < 1 > 1S
.~Vh0Q,
{ T9N][5 \
public : yXyL,R
template < typename T > Wv!#B$J~U
struct result_1 q9 !)YP+w
{ <=2\xJfxB
typedef T & result; ~Ry?}5&:
} ; FY1
>{Bn
template < typename T1, typename T2 > 9cQZ`Ex
struct result_2 5'=\$Ob
{ [vCZoG8+>
typedef T1 & result; k'Is]=3
} ; vJTdZ p
template < typename T > 6jz6
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const xe9E</M_
{ SbS*z:
return (T & )r; VrDSN
} .)J7 \z8m
template < typename T1, typename T2 > ;Qe-y|>
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const wj$l 093
{ 2loy4f
return (T1 & )r1; h$]=z\=
} l12Pj02 w
} ; +P YX.
/,#HGu]q'
template <> H&0dc.n~.
class holder < 2 > KWwEK]
{ }t5-%&gBY0
public : ?}p~8{ '
template < typename T > .yK~FzLs
struct result_1 R]L$Ld< ij
{ =
cQK^$6(
typedef T & result; uW4)DT9[5
} ; ,i0Dw"/u
template < typename T1, typename T2 > PX!$w*q
struct result_2 gt]k#(S
{ ZbBz@1O
typedef T2 & result; !' ;1;k);
} ; R#QOG}
template < typename T > (@wgNA-P
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const EyU 5r$G
{ I'W`XN
return (T & )r; l;F\s&^
} m/M=.\]
template < typename T1, typename T2 > Gs`[\<;LI
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ",&^ f
{ d'p]F~a
return (T2 & )r2; \_GG6
} 7I\qEr57
} ; {nQ?+o3
5pC+*n.
aL?+# j^"
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> >。 /?(\6Z_A
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 47<fg&T
首先 assignment::operator(int, int)被调用: R
-#40
.5?e)o)
return l(i, j) = r(i, j); 0Ncx':]5
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) |j2b=0Rpk
'BUix!k0<
return ( int & )i; (%N=7?
return ( int & )j; !]#@:Z
最后执行i = j; TPE1}8p17
可见,参数被正确的选择了。 R_JB`HFy=
VK)vb.:
_mBFmXHHS$
Z+8Q{|Ev
kJP`C\4}f
八. 中期总结 A[7\!bq5
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: p"'knZG
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 U!y GZEU"[
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ;,WI_iP(w
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor O%Hc%EfG
Qk5pRoL_
'sII/sq`(
W{@,DQ
e@j&c:p(Y
6VUkZKc
九. 简化 W%&gvZre.
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。 NUN~T (
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 frh!dN
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: '?gF9:
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Qq7%{`<}
+-*/&|^等 ]?un'$%e
2. 返回引用。 >IT19(J;A
=,各种复合赋值等 UR{OrNg*
3. 返回固定类型。 [}+h86:y
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Y|
dw>qO
4. 原样返回。 4lp90sa
operator, D*_Z"q_B
5. 返回解引用的类型。 &eA!h
operator*(单目) " J4?Sb <
6. 返回地址。 d~QZcR
operator&(单目) z JBcz,
7. 下表访问返回类型。 +<})`(8
operator[] gl$}t H
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 9M]%h
operator<<和operator>> Jn\@wF9xd
>?L)+*^
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。 D!g\-y
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 7;8DKY q
[Dq@(Q s'
template < typename Left > hJc^NU5
struct value_return (ah^</
{ {SRv=g
template < typename T > Efa3{
7>{
struct result_1 ABIQi[A
{ LlF|VR&P.
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; #;(Q \
} ; F'^y?UP[
`Q1;Y
template < typename T1, typename T2 > h
7/wkv\y9
struct result_2 "KHe6otmi_
{ I9ZJ"29
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; j>I.d+
} ; s$3WJ'yr
} ; e~1$x`DH
77/j}Pxh
=XhxD<kI
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait S=zW
wo$
Ly_.%f
下面我们来剥离functor中的operator() qDK\MQ!
首先operator里面的代码全是下面的形式: cx_$`H
V9\y*6#Y,
return l(t) op r(t) !h.bD/?K
return l(t1, t2) op r(t1, t2) u-k!h
return op l(t) lHc|:vG?
return op l(t1, t2) 4yDWVd;
return l(t) op KB`">zq$u
return l(t1, t2) op 8(@Y@`/
return l(t)[r(t)] '-2|GX_o
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Cj10?BNV)
8h{;*Wr-
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: 1\LK[tvh
单目: return f(l(t), r(t)); @tfatq+q
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); /I@`B2
双目: return f(l(t)); Y{`hRz`
return f(l(t1, t2)); aSMSuX8
下面就是f的实现,以operator/为例 3;er.SFu{
+rOfQ'lQ
struct meta_divide btDPP k'
{
B@K =^77
template < typename T1, typename T2 > {SJnPr3R
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) rhH !-`m
{ M1,1J-h
return t1 / t2; Aw,#oG {N
} feA(Rj
} ; +V,Ld&r
pP^"p"<s
这个工作可以让宏来做: <=gf|(
a-Ne!M[
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 3IYbgUG
template < typename T1, typename T2 > \ rrc>O*>{i
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; *<l9d
以后可以直接用 #(dERET*
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) F m$;p6&j
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 tK LAA+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。。。) be(p13&od
|>Wi5h{6X
Y6ORI
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 M^?=!!US^
qy,X#y'FuE
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > VK/i5yT5N
class unary_op : public Rettype Y^ti;:
{ -FW'i10\2+
Left l; nOdAp4{:q%
public : >vk?wY^f
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 9 Xx4,#?
S+M:{<AR
template < typename T > n||!/u)*
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <^YZ#3~1T
{ 3@^b's'S|}
return FuncType::execute(l(t)); !k0t
(.
} A]%hM_5 s
E?^A+)<"
template < typename T1, typename T2 > nk+*M9r|I
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const xyaU!E*
{ SO}en[()O
return FuncType::execute(l(t1, t2)); Z<~^(W7h
} Nbm=;FHB`
} ; c[E>2P2-_
MnT+p[.
jY8u1z
同样还可以申明一个binary_op h|
]BA}D
+{/*P5
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > SPY4l*kX
class binary_op : public Rettype f')3~)"
{ iT"H%{+~
Left l; @V5'+^O
Right r; G[[NDK
public : K)n0?Q_>
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} pgU4>tyD
9KLhAYaq
template < typename T > }dSxrT
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const bcy(
?(
{ j,CMcP7A -
return FuncType::execute(l(t), r(t)); Mb[4G>-v=
} PdD|3B&
yi9c+w)b
template < typename T1, typename T2 > H=k`7YN
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $[-{Mm
{ C%+>uzVIw
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); `Ao;xOJ
} 8L}N,6gC4_
} ; $N`uM
?FRQ!R
fl18x;^I
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 u#m(Py
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 dk9nhS+faJ
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 4uUR2J
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 )B'U_*
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! #pz{,
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 ofA6EmQ37
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 r]vD]
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) :j m|)
下面是修改过的unary_op 3((53@s98
5`3f"(ay/
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > .5m^)hi
class unary_op ^. i;,
{ MB,P#7|
Left l; 07dUBoq
PX1Scvi
public : dLek4q
`l
6uH1dsD
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 7J%v""\1!
o )
FjWf;
template < typename T > FE/2.!]&o
struct result_1 8Bnw//_pT
{ ^D0BGC&&
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; "@[xo7T
} ; .W+ F<]r
WPM<Qv L
template < typename T1, typename T2 > XU#nqvS` .
struct result_2 ^(0tNX/XD
{ OWK)4[HY(
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; \T_?<t,UT
} ; ?JD\pYg[/
!u#o"e<qh
template < typename T1, typename T2 > It\ob7n
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {M?!nS6t
{ db!2nImNu\
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); T7.u7@V2
} `|^<y.-6
E4'D4@\W
template < typename T > '#.:%4
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const B&m?3w
{ 6YZ&>`a^
return OpClass::execute(lt(t)); ,b@0Qa"
} /m;w~-N
Vy:ER
} ; NB&u^8b
| We @p
e-os0F
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 1*x4T%RF$
好啦,现在才真正完美了。 +Hb6j02#
现在在picker里面就可以这么添加了: G\H@lFh
@$79$:q N
template < typename Right > (t9qwSS8z
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ^~5tntb.
{ 7,e=|%7.
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); >~$ S!
} .6E7 R
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。 AMYoSc
A_%}kt
(6
t@/r1u|iq
5Wi5`8m
]~(Ipz2NP
十. bind ZH%[wQ~4
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。 =fHt|}.K
先来分析一下一段例子 8}Y(
@
%4
b}$m!c:<8
Te>7I
int foo( int x, int y) { return x - y;} yg2~qa:dZ
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 y( MF_'l
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 CFZ=!s)B
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。 zF]hfP0Q
我们来写个简单的。 |l ~BdP
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: $}k"wI[
对于函数对象类的版本: JPUDnPr
;8g#"p*&
template < typename Func > ){>;eky
struct functor_trait ~pj9_I
{ US7hK Nm.
typedef typename Func::result_type result_type; _jZDSz|Yb
} ; Q$,8yTM
对于无参数函数的版本: nwN<Q\]S
KX<RD|=
template < typename Ret > jVRd[
struct functor_trait < Ret ( * )() >
X2i<2N*@
{ eS@RA2
typedef Ret result_type; mc(&'U8R0I
} ; -r-`T
s
对于单参数函数的版本: \lR~!6:
=WEfo;
template < typename Ret, typename V1 > ;gm){ g
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > &,&+/Sr11
{ @R2|=ox
typedef Ret result_type; \hM6 ykY-
} ; >uOc#+5M.
对于双参数函数的版本: >M:5yk@
4g1u9Sc0
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > K)Db3JIIk
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > fJE ki>1
{ ooZ7HTP|
typedef Ret result_type; $zmES tcm
} ; il-&d]AP
等等。。。
5Ll[vBW
然后我们就可以仿照value_return写一个policy LwGcy1F.
x2ol
template < typename Func > }UGPEf\
struct func_return J*U(f{Q(
{ 74Q?%X
template < typename T > g>im2AD+e
struct result_1 ^1cqx]>E
{ Y5MHd>m
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ~hvhT}lE
} ; :za!!^
{J0^S
template < typename T1, typename T2 > !)9zH
struct result_2 L8j,?u#
{ +&?VA!}.
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; iD(K*[;lc
} ; #Y18z5vo
} ; z|b4w7I
&6\rKOsn
y
ph
最后一个单参数binder就很容易写出来了 p[o2F5 T2
#^v5Eo
template < typename Func, typename aPicker > 3mJHk<m8T
class binder_1 ]owH [wvX
{ A:NY:#uC
Func fn; >Le
mTr
aPicker pk; Dea;9O
public : F'#3wCzt
. t3@86xTJ
template < typename T > [#Yyw8V#<
struct result_1 vl*RRoJ
{ S,8zh/1y
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; FD@! z
:
} ; k2@IJ~
P!O#"(r2]
template < typename T1, typename T2 > K0E;4r
struct result_2 |;_
yAL
{ 1QN]9R0`#7
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; W.67, 0m$
} ; &1[5b8H;+
Xl aNR+
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ]52_p[hZ}<
B\=&v8
template < typename T > FFQF0.@EBi
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #* Hhe>
{ gvU6p[ D
return fn(pk(t)); +.R-a+y3
} 8EE7mEmLH
template < typename T1, typename T2 > 3Q ]MT
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const q@!:<Ra,){
{ b]Y,& 8}[+
return fn(pk(t1, t2)); )T3wU~%
} v[|iuOU
} ; 9]YmP8
n)=&=Uj`f
\ D[BRE+
一目了然不是么? vB
Jva8;Q
最后实现bind 16+@#d%#p
K7l{&2>?
l1:j/[B=
template < typename Func, typename aPicker > /.?\P#9)
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) DuE>KX{<!R
{ )3
r1; ^W
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); d}=p-s.GA
} zm}1~A
.U3p~M+
2个以上参数的bind可以同理实现。 g&bO8vR=
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。 {e@1,19
p&\uF#I;
十一. phoenix B 3h<K}
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: m,KY_1%M
vP?yl "U
for_each(v.begin(), v.end(), M`<D Z<:<
( -?(RoWv@X&
do_ wLO/2V}/
[ Qm-P& g-
cout << _1 << " , " gky_]7Av
] 'I P!)DS
.while_( -- _1), 5a`}DTB[Co
cout << var( " \n " ) D[r
) btYPp0o~
); <