一. 什么是Lambda !6fpMo
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 3x;y}:wQa
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, ~9ls~$+*
i:N^:%
#*aGzF
hZ /
class filler )k%drdY{J'
{ t-gNG!B
public : uJ5%JB("E
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} s!RA_%8/>
} ; >b"z`{tE
] GPz>k
qYiK bzy
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: \fFy$
9QQ@Y}
vz_g2.7l\
^3@a0J=F
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ~ z&A
e8uIh[+ 0
58ZiCvqv
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 U:p"IY#%
AT'$VCYC(
|l \/ {F
{-]HYk
二. 战前分析 !U~#H_
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。
ex!wY
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 _*B~ESC0
`}Zbfe~
p:>?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); K[yJu 4
/* --------------------------------------------- */ `Ta(P30
vector < int *> vp( 10 ); 2o}G<7r
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); yacGJz^f=
/* --------------------------------------------- */ ){|Lh(
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); P\0%nyOG(%
/* --------------------------------------------- */ }uj'BO2?
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ~g6[ [
/* --------------------------------------------- */ V~"d`j
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ij5=f0^4.
/* --------------------------------------------- */ /;m!>{({)
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); e>9{36~jh
Zd/~ *ZA
,$ret@.H
b'"%
看了之后,我们可以思考一些问题: h#;K9#x6
1._1, _2是什么? `%I{l
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。 rX
d2[pp
2._1 = 1是在做什么? 3t6'5{
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。 fB}5,22
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。 69[k
?')LM
8=AKOOU7>
u)]sJ1p
三. 动工 qf$|z`c
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: +ANIm^@
=9MH
#$)rwm.jW?
5i&V ~G
template < typename T > Z6ex<[`I
class assignment e(N <Mf
{ +34jot.!
T value; l@jJJ)Qyk
public : 2b` M(QL
assignment( const T & v) : value(v) {} /Loe y
template < typename T2 > y_r6T
XnGL
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } EmoU7iy
} ; )q-!5^ak
0R%58,R
|?W
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 \Nyxi7
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ^yZEpQN_
7[ji,.7
<a3XV
QX|K(`of
class holder :AGQkJb
{ E/ )+hK&
public : 8r,%! 70
template < typename T > KgSxF#
assignment < T > operator = ( const T & t) const vBXr[XoC
{ 1nmWL0
return assignment < T > (t); gC 4#!P
} e/Y+S;a
} ; r&RSQHa)
k]sT'}[n
2G;d2LR:
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: xn[di-LF
rJwJ5U
static holder _1; \)WjkhG<w#
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 UkKpSL}Q2
(5
hu
W7v
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); .m51/X&*n
而不用手动写一个函数对象。 iDJ2dM}v
&rKhB-18)
#n
r1- sf|
".IhV<R
四. 问题分析 r>o6}Mx$
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。 4Rq"xYGXh
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。 RPwSo.c4
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 iL<O|' be
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ]ghPbS@
下面我们可以对这几个问题进行分析。 s5e}X:
0jH2.d=
五. 问题1:一致性 oef(i}8O@
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?| g.Q ?Z{
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 K~R{q+
'z/hj>B<
struct holder \)*qW[C$a
{ >{Djx
// 7
pV3#fQ
template < typename T > J%'|IwA
T & operator ()( const T & r) const uQCS%|8C
{ ~7g6o^A>
return (T & )r; t|%ul6{gz
} #q%/~-Uk
} ; f{0PLFj
1|--Xnv
这样的话assignment也必须相应改动: vSh)r 9
RWYA`
template < typename Left, typename Right > XOMWqQr|
class assignment va\cE*,@ns
{ G(i/ @>l
Left l; Sj\8$QIXC
Right r; &I8ZVtg
public : nM#\4Q[}Jh
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} %"D-1&%zY
template < typename T2 > lOZZ-
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } h1$,
} ; ?~"RCZ[;.f
<pCZ+Yv E"
同时,holder的operator=也需要改动: cVN|5Y
V.qB3V$
template < typename T > Nsb13mlY
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const MFrVGEQBRL
{ bA:abO
return assignment < holder, T > ( * this , t); X(~NpL R
} 1QThAFN
B^Vb=* QRo
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。 *:iFhKFU
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 $P$OWp?b
pnWDsC~)
return l(rhs) = r; w5p+Yx=q
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。 p4=^
UP
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: L]Uy+[gg
&0'BCT
template < typename Tp > CAk.2C/
class constant_t %j
yLRT]H
{ t2>Vj>U
const Tp t; wNn6".S
public : ral0@\T
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} P69S[aqW
template < typename T > tq{
aa
const Tp & operator ()( const T & r) const W1 E((2
{ 2!A/]:[F
return t; mU;TB%#)
} ZDlMkHJ
} ; rQU;?[y
KdUmetx1
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 YDP<
下面就可以修改holder的operator=了 k@^)>J^
OX!9T.j
template < typename T > E1=]m
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const tR1
kn&w
{ {{j?3O //
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); tJc9R2
} Eg>MG87
uGOvZO^v
同时也要修改assignment的operator() $Ad 5hkz
%c):^;6p
template < typename T2 > k/Z}nz
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } !ce:S!P
现在代码看起来就很一致了。 ht` !@B
X2~>Z^,
U
六. 问题2:链式操作 42mdak}\
现在让我们来看看如何处理链式操作。 *G^QS"%
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 Ji gc@@B.
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 G}d@^9FkE
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 ZdfIe~Oni
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct <^{|5u
vn7<>k>dx
template < typename T > >zVj+
struct result_1 4 QD.'+L
{ Q
u{#4qToA
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; f3h^R20qmO
} ; mJp)nF8r~
^<Q+=\h
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: =otJf~
CNQ>J`4
template < typename T > +Ccj@#M;
struct ref t[|^[%i
{ U:"E:Bxz;m
typedef T & reference; n]jZ2{g+
} ; uDbz`VpK
template < typename T > /z9oPIJ=*
struct ref < T &> 0P_qtS
{ ED[`Y.;
typedef T & reference; 9q(*'rAm
} ; zo4 IY`3
Lj`MFZ
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: fO|oV0Rw
~RgO9p(dY
template < typename T > 'tm%3`
F
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const S2T~7-
{ }&M$
return l(t) = r(t); q$7SJ.pF
} Z:j6AF3;
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 {@ ygq-TZ
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 p;$Vw6W=
lky{<jZ%
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 uY{V^c#mv
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 4EQ-48h17
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 v0v%+F#>@
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 I*hCIy#;
最后的布局是: HY|=Z\l"
Add $ReoIU^<
/ \ ='"DUQH|*
Divide 5 LVt{`
/ \ V}_M\Y^^;
_1 3 i^`]TOP
似乎一切都解决了?不。 x=]PE}<E
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。 F6,[!.wl
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。 Y_S>S(0
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: w% Vw*i6o
walQo^<
template < typename Right > 6'E3Q=}d
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ,z8<[Q-#
Right & rt) const AXBf\)[
{ -SO`wL NV
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); oVDqX=G
} N3 O~_=/v?
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 |1M+FBT$w
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。 %z9eVkPI~
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。 H! IL5@@K
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。 (x"TM),Q
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。 H!uB&qY
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? \r4QS
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: #RIo63
6h8fzqRzc
template < class Action >
LY>-kz]
class picker : public Action O:K={#Xj
{ pyvZ[R9
public : cU`sA_f
picker( const Action & act) : Action(act) {} X0IXj%\N
// all the operator overloaded $mS]K!\
} ; 0H<&*U_V
!4gyrNS
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 ^##tk
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: io8c[#"uU
" w0[l"3V
template < typename Right > +vR$%
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const aDXdr\C6
{ `F)Q=
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); JYQ.Y!X1O
} e7fA-,DV
qJ\tc\
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > >=<qAkk
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。 yW3X<
DBUhqRfl
template < typename T > struct picker_maker Lbo8>L(
{ !kzC1U
typedef picker < constant_t < T > > result; m@qM|%(0x
} ; BPFd'-O)
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > g\Gx
oR
{ [8T
typedef picker < T > result; /~k)#44
} ; !y1]S .;
In%K
下面总的结构就有了: K]0Q=HY{.
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。 ]6PX4oK_t
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。 .iDxq8l
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 q?Jd.r5*
至此链式操作完美实现。 K2=`.
a,B2;4"
$?38o6
七. 问题3 8XwZJ\5
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 >lD*:#o
i0,'b61qE
template < typename T1, typename T2 > H<^*V8J 'w
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const tcovMn'
{ yQ^k%hHa
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); t>W^^'=E
} P>*g'OK^!G
%SWtE5HZQq
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: x2P}8Idg?A
UKIDFDn6_
template < typename T1, typename T2 > GrwoV~
struct result_2 r*-e~
{ 6SYQRK
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; mLa0BIP
} ; --ED]S
8
*b{C`[
=V
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? 5if4eitS
这个差事就留给了holder自己。 V}leEf2'
uO4kCK<7C
qDOJ;>I
template < int Order > f
zu#!
class holder; f87>ul!*
template <> r_sZw@lqJ
class holder < 1 > >JNK06T
{ 0YMmW xV
public : |!0R"lv'u
template < typename T > k\:f2%!!
struct result_1 k+(UpO=/*
{ m,zZe}oJ
typedef T & result; P#_8$#G3
} ; /eM_:H5
template < typename T1, typename T2 > {gSR49!Q
struct result_2 In-W,
{ v>vU]6l
typedef T1 & result; W]8tp@
} ; !&~8j7{
template < typename T > \M]w I
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ` ,B&oV>
{ Z19d Ted33
return (T & )r; o=!3=2@dh
} fk(l.A$
template < typename T1, typename T2 > s+"[S%
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const jGB2`^&d
{ 91oIx W
return (T1 & )r1; G$ l>By
} X@,xwsM%tb
} ; 'E/vE0nN?
<{C oM
template <> dXKv"*7l
class holder < 2 > $qN+BKd]3
{ i8$tId
public : LK8K=AA3P
template < typename T > F, ^<
struct result_1 t I9$m[
{ ]xf
lfZ
typedef T & result; s'LY)_n
} ; o;o
ji
template < typename T1, typename T2 > M) 9Ss
struct result_2 UQl3Tq4QM
{ Pnb?NVP!^9
typedef T2 & result; e![|-m%
} ; 5 ^}zysY`
template < typename T > /easmf]
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ;0V{^
{ w'q}aQS
return (T & )r; )W&H{2No
} ]A;zY%>
template < typename T1, typename T2 > #vhxW=L`=
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const CT6Ca,
{ 9:^SnHAa
return (T2 & )r2;
R1'bB"$
} /H+j6*}r
} ; XW6>;:4k
oDp!^G2A"
A{Giz&p
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> >。 %WrUu|xj>_
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: hV_eb6aj}P
首先 assignment::operator(int, int)被调用: %&bO+$H3
VsOn j~@
return l(i, j) = r(i, j); b_*Y5"(*
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) CuPZ0
tk4~ 8
return ( int & )i; _X{ihf
return ( int & )j; B 8z3W9
最后执行i = j; ;4of7d
可见,参数被正确的选择了。 z.{T`Pn
nG&=$7x^
d^X;XVAvP
mM"!=' z
AE1!u{
八. 中期总结 '7Dg+a^x7
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: {20^abUAS
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 g"|QI=&_J
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 BY"<90kBL
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor %^xY7!{
y4s]*?Wz
P6*IR|
9RwD_`D(MN
$O,$KAC
A7DEAT))4L
九. 简化 +N2?fgA
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。 j}Lt"r2F
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 8D[P*?O
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: 8C4DOz|
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 /g2( <
+-*/&|^等 OOS(YP@b
2. 返回引用。 QkUq%}_0
=,各种复合赋值等 Z8tQ#Pu{
3. 返回固定类型。 0 } uEM_a
各种逻辑/比较操作符(返回bool)
.BJ;}
4. 原样返回。 _7?o/Q?F%
operator, ^Fgmwa'
5. 返回解引用的类型。 %CJgJ,pk>
operator*(单目) Ko9"mHNB
6. 返回地址。 61>@-55k9
operator&(单目) mR:G,XytxM
7. 下表访问返回类型。 #DpDmMP9R3
operator[] }5-^:}gL
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 SU9qF73Y
operator<<和operator>> H2`aw3
azKbGS/X
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。 fgYdKv8
例如针对第一条,我们实现一个policy类: `sOCJ|rc5
VnW]-P*:
template < typename Left > tKgPKWP
struct value_return v+A$CGH96
{ 8nw_Jatk1
template < typename T > $EHAHNL?Lx
struct result_1 p*E_Po
{ tK{2'e6x
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; @SeE,<
} ; _svY.ps*
pJ-/"Q|:i
template < typename T1, typename T2 > =qiX0JT
struct result_2 F`g oYwA%
{ 1wSJ w
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ?kvkkycI
} ; eU?SLIof[{
} ; kb{h`
#!0le:_
:J` *@cDn
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 94Mh/A9k
9Y&,dBj+
下面我们来剥离functor中的operator() nV'~uu
首先operator里面的代码全是下面的形式: BtDi$d%'
:c%vl$
return l(t) op r(t) 8 St`,Tq)
return l(t1, t2) op r(t1, t2) r!+-"hS!
return op l(t) J'B6l#N
return op l(t1, t2) k @'85A`
return l(t) op ];bB7+
return l(t1, t2) op r#LoBfM;^A
return l(t)[r(t)] i)=!U>B_0
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] *L>gZ`Q
C=2"*>lTn
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=w?G
5
单目: return f(l(t), r(t)); E`%Ewt$Z
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); r2H_)Oi
双目: return f(l(t)); )TV4OT#
return f(l(t1, t2)); 4h wUH
下面就是f的实现,以operator/为例 v`8dRVN
xq1=O
struct meta_divide "QA <5P
{ vhiP8DQ
template < typename T1, typename T2 > aW$(lf2;
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 1!<k-vt
{ RkP g&R;i
return t1 / t2; =\H.C@r
} QZ(se
} ; 6Ouy%]0$I3
_KVge)j
这个工作可以让宏来做: ~9#[\/;"
:=x-b3U
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ [H$37Hx!
template < typename T1, typename T2 > \ g@]G
[(
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; }ybveZxv5A
以后可以直接用 AK%2#}k.
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) .z7%74p
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 \9*wo9cV
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) H/m -$;cF3
]h8[b9$<")
i_8q!CL@{
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 {2?o:
Et{4*+A
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > dX|(n.}
class unary_op : public Rettype aV3:wp]Gn
{ F.ml]k&(m
Left l; 0X =Yly*m@
public : eglcf z%
unary_op( const Left & l) : l(l) {} a&b75.-
nE+OBdl
template < typename T > 1+6)0 OH{
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;A)w:"m
{ xu[6h?u(h8
return FuncType::execute(l(t)); j8kax/*[
} U6V+jD}L]
m3zmyw}
template < typename T1, typename T2 > ~_^#/BnAl
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const *|S.[i_7
{ ^b)8l
return FuncType::execute(l(t1, t2)); Kp[ F@A#
} R B7?T5G
} ; 9&e=s<6dO
f4Aevh:
mD@#,B7A
同样还可以申明一个binary_op Dj!v+<b
;ew j
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > KDD_WXGt~
class binary_op : public Rettype hkOhY3K5
{ ge*(w{|x
Left l; ?CSc5b`eo
Right r; d$~q
public : xW92ZuzSH
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} wxw3t@%mNm
rXR=fj= 2
template < typename T > Fljqh8c5
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const x>MrB
{ $RA8U:Q!1e
return FuncType::execute(l(t), r(t)); .ET@J`"M
} 7q_B`$ata
*7MTq_K(An
template < typename T1, typename T2 > .{,PC
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]z5`!e)L
{ yk
r5bS
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); rGjP|v@3^
} .~J}80a/
} ; AC*>
f&
YK(I'
J,@SSmJ`
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 fZM)>
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 dg#w/}}m
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Z)=S. )
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。 fB.xjp?
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! xw2dEvjgp%
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。。。 3{wr*L1%-~
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 v X=zqV
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) Gwl]sMJ
下面是修改过的unary_op =3KK/[2M
/]pBcb|<
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > &
w%%{lM
class unary_op 6 <&jY
{ j,@N0~D5
Left l; Snm
m(.
Cso!VdCX
public : 6$42-a%b
Dw\)!,,i7U
unary_op( const Left & l) : l(l) {} j+B+>r^
V4c$V]7
template < typename T > aI8k:FK"
struct result_1 vAeh#V~#
{ Yc5{M*w
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; \?n4d#=$o
} ; 3I|&}+Z6
TRB)cJZ?
template < typename T1, typename T2 > w QV4[
struct result_2 ^Kvbpi,
{ Y\CR*om!W
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; .QwwGm
} ; #.
mc+n:I
g[Tl#X7F
template < typename T1, typename T2 > &c;@u?:@S
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =P* YwLb
{ )e,Rp\fY$
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); y^M~zOe
} HiTn 5XNf
)9(Mt_
template < typename T > K|"97{*|2
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const UkO L7M
{ sIx8,3`&y
return OpClass::execute(lt(t)); ^]iIvIp
} 2&L2G'
SZGeF;N
} ; ZS\jbii8
-,;r %7T
`5VEGSP]
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 j%|#8oV
好啦,现在才真正完美了。 Tt,<@U[/}
现在在picker里面就可以这么添加了: 9XU"Ppv
RbexsBq
template < typename Right > *}yOL
[
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const |
rY.IbL
{ T]&%
KQ
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); }3G`f> s
} ]h]| PdN
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。 y">_$
eB]cPo4gW
&&(^;+
$d<vPpJ3
2`D1cX
十. bind x1g0_&F
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 D..dGh.MY
先来分析一下一段例子 iL^bf*
0nz=whS{
u@(z(P
int foo( int x, int y) { return x - y;} x,f=J4yco
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 [M:ag_rm+f
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 `s0`kp
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 "OIra2O
我们来写个简单的。 J(k\Pz*
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Ts+S>$
对于函数对象类的版本: o09)esy
A Th<=1
template < typename Func > =5a|'O
struct functor_trait f!3$xu5
{ \!+sL JP
typedef typename Func::result_type result_type; R2]2#3`
} ; /QA:`_</oh
对于无参数函数的版本: 0j=xWC
L7\rx w
template < typename Ret > M_<? <>|
struct functor_trait < Ret ( * )() > ^)qOILn
{ s)gU vS\
typedef Ret result_type; 4pYscB
} ; )D_\~n/5
对于单参数函数的版本: *B$$6'hi`
P(n_eIF-f
template < typename Ret, typename V1 > w1#1s|
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > vz\^Aa
#fv
{ E46+B2_~zk
typedef Ret result_type; m1d*Lt>F@
} ; |a>W9Y m
对于双参数函数的版本: (
04clU^F
&bIE"ZBjt
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > r5 k{mV+
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > |
Ns-l
(l
{ q6A"+w,N
typedef Ret result_type; Ct8}jg"
} ; WbIf)\
等等。。。 X:0-FCT;\
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Vo G`@^s
qHU=X"rn
template < typename Func > E8`AU<
struct func_return R6xJw2;_
{ @(b;H0r~
template < typename T > x_X%|f
struct result_1 ees^j4
{ eu^B
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; PQ}owEJ2eM
} ; `A\|qH5`W
H
N )@sLPc
template < typename T1, typename T2 > ,;
81FK
struct result_2 x_k@hGSC
{ ?'jRUf l
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; x2 _?B[z
} ; zCuN8
} ; %]KOxaf_z
O{Y_j&1
J+]W*?m
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Gc1!')g!
}zE
Qrfl
template < typename Func, typename aPicker > Iu=n$H
class binder_1 ]Av)N6$&-Z
{ 7hq$vI%0
Func fn; /,`40^U}
aPicker pk; IT5a/;J
public : :'+- %xUM
{0?]weN*
template < typename T > V']{n7a-
struct result_1 F Tk`Mq
{ IMF9eS{L
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; o'hwyXy/S
} ; O"c@x:i
'(S@9%,aK1
template < typename T1, typename T2 > G*].g['
struct result_2 QV_e6r1t#m
{ wgV?1S>Z
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 4!,`|W1
} ; jeLC)lQ*
^~65M/
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 08pG)_L
6Y 4I $[
template < typename T > |."thTO
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 7L"Pe'Hw
{ tXu_o6]
return fn(pk(t)); dK^WZQ
} PRpW*#"EI
template < typename T1, typename T2 > .on}F>3k$
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const )8244;
{ !JOM+P:
return fn(pk(t1, t2)); )K"7=TvY
} ~,:
FZ1wh
} ; X7~AqG
_R] qoUw;
]DV=/RpJ9B
一目了然不是么? ,FP<#
0F*a
最后实现bind FJYc*l
`dpm{sn
? 016
template < typename Func, typename aPicker > 8G6[\P3fQ
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) teDO,$
{ rcx'`CIJ
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); )vcyoq
} }vGWlNd#g
p~!UE/V
2个以上参数的bind可以同理实现。 p\&Lbuzv
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。 {G^f/%
}wkZ\q[
十一. phoenix N)tqjq
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: #;WKuRv
k:JlC(^h
for_each(v.begin(), v.end(), kbHfdA
( /ivA[LSS
do_ -%g&O-i\
[ K:3u/C`
cout << _1 << " , " "F3M m
] ]g0h7q)79
.while_( -- _1), #3WKm*T/
cout << var( " \n " ) 1q Jz;\wU
) 5?{ytNCY
); e71dNL'$
n( } zq
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: E/6@>.T?'
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 ]LE
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 >Y\$9W=t
那么我们就照着这个思路来实现吧: ^ rB7&96C,
(*CGZDg
#Xa TUT
template < typename Cond, typename Actor > ee+*&CT)
class do_while },;ymk|g[
{ 0kp#+&)+
Cond cd; ;:/<