一. 什么是Lambda b|8>eY
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 XvkI+c
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, SAE'?_
Pzm!`F^r}
V_A,d8=lt
g=g.GpFt
class filler r~G]2*3
{ +=*m! 7Mr
public : _QMHPRELk
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} vXM/nw|5
} ; *v
nxP9<
Fx[A8G
+65~,e
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: E4v_2Q
-w
IL>/PuZku
7=p-A_X
Ad`[Rt']kI
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); _[{:!?-?
+/!=Ub[:U
SC
$`
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 0n<(*bfW
qzHqj;
BheEI;}
^`jZKh8)h
二. 战前分析 >\?z37:T
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。 }$0xt' q&
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 x'@32gv
xf^<ec
CmJ?_>
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ;la#Vf:]
/* --------------------------------------------- */ o1#:j?sN
vector < int *> vp( 10 ); rZ!Yi*? f
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); uFm+Y]h
/* --------------------------------------------- */ hLyTUt~\L
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); `j}_BW_
/* --------------------------------------------- */ S[L#M;n
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); uK;K{
/* --------------------------------------------- */ FM9X}%5nu9
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); h"PS-]:CD
/* --------------------------------------------- */ 4{*tn"y
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); YH'$_,8peM
_^6|^PT.
Y(hW(bd;
@ kJ0K
看了之后,我们可以思考一些问题: (@KoqwVWc
1._1, _2是什么? bSrRsgKvT
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。 2<[eD`u
2._1 = 1是在做什么? N;Z`%&
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。 pK6e/eC
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。 Wa[x`:cT?u
=mHkXHE~:
1jH7<%y
三. 动工 >Lw}KO`
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: .1.J5>/n
AezvBY0'`z
JJ/1daj
Dd!Sr8L[
template < typename T >
eeW' [
class assignment zH)cU%I@.
{ .7
(DxN
T value; ]Q6+e(:~ZH
public : KqM! !
assignment( const T & v) : value(v) {} X5uS>V%/
template < typename T2 > AIZW@ Nq.5
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } I?_E,.)[ I
} ; V19e>
v!NB~"LQ
H-eEhI(;O
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 )t|^Nuj8
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment .A3DFm3 t
"| Kf'/r
#*!+b
rr |"r
class holder B0f_kH~p~
{ H4M{_2DO
public : [RAj3Fr0
template < typename T > i]it5
assignment < T > operator = ( const T & t) const oi7
3YOB
{ [NYj.#,oR
return assignment < T > (t); ^9&b+u=X
} hVMYB_<~
} ; *;<e
'[Y7f
{IJ-4>
7t'(`A6t/
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: O$a#2p&
9'1hjd3k
static holder _1; 82lr4
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 {tPnj_|n<
A2Q[%A
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ,{?wKXJ}L!
而不用手动写一个函数对象。 `)"tO&Fn
X]qCS0GD'
^w>&?A'!
SU/G)&Mi
四. 问题分析 aSUsyOe
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 yL.^ =
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 NdZ)[f:2
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 C1 W>/?XC
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 PC|'yAN:
下面我们可以对这几个问题进行分析。 &`\ ep9
zt?h^zf}
五. 问题1:一致性 hGvq T, '
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| i<mevL
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 F#su5<d
!}ilN 1>
struct holder EJ G2^DSS
{ OZ^h\m4
// q-YL]PgV
template < typename T > 4Q;<Q"
T & operator ()( const T & r) const Rs2-94$!5
{ }wfI4?}j}
return (T & )r; !
tGiTzzp
} B%fU'
} ; PcB{=L
N+NK`
这样的话assignment也必须相应改动: zrrz<dW
,ijW(95{k
template < typename Left, typename Right > };rm3;~ eg
class assignment ;|!MI'Af
{ Oxv+1Ub<Dv
Left l; ^sV|ck
Right r; t@)my[ !
public : OF8WDo`
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ?I[h~vr6.
template < typename T2 > ")ED)&e
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } <GaT|Hhc=
} ; kon5+g9q
cz#_<8'N
同时,holder的operator=也需要改动: /'4Q{8.a
^X&)'H
template < typename T > b66R}=P l
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const < eQ[kM
{ D#jX6
return assignment < holder, T > ( * this , t); b
=b:
} O:JPJ"!
4gOgWBv
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。 4fty~0i=z
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 g/#~N~&
nLJBq)i
return l(rhs) = r; =Z`0>R`
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。 EeB3 }
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: *H"aOT^{
;Iq5|rzDn
template < typename Tp > "0-y*1/m
class constant_t 3gc"_C\$
{ :B.G)M\
const Tp t; AS|Rd+.
public : QKccrAo
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} C3}Aq8$6
template < typename T > X*O9JGh
const Tp & operator ()( const T & r) const tS<h8g_
{ X NE+(Bt
return t; QNArZ6UQ
} t$ZkdF
} ; J=*K"8Qr
x=Mm6}/
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 sPCMckt
下面就可以修改holder的operator=了 |I^y0Q:K
4AHL3@x
template < typename T > M|r8KW~S)
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const Pp*}R2
{
jBpVxv
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); (Es{l a G
} 4j3oT)+8
0H[L S
同时也要修改assignment的operator() V]c5
Z$Bd
}bMWTT
template < typename T2 > ?@UAL.y
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } #DUh(:E'`
现在代码看起来就很一致了。 gs`> C(
U3F3((EYJ
六. 问题2:链式操作
maDz W_3
现在让我们来看看如何处理链式操作。 kCA5|u
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 wL2XNdo}<
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 'ere!:GJD
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 l~1AT%
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 5AOfp2O
/ Z!i;@Wf
template < typename T > 16$y`~c-z
struct result_1 >}SRSqJu
{ s'L?;:)dyB
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; {oWsh)[x2
} ; j} RzXJ~t
AuCWQ~
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:
}B ff,q
U CY2]E
template < typename T > =nVmthGw
struct ref n
)K6i7]xk
{ &qRJceT(
typedef T & reference; #D)x}#V\
} ; n}J^6:1
template < typename T > iZ;TYcT
struct ref < T &> >V!LitdJ
{ D;js.ZF
typedef T & reference; s[c^"@HT
} ;
(ZPXdr
`="v>qN2\
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: G|9B)`S
e|'N(D}h*
template < typename T > Sz0+<F#5
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const rt b* n~
{ D,rZ0?R
return l(t) = r(t); O9]\Q@M.
} .>]N+:O
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。 R^P_{_I*"
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 e.;M.8N#SQ
7g6RiH}
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 [7W(NeMk
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: n33kb/q*
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 s AE9<(g&@
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ,Y!zORv<7
最后的布局是: {XnPx?V
Add 7BFN|S_l
/ \ I/s.xk_i
Divide 5 ]T^is>
/ \ Do;#NLrWb
_1 3 aRwnRii
似乎一切都解决了?不。 nj2gs,k
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。 Hed$ytMaGz
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。 ;<-7*}Dj
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: 0.DQO;
}kPVtSQ
template < typename Right > }lfn0 %(@
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const bK=c@GXS
Right & rt) const :p-Y7CSSu
{ 6k9Lx C:M
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); >saI+u'o
} yJ/#"z=h?
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 fIyPFqf7w)
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。 gaeOgP.0
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。 =kFuJ
x)f
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。 V/bH^@,sA
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。 ?,% TU&Yn
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? &O tAAE
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: \"d?=uFe
K^H>~`C=
template < class Action > 0Hcbkep9D
class picker : public Action cU+>|'f&
{ Bp3L>AcVu
public : 9^zx8MRXd
picker( const Action & act) : Action(act) {} @ER1zKK?
// all the operator overloaded d@g2k> >
} ; ]{Ek[Av
a:u}d7T3e
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。 @^CG[:|
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: %F5 =n"
ragSy8M
template < typename Right > 'v`_Ii|-
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const /=ylQn3
*
{ q\H7&w
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); xG%*PNM0q
} W5/};K\.
an KuTI
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > KjYDFrR4
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。 };p~A-E=
K:w]>a
template < typename T > struct picker_maker ,n5a] )Dg
{ if@,vc
typedef picker < constant_t < T > > result; 8IJ-]wHIb
} ; PP-kz;|
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > !KDr`CV&
{ BWEv1' v
typedef picker < T > result; M=+M8M`Iy
} ; " $=qGHA~
#eLN1q&Z
下面总的结构就有了: czS7-Hh@
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。 b,Lw7MY}[
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。 CWvlr nv
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 J)huy\>,
至此链式操作完美实现。 -<d(
{Zwf..,
.C?GW1[c~@
七. 问题3 uk6g s)qxC
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。 h--45`cE
>{F!ntEj
template < typename T1, typename T2 > zn^ v!:[
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Gl;f#}
{ \!4|tBKVY
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2);
G1p'p&x.
} DO%Pwfkd
mR,O0O}&
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: J% AG`
@Wz%KdXA
template < typename T1, typename T2 > +9_ ,w bF
struct result_2 +Y;8~+
{ f| =# q
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; gi 5XP]z
} ; ZR6&AiL(Bj
_T
a}B4;
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? l_ b_-p
这个差事就留给了holder自己。 S[sr'ZW
I3An57YV].
FR(QFt!g
template < int Order > My],6va^
class holder; V:8@)Hc=
template <> d^y86pq.
class holder < 1 > ;da4\bppt
{ tbS#^Y
public : IE}Sdeqi)
template < typename T > ?F25D2[(
struct result_1 Qqh^E_O
{ CMFC"e Se
typedef T & result; 2=O))^8
} ; \ JG
#m
template < typename T1, typename T2 > K,]woNxaw
struct result_2 f:&)"
{ yE<,Z%J[n
typedef T1 & result; #'wL\3
} ; sN=KR qe
template < typename T > Eh:yRJ_8
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const c|+y9(0|y
{ `LqnEutzc
return (T & )r; {x|MA(NO
} HMhLTl{;
template < typename T1, typename T2 > ps"9;4P
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const X&/(x
{ g4i #1V=
return (T1 & )r1; k,AM]H
} 8cB=}XgYS
} ; kF#{An)P
G%Y*q(VrEu
template <> (&k')ff9K
class holder < 2 > NWeV>;lh9
{ t&38@p
public : KLON;
template < typename T > $f9 ,##/
struct result_1 nM=2"`@$
{ d4Ixuux<3
typedef T & result; B5D3_iX]
} ; <. ezw4ju
template < typename T1, typename T2 > `d.Gw+Un
struct result_2 e#K rgUG
{ W31LNysH!;
typedef T2 & result; .v N)A
*
} ; /FoUo
template < typename T > y/z9Ce*>
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ^*HVP*
{ {_rZRyr
return (T & )r; u}^a^B$
} "4KkKi
template < typename T1, typename T2 > O 0Vn";Q 4
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const v`@5enr
{ &t[z
return (T2 & )r2; xV"6d{+
} 9Ilfv
} ; Uf=vs(
Z83q-
y>DfM5>
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> >。 A9NOeE
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: "bv,I-\
首先 assignment::operator(int, int)被调用: xgZV0!%
Gw{Gt]liq
return l(i, j) = r(i, j); =>gyc;{2K<
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ?j &V:kF
Z'7 c^c7_
return ( int & )i; g(ZeFOn
return ( int & )j; 2U-#0,ll]
最后执行i = j; Y\ #.EVz
可见,参数被正确的选择了。 )^*9oqQ
]>]#zu$=c
=NVZ$K OZ
S3%.-)ib
I!C(K^
八. 中期总结 {hW
+^
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: g=8|z#S
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 f;@b
a[
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 rCnV5Yb0O
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor |TQedC
-s?dzX
Zztt)/6*
,d9%Ce.$2
')1}#V/I
g:~?U*f-
九. 简化 `? 9]'
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 %x cM_|AyR
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 =F^->e0N
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: Cu)%s
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 YW4bm
+-*/&|^等 ,q'gG`M
N
2. 返回引用。 !}Woo$#ND
=,各种复合赋值等 ,J`lr
U0
3. 返回固定类型。 E7Gi6w~\
各种逻辑/比较操作符(返回bool) >[E|p6jgT
4. 原样返回。 Mo/2,DiI5
operator, A
.jp<>
5. 返回解引用的类型。 MQbNWUi
operator*(单目) @^XkU(m
6. 返回地址。 *`S)@'@:(
operator&(单目) Up!ZCZ$RC
7. 下表访问返回类型。 |)!k@?_
operator[] ]"2 v7)e
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ()3x%3
operator<<和operator>> j-C42Pfr
b*6c.o
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 ^NnU gj
例如针对第一条,我们实现一个policy类: C9z~)aL}7
Ck/_UY|
template < typename Left > t7*H8
struct value_return KHc/x8^9
{ Cr
V2 V)|G
template < typename T > \{+nXn
struct result_1 esC\R4he
{ ffoo^1}1
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Q
2SSJ
} ; S'%cf7Z
zoJkDr=jn
template < typename T1, typename T2 > x9o^9QJh
struct result_2 @cTZ`bg
{ G
&rYz
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ,T21z}r
} ; eM1;Nl
} ; )zL"r8si
\Zz= 4
j
Y4~wNs6
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait m^oi4mV
T>uWf#&pjs
下面我们来剥离functor中的operator() M-qxD"VtV=
首先operator里面的代码全是下面的形式: Dxa)7dA|
XpAq=p0;
return l(t) op r(t) \,cKt_{ u
return l(t1, t2) op r(t1, t2) v YmtpKNj%
return op l(t) divZJc
return op l(t1, t2)
!K^Z5A_;
return l(t) op w<F;&';@h
return l(t1, t2) op 6<Pg>Bg
return l(t)[r(t)] gq:TUvX
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ,,H$>r_;
[|;Zxb:
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: +8vzkfr3It
单目: return f(l(t), r(t)); >~wk
return f(l(t1, t2), r(t1, t2));
Z"%O&O
双目: return f(l(t)); +D-+}&oW
return f(l(t1, t2)); % x*Ec[l
下面就是f的实现,以operator/为例 D15u1A
`=l{kBZT|
struct meta_divide gjN!_^_
{ acju!,G
template < typename T1, typename T2 > .gkPG'm[
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) .8PO7#
{ [Fj#7VZK
return t1 / t2; L9YwOSb.
} *=0r>]
} ; u+gXBU
Q]g 4gj
这个工作可以让宏来做: nh&<fnh
n
ua8y(W
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ MbF e1U]B
template < typename T1, typename T2 > \ ~$ qJw?r
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; WKJL<
D ]:
以后可以直接用 KJJb^6P48W
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) @[kM1:G-F{
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 pD6g+Taj
(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。。。) <W%Z_d&Xv
95 .'t}
C<@1H>S4_
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 #!&R7/
KdD
Fx:en|g
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > /FV6lR!0^
class unary_op : public Rettype YB1DL^:
{ ow$l!8
Left l; qVe6RpS
public : Lz{T8yvZ
unary_op( const Left & l) : l(l) {} -qP[$Q
WCl;#=
template < typename T > *`pBQZn05O
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const PZg]zz=V4
{ `"":
return FuncType::execute(l(t)); _v=WjN
} p}|wO&4h
G/3lX^Z>
template < typename T1, typename T2 > sH,)e'0
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Y9y*":&%
{ Wy>\KrA1
return FuncType::execute(l(t1, t2)); zp-~'kIJ
} '"\Mjz)/
} ; by<@Zwtf
"57G@NC{n
Xt*%"7yTp
同样还可以申明一个binary_op #&KE_n
(Ha}xwA~(
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > t\d;}@bl
class binary_op : public Rettype @5V Z
{ =d.W'q|
Left l; C\@YH]
Right r; g}r5ohqC#
public : G6mM6(Sr
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} G*p.JsZP
yzb&
template < typename T > MJpTr5Vs
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const d6
EJn/
{ 9],"AjD
return FuncType::execute(l(t), r(t)); n7.lF
} <%uZwk>#
k\Tm?^L)
template < typename T1, typename T2 > .h^Ld,Chj
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &?sjeC_
{ =C1Qo#QQ%
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Jn&>Z? @
} "E!p1
} ; ^@"f%3
uxiX"0)g>
{j*+:Gj0V
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 LOkDx2@g
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 #wuE30d
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ]r5Xp#q2
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 5TyS8
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! r
T$g^
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 9 NSYrIQ"
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 SYLkC
[0k
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) o!0a8i
下面是修改过的unary_op Kx!|4ya,
I@v.Hqg+7
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > <WkLwP3^
class unary_op :$d 3a"]
{ kIo?<=F8T
Left l; 3e1"5~?'<
KJZY.7
public : sM[c\Z]
#R|4(HlL
unary_op( const Left & l) : l(l) {} /tP
Yy 1Pipv
template < typename T > u{G6xuPWf
struct result_1 THZ3%o=X
{ |REU7?B
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; i/B"d,=<
} ; aW5~z^I
{+}Lc$O#C
template < typename T1, typename T2 > I!~Omr@P
struct result_2 -2?fg
{ T3 Fh7S /
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; !{\c`Z<#
} ; #y%Ao\~kG
vS<e/e+
template < typename T1, typename T2 > GV/FK{v5
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~coG8r"o
{ p%'((!a2
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); PX'%)5:q;i
} A+&Va\|x
iqYc&}k,
template < typename T > f}4h}Cq
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const !s:|Ddv
{ qB`P7!VN^]
return OpClass::execute(lt(t)); z/=v@@tj
} h Bw~l?G
TB\CSXb
} ; F9" K
!)]3@$#
g(Nf.hko
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 *V}}3Degh
好啦,现在才真正完美了。 7Ll(,i<,C
现在在picker里面就可以这么添加了: B HYEd}M
umeb&\:8S-
template < typename Right > E}u\{uY
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const s zg1.&
{ WUWQcJj
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); a@./e @p
} H#D=vx'
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。 <LE>WfmC
xXtDGP
w_ m
)yk
LUse+
P\R3/g
十. bind E =E
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=pq+
先来分析一下一段例子 T&%>/7I>
+^.(3Aw
IlVi1`]w
int foo( int x, int y) { return x - y;} Kh> ^;`h
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 O_033&
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 .Qaqkb-Ty
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。 Jad'8}0J
我们来写个简单的。 @ 9uwcM1F
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: vgV0a{u"
对于函数对象类的版本: $]9d((u4
C5m*pGImG
template < typename Func > h*Ej}_
struct functor_trait Uhf
-}Jdw
{ uZNR]+Yu@
typedef typename Func::result_type result_type; s=q}XIWK
} ; r8qee$^M
对于无参数函数的版本: 6^~&sA
-V\33cA
template < typename Ret > __zsrIUJ
struct functor_trait < Ret ( * )() > !OiP<8 ,H
{ 0ya_[\
typedef Ret result_type; #ujcT%1G
} ; ?9AByg
对于单参数函数的版本: *rA!`e*
k%hif8y
template < typename Ret, typename V1 > o'W &gkb9
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 0^hz 1\g
{ '*K/K],S]
typedef Ret result_type; 2f4 *r^
} ; ym-212wl
对于双参数函数的版本: ?vvjwys@
_c`Gxt%
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > K2NnA
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 7n%QP
{ <>p\9rVp*^
typedef Ret result_type; YckexfL
} ; xJ,V!N
等等。。。 E-l>z%
然后我们就可以仿照value_return写一个policy HAP9XC(F]
-Ndd6O[ a5
template < typename Func > c_%vD~6W-
struct func_return `$Q
$l
{ o:m:9dn
template < typename T > M7UVL&_z%
struct result_1 @eR>?.:&
{ UtY<R
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; XVE(p3-
} ; RfFeAg,]/
ASPfzW2
template < typename T1, typename T2 > P3);R>j
struct result_2 =p ^Sn,t
{ jg' 'T1)
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; iw<+rh*C
} ; iwrS>Sm
} ; kx*=1AfU+Y
Y[@$1{YS
UjUDP>iz.>
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Ez+.tbEA,
sYgpK92
template < typename Func, typename aPicker > ,\xeNUZd
class binder_1 dKi+~m'w
{ L-",.U*;
Func fn; "=N[g
aPicker pk; NqVe{+1x
public : =X]$J@j
]t(;bD hT
template < typename T > rt^<=|Z
struct result_1 7J.alV4`/
{ TlQu+w|
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; d>VerZZU
} ; ]|@RWzA
mtvfG
template < typename T1, typename T2 > "O!J6
struct result_2 mtOCk 5E
{ BRhAL1
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Kp!sn,:
} ; &>XIK8*
]9pK^<
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} G n>#Mvq
6p=AzojoB
template < typename T > hB]4Tn5H
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )#%k/4(Y
{ {=pRU_-^
return fn(pk(t)); o4^rE<vJ
} *F42GiBZR
template < typename T1, typename T2 > :7
Ro9z8
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8!(4;fN$j.
{ Ei2hI
return fn(pk(t1, t2)); +]
s"* 'V$
} Vv8e"S
} ; ?j6?KR@#
2K0HN
r+r-[z D(
一目了然不是么? =BzyI
最后实现bind $k5mI1~
p~1!O]qLt
cOkjeHs
5
template < typename Func, typename aPicker > 2Z!%Q}Do
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) \D}K{P
{ *.nC'$-2r
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); nG
hFY Ql
} O{:_-eI&d
x;w&JS1V
2个以上参数的bind可以同理实现。 1n|)05p
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。 |wW_Z!fL
Pp.qDkT
十一. phoenix yyCx;
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: t
1gH9
j[2?}?
for_each(v.begin(), v.end(), vF,\{sgW
( .b'hVOs{
do_ Twi:BI`.
[ l;_zXN
cout << _1 << " , " vd+yU9
] ?fF{M%i-%
.while_( -- _1), q):Ph&'r
cout << var( " \n " ) T
<J%|d .'
) =73""ry
); Ck<