一. 什么是Lambda 191&_*Xb
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 T97]P-}
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, K-&V,MI
`bc;]@"
E9V5$
TNQP"9[?
class filler JsO
*1{6g
{ )"+(butI&
public : 0@2mXO9f"
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} m^x6>9,
} ; y^7}oH _
pIbdN/z
/x{s5P3
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:e:P 2
4nAa`(62
L. ]$6Q0
^( Rvk
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); .Vq)zi1<
i|1^+;
8BvonYt=8
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Qv-@Zt!8
/*|oL#hK
P]z[v)}
U\rh[0
二. 战前分析 |a{Q0:
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 x1 1U@jd+1
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 _{jjgQJ5
k? Xc
HK+/:'Pu
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); O0>A+o[1F
/* --------------------------------------------- */ wW>)(&!F
vector < int *> vp( 10 ); WL{(Ob
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); -|rLs$V1r
/* --------------------------------------------- */ ;l$ \6T
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); UJs$q\#RO
/* --------------------------------------------- */ c)0amM
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); (LHp%LaZ\;
/* --------------------------------------------- */ jmg!Ml
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); F ]O$(7*
/* --------------------------------------------- */ f3|@|'
;
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); )J?{+3
l]<L [Y,E-
Lr`1TH,
{,OS-g
看了之后,我们可以思考一些问题: Cye$H9 2
1._1, _2是什么? k=GG>]<i
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 bqQq=SO
2._1 = 1是在做什么? :iR \%
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 0P>OJYFr'
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 wM_c48|d
L#)(H^[
*-s,.
F+c
三. 动工 kM`l
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: #P#-xz
PR|R`.QSs
76.{0c
LI)!4(WH
template < typename T > 4.RG4Jq
class assignment m*X[ Jtr
{ )bx_;9Y{
T value; %<8nF5
public : HG'{J ^t
assignment( const T & v) : value(v) {} .Wi{lt
template < typename T2 > d2s OYCKe
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } |#l=
} ; *)]"27^
L!_ZY
/m _kn
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 DP/J(>eG
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment [Pe#kzLX
``ekR6[ 8c
[#YE^[*qK
sS
TPMh
class holder u9=SpgB#
{ .k4W_9
public : r3rxC&
template < typename T > NrDi
assignment < T > operator = ( const T & t) const W(fr<<hL
{ k#bu#YZk
return assignment < T > (t); Y,8KPg@W
} fQ+VT|jzx
} ; x( mE<UQN
fQ>4MKLw=d
gqib:q;r
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: .ut{,(5
dMx4ykrR
static holder _1; (eCFWmO
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 9s
+z B
')S;[= v
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); zq5'i!s !0
而不用手动写一个函数对象。
yz+, gLY
O?EB8RB
^0W(hA
c':ezEaC
四. 问题分析 t<:D@J]a
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 cD1o"bq
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 RnfXN)+P
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 *5$&`&,
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 !0/z>#b
下面我们可以对这几个问题进行分析。 !\[+99F#
,(G%e
五. 问题1:一致性
>95TvJ
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?| tNs~M4TVVH
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 p<WFqLe(":
0JRD
struct holder q&'Lbxc>c
{ 0@1:M
// C-P06Q]
template < typename T > bAxTLIf
T & operator ()( const T & r) const RK9>dkW
{ -jg (G GJ
return (T & )r; ]6tkEyuq
} &;H{cv`
} ; ~!%0Z9>ap
$7I]`Jt
这样的话assignment也必须相应改动: |c-LSs'\
V'Y{v
template < typename Left, typename Right > b'>8ZIY
class assignment ^c9ThV.v
{ D_|B2gdZY
Left l; :s8A:mx
Right r; nN`"z3o
public : {g/wY%u=
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} U2*6}c<
template < typename T2 > 0/]_nd
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ](r
^.k,R
} ; =.m6FRsU
5!fSW2N
同时,holder的operator=也需要改动: hQh9ok8S
67<CbQZoN3
template < typename T > ~] =?b)B
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const yYAnwf
{ vW.%[]
return assignment < holder, T > ( * this , t); _=`x])mM
} 1czG55 |
3_qdJ<,
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。 &R]pw`mTH
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 c]Unbm^w
R $b,h
return l(rhs) = r; :B#EqeI
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 #0MK(Ut/
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: *M!kA65'
9\51Z:>
template < typename Tp > QJ4AL3
^6
class constant_t AF#_nK)@
{ |1V2tx
const Tp t; o<4D=.g7D
public : A|vP$zy
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} n! .2aq
template < typename T > >_Uj?F:
const Tp & operator ()( const T & r) const OAok
{ ' Js?N
return t; !P|5#.eC
} \.>.c g
} ; vj3isI4lU
5-p.MGso
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 _@prmSc
下面就可以修改holder的operator=了 @%B4;c
S[U/qO)m
template < typename T > npj/7nZj
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const q:yO92Ow
{ [-VGArD[k,
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); nYov>x]
} P3$,ca'
IxP^i{/1?
同时也要修改assignment的operator() h*'d;_(,
]31$KBC
template < typename T2 > A9n41,h
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } $xcv >
现在代码看起来就很一致了。 5Bd(>'ig_
N *1
六. 问题2:链式操作 @KJV1t`
现在让我们来看看如何处理链式操作。 R9=K(pOT
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。 )OUU]MUH
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。 =, TS MV
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。 \1{_lynD
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct U3VT*nj'
N?^_=KE@
template < typename T > ~>w:;M=sV8
struct result_1 cKpQr7]ur
{ ]+lF=kkc%
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; <{ #<5 8
} ; gUb
"3g0
~ a>S#S
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: . =R=cA7
&[)D]UL
template < typename T > D8 wG!X
struct ref /1N)d?Pcl
{ w<mqe0
typedef T & reference; ?Hk.|5A}
} ; C,3T!\
template < typename T > *cQz[S@F
struct ref < T &> 6,zDBax
{ 5IO3 % p?
typedef T & reference; g6`.qyVfz'
} ; E]?2!)mgce
@QX4 \
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: +ruj
YiO3<}Uf
template < typename T > 6<+8}`@B>G
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 0*{@E%9
{ Ul9b.`6
return l(t) = r(t); s1v{~xP
} G*=H;Upi
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。 %D. @L
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 o=@ UXi
DSTx#*
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 hOV_Oqe4?
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: w[|y0jtw
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 i'9eKO
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 WE7>?H*Ro
最后的布局是: sgR
9d
Add z^"?sd
/ \ J (=4
Divide 5 _5Bu [I
/ \ jw/wcP
_1 3 NCp%sGBmG
似乎一切都解决了?不。 ;Xz(B4 N~o
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。 ;,R[]B01u
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。 9B&
}7kk
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: %OTQRe:
'\4c "Ho
template < typename Right > Xk;Uk[
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const [+yGDMLs
Right & rt) const 3KR2TcT#{
{ wbo{JQ
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); '! #On/
} E`U&Z
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 6Uch0xha!
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。 5Gc_LI&v7
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。 &`-_)~5]
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。 5R&x{jf$
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。 "Wxo[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? ZE{aS4c
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: $gXkx D
D<lQoO+
template < class Action > PV5-^Y"v
class picker : public Action z&\Il#'\m+
{ YWybPD4\(
public : 't||F1X~J
picker( const Action & act) : Action(act) {} 9<+;hH8J_r
// all the operator overloaded Pm;x]Aj
} ; MH C.k=
};4pZceV
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。 `M towXj
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: uZo]8mV
@'6S[zU
template < typename Right > BXagSenc
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const qiF@7i
{ k8!hvJ)?
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 6:e}v'q{
} ){?mKB5
9/@FADh
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Q"x`+?!
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。 R
(+h)#![
Fr938q6^-
template < typename T > struct picker_maker !y[}|
{ 9Ba%=
typedef picker < constant_t < T > > result; d m/-}
} ; a>-}\GXTA
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > >
hg<"Yg=
{ 3:l: ~Vn
typedef picker < T > result; jV(xYA3
} ; #"3[f@|e
]j%*"V
下面总的结构就有了: pe`TH::p
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。 uOivnJ?
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。 2ID*U d*
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 a+4`}:KA#
至此链式操作完美实现。 C}M0XW
%RfY`n
:8\*)"^E
七. 问题3 TsFV
;Sl3
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。 +R{A'Yl[(
:
9djMsd
template < typename T1, typename T2 > 9XJ9~I?
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Xy3g(x]
{ T2/v}
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); u`L!za7fi
} ~:ub
14@q $}sf
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: 8S[<[CH
;:8jxkx6%
template < typename T1, typename T2 > 6I5[^fv45G
struct result_2 S+Yy
{ kp#c:ym
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; /jK17}j
} ; wt_?B_nR
~]6Oz;~<3
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? Ca`/ t8=
这个差事就留给了holder自己。 $z`cMQ r
//'xR8Z
{$u@6&
B
template < int Order > w'5dk3$"
class holder; (Ay4B*|!
template <> Hjo:;s
class holder < 1 > ]
fwTi(4y
{ ~NxoF
public : 2\iD;Z#gM
template < typename T > /FNj|7s
struct result_1 +^]PBMM1w
{ n_!]B_Vd$
typedef T & result; 4%c7#AX[T
} ; 9cw4tqTm
template < typename T1, typename T2 > ek0;8Ds9
struct result_2 AIRVvW~($
{ a s<q
typedef T1 & result; Tr}$Pb1
} ; |]]pHC_/W
template < typename T > gYH:EuY,
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const s_Ge22BZ
{ H $qdU!c
return (T & )r; E6wST@r
} qzU2H
template < typename T1, typename T2 > \SH D
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !\D]\|Bo
{ t2-zJJf8
return (T1 & )r1;
"ppb%=
} S;AnpiBM8
} ; X-2S*L'
C6=;(=?C
template <> }RP 9%n^
class holder < 2 > ]@<3 6ByM
{ :Ro"
0/d
public : GzZ|T7fm
template < typename T > r@@eC['
struct result_1 %RD7=Z-z
{ eJ)KE5%n#
typedef T & result; uL2{v
} ; m=y,_Pz>U
template < typename T1, typename T2 > Y|N vBr
struct result_2 a!J ow?(
{ Bw/H'Y
typedef T2 & result; *p5T
} ; VFaK>gQ
template < typename T > RO3e
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const p 2f
WL
{ $=g.-F%*=
return (T & )r; ZzaW@6LJF
} j]F3[gpc
template < typename T1, typename T2 > 1X_!%Z
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const O}iKPY8K
{ mt6uW+t/
return (T2 & )r2; n7!Lwq2
} &l}xBQAL
} ; hE`%1j2(
](6vG$\
}6{ )Jv
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> >。 nsw8[pk
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: i@?<]n
首先 assignment::operator(int, int)被调用: f7AJSHe
&IPK5o,
return l(i, j) = r(i, j); kk./-G
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) k)t8J \
2X|jq4
return ( int & )i; - OGy-"
return ( int & )j; zgOwSg8
最后执行i = j; hQLx"R$
可见,参数被正确的选择了。 vh.tk^&
lSv;wwEg
$<DA[
%pv
iYs?B0*JWK
3T^dgWXEG
八. 中期总结 :v ~q
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: DMpd(ws
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 &IY_z0=
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 exU=!3Ji
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor *G"#.YvE
6? ly.h$
5Jd {Ev
tce8*:rNH
7n]%`Yb
iz5wUyeg
九. 简化 k(Xv&Zn
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。 A{"t0Ai='0
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 #u(,#(P'#
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: "<R
2oo)^
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 J~`%Nj5>
+-*/&|^等 L uKm
2. 返回引用。 Y|jesa {x
=,各种复合赋值等 2{:
J1'pC
3. 返回固定类型。 m3e49 bP
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Oj\mkg
4. 原样返回。 !Hj)S](F
operator, [)c|oh%
5. 返回解引用的类型。 ;itg>\p3
operator*(单目) nL~
b
6. 返回地址。 /hR]aw
operator&(单目) Jtk(yp{Zz
7. 下表访问返回类型。 ]`9K|v
operator[] 8nR,GW\
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Vtk|WV?>P+
operator<<和operator>> >:|q J$J.
S*:w\nXP~
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 2a-hf|b1
例如针对第一条,我们实现一个policy类: >1zzDd_
8"^TWzg}L
template < typename Left > 5nb6k,+E
struct value_return T+!kRigN~P
{ L@GD$F=<0
template < typename T > {mGWMv
struct result_1 AW68'G*m
{ x*)O<K
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; NWj@iyi<
} ; mr.DP~O:9p
A[a+,TN{
template < typename T1, typename T2 > ??Ac=K\
struct result_2 yK3z3"1M?
{ F
tjm@:X
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; i(rY'o2 BN
} ; ^123.Ru|t
} ; 4F!d V;"Z(
{*Pp^r
LcF3P
4
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 3J<,2
_Oq\YQb v
下面我们来剥离functor中的operator() pXa? Q@6
首先operator里面的代码全是下面的形式: ?Pc3*.
#w6CL
return l(t) op r(t) Bs}>#I
return l(t1, t2) op r(t1, t2) '"^JNb^I
return op l(t) @Iu-F4YT
return op l(t1, t2) :DJ@HY
return l(t) op *6tN o-)^
return l(t1, t2) op 6Tnzg`0I
return l(t)[r(t)] t;3.;
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] EM}z-@A>
7/L7L5h<
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: UepBXt3)
单目: return f(l(t), r(t)); G]CY3xw98
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); qZe"'"3M
双目: return f(l(t)); vKf=t&gqr
return f(l(t1, t2)); M-Bw9`#Jw
下面就是f的实现,以operator/为例 CgC wM=!r
ig{5]wZ(
struct meta_divide %3j5Q
{ KJ_R@,v\
template < typename T1, typename T2 > ZI7<E
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) X[<9+Q-&
{ r;z A `
return t1 / t2; "f_Z.6WMY
} Rd)QVEk>SD
} ; ^> fs
O [/~V=
这个工作可以让宏来做:
s25012
<X?F :?Mk
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 'Nh^SbD+_|
template < typename T1, typename T2 > \ q@:&^CS
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; jTnu! H2o
以后可以直接用 *C \O]r:'
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) AM>:AtY
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 zlfm})+G
(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。。。) 7
<xxOY>y
#82B`y<<y/
N!AFsWV
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 ry'(mM
i(WWF#N5
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ^ ;a[v^&9
class unary_op : public Rettype s6B@:9
{ }MNm>3
Left l; gA6C(##0
public : jkq+j^
unary_op( const Left & l) : l(l) {} #XsqTK_nk
'g#GUSXfj
template < typename T > o#i{/#oF
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const z2V!u\It
{ ^|Y!NHYH$Z
return FuncType::execute(l(t)); p.G7Cs
} h>wU';5#f
/?sV\shy
template < typename T1, typename T2 > (I$hw"%&
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /y}
{ zy|hf<V
return FuncType::execute(l(t1, t2)); D)Zv
} ;>~iCFk]?
} ; <x/&Ml+
<6@Db$-
4T:ZEvdzf
同样还可以申明一个binary_op M-NR!? 9
?g'l/xuRe
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > {}z7N~
class binary_op : public Rettype <t8})
{ B4kIcHA
Left l; !Ej<J&e
Right r; FW2} 9#R
public : ?^dyQhb
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} =6Z1yw7s
.FeEK(
template < typename T > TtzB[F
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const H_{Yr+p
{ V{][{5SR
return FuncType::execute(l(t), r(t)); W|:WAxJ*d
} \|M z'*
<*L8kNykK
template < typename T1, typename T2 > o\N),;LM
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const PH6uP]
{ $3So`8Bm[$
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); mz47lv1?
} +:b|I'S
} ; |q?A8@\u
{J[0UZ6
IMj{n.y4
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 ='(:fHhhX
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 C[75!F
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) gD-<^Q-
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。 @sP?@<C
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! MZ0 J/@(
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。。。 #jQITS7
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 `,J\E<4J
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) @>:r'Fmu-
下面是修改过的unary_op /0A}N$?>:
&Mol8=V)
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > (f7R~le
class unary_op env]*gx+=
{ Ls( &.
Left l; zMtx>VI
ikUG`F%W
public : "lB[IB)
Gx!Y
4Q}-
unary_op( const Left & l) : l(l) {} tks1*I$S<
O9bIo]B
template < typename T > hDCR>G
struct result_1 $%ps:ui~X
{ "~XAD(T6
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 3>ytpXUEGx
} ; +ps(9O/B>
i6aM}p<
template < typename T1, typename T2 > r+>gIX+Fl
struct result_2 Hi#hf"V
{ k*J0K=U|
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; fTMn
} ; U 1vZr{\
W2'u]1bs
template < typename T1, typename T2 > `Ps&N^[
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 13kl\<6
{ EjrK.|I0
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); H>X:#xOA_
} iU+O(vi
)1N~-VuT
template < typename T > )vn{?Ulj
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const OQ&l/|{O0?
{ XkDIP4v%
return OpClass::execute(lt(t)); :pq+SifP
} c~SR@ZU
MR}=tO
} ; 4}`z^P<C
;?4EVZ#o
B 1jeIk,
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 7_HFQT1.N
好啦,现在才真正完美了。 zc K`hS
现在在picker里面就可以这么添加了: GCZx-zD~>
WUrE1%u
template < typename Right > pLSh
+*F
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 3$G &~A{
{ 6+!$x?5|NP
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); _0}u0fk
} ,+~8R"
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。 T5|e\<l
$O3.ex V
2ca#@??R
>
9.%hSy
C cPOK2
十. bind ZmI0|r}QbY
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 Uo?4o*}
先来分析一下一段例子 xqs ,4bcbY
iYD5~pK8
rU+3~|m
int foo( int x, int y) { return x - y;} xpX<iT>5u
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 _ _!LTpp
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Me79:+d
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 ZLP/&`>8
我们来写个简单的。 e>6|# d
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: JR8|!Of@B
对于函数对象类的版本: JkhW LQ>o
3^[P
template < typename Func > djH&)&q!
struct functor_trait q
#mBNe62p
{
]VL} eHZ
typedef typename Func::result_type result_type; s]]lB018O\
} ; !c`&L_ "!
对于无参数函数的版本: M287Z[
,OWk[0/
template < typename Ret > nNq<x^@83
struct functor_trait < Ret ( * )() > <8(=Lv`)q
{ !B 4z U:d
typedef Ret result_type; ]DKRug5
} ; EsGf+-}|!0
对于单参数函数的版本: r4pX47H
?z`={oN
template < typename Ret, typename V1 > `6)(Fk--"
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > l]4=W<N
{ SV@*[r
typedef Ret result_type; 10fxK
} ; (>vyWd]
对于双参数函数的版本: )by7[I0v
G<M0KU(
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > i,h 30J
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > =WjHf8v;
{ ?TeozhUY
typedef Ret result_type; "]#Ij6ml
} ; U|]cB
等等。。。 jB8Q% {%
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ]f#s`.A~
s>m2qSu
template < typename Func > Z/%FQ
struct func_return )i}j\";>L
{ M#;
ks9
template < typename T > Rjq Xz6
struct result_1
xRe`Duy:
{ W?5')
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; n9xP8<w8
} ; =nHKTB>
[02rs@c>
template < typename T1, typename T2 > <a]i"s
struct result_2 (oi:lC@h*
{ JcWp14~e
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; wkM1tKhy/
} ; ID43s9
} ; -T,?'J0 2
;.V/ngaj
,c4HicRJ#
最后一个单参数binder就很容易写出来了 qtExd~E
F%h3?"s
template < typename Func, typename aPicker > Jqj!k*=/
class binder_1 q2*A'C
{ "iA0hA
Func fn; @khFk.LBD
aPicker pk; 1Ng+mT
public : `G qe]ZE#"
^ +SE_ -+]
template < typename T > WeM38&dWY
struct result_1 j{%;n40$
{ =vbG'_[7
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; $D1ha CL
} ; 3[ xdls
4yxQq7
m,
template < typename T1, typename T2 >
H)Btm
struct result_2 5MVa;m
{ d5$D[,`1
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; /K#k_k
} ; fOV_ >]u
*4}_2"[
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} uzBQK
|NuMDVd+s
template < typename T > 'XK 'T\m
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #7]Jz.S
{ J].Oxch&y
return fn(pk(t)); +>"s)R43
} Sc7 Ftb%
template < typename T1, typename T2 > l~i?
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !Y ,7%
{ 4>d4g\Z0L
return fn(pk(t1, t2)); ev4[4T-(@
} KqK]R6>
} ; $aV62uNf
QTy=VLk43
(BEe^]f
一目了然不是么? .9bi%=hP
最后实现bind ek][^^4o
1Gsh%0r3
IRN,=
template < typename Func, typename aPicker > #AJW-+1g.=
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) o701RG~)
{ |0n )U(
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); fx;rMGa
} h.edb6
y98FEG#S}
2个以上参数的bind可以同理实现。 *ERV\/
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 }9^:(ty2A
l77 -I:
十一. phoenix )ros-dp`
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: g88k@<Y
vNSUrf,r
for_each(v.begin(), v.end(), }j/\OY _&
( JP>EW&M
do_ 3Bl|~K;-
[ JWNN5#=fQ
cout << _1 << " , " @Tu`0=8
] tx09B)0
.while_( -- _1), w){B$X
cout << var( " \n " ) v3DK0 MW
) rS [4Pey
); % !@E)%d0
"Hw%@]#
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: o@)Fy51DD
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 =Zj
7dn;EN
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 fEBi'Ad
那么我们就照着这个思路来实现吧: Ichg,d-M-K
aT,WXW*
HhynU/36
template < typename Cond, typename Actor > sPNm.W$_
class do_while iHv+I~/
{ && ]ix3
Cond cd; uH89oA/H
Actor act; <WUgH6"
public :
#w; "s*
template < typename T > K@p9_K8
struct result_1 ja9u?UbW
{ -8)Hulo/{U
typedef int result_type; KpGx<+0p
} ; ;Rv WF )
"mn?*
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} iQO4IT
&k'<