一. 什么是Lambda &tAYF_}
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 aYb97}kI
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, 3}8o 9
0~^RHb.NA8
G_S>{<[
G#7(6:=;,`
class filler ud$-A
{ E6 -*2U)k+
public : ufL<L;Z\;
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} R~k`KuY@!
} ; WXY'%G
* /n8T]s
|50sGJE(
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: wqF?o
X$ZVY2
Bso#+v5
qGV_oa74
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 0>N6.itOz
gE#'Zv {7
KZw~Ch}b9
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ^D$|$=|DH
\xCCJWek
aY>v
R;c9)>8L
二. 战前分析 '6 F-%
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。 =x\`yxsG
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 7*{f*({
QH9t |l
l\*9rs:!
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); @5S' 5)4pB
/* --------------------------------------------- */ Q7$o&N{
vector < int *> vp( 10 ); SscB&{f
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); /D3{EjUE=
/* --------------------------------------------- */ zTw"5N
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); _V-K yK
/* --------------------------------------------- */ p/HDG
^T:u
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 2H)4}5H
/* --------------------------------------------- */ k~"Eh]38
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); WYUDD_m
/* --------------------------------------------- */ mOsp~|d
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); =Nxkr0])!
WQ.0} n}d
1*TbgxS~W
WK>|IgK
看了之后,我们可以思考一些问题: Yg^ &4ZF
1._1, _2是什么? Y#ZgrziYM
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 [7FG;}lB-
2._1 = 1是在做什么? \:WWrY8&
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 qJrT
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 c>B1cR
:x*)o+
T`ibulp
三. 动工 "0P`=n
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 20|`jxp
\xkKgI/
-Lh7!d
3N2dV6u
template < typename T > :hX[8u
class assignment qq| 5[I.?
{ ukW&\
T value; FQDf?d5
public : [X.bR$>
assignment( const T & v) : value(v) {} vA1YyaB
template < typename T2 > E+]9!fDy<
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } N>!:bF
} ; H4w\e#|
J~k9jeq9
5 8bW
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Rqh5FzB>
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ,yYcjs!=o
<OMwi9
"<!U
aixX/se
class holder JL1ajlm~
{ WEimJrAn
public : ^Co$X+
template < typename T > >X*tMhcb
assignment < T > operator = ( const T & t) const 7MKX`S
{ KUAzJ[>
return assignment < T > (t); TN2Ln?[xU
} ? nd:
:O
} ; hy5[
L`B
4+RR`I8$Ge
@%]A,\
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: 4I$Y(E}
AI-*5[w#A
static holder _1; 2*|T)OA`m,
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 k {*QU(
ysW})#7X
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); >NRppPqL
而不用手动写一个函数对象。 ky2 bj}"p9
FlBhCZ|^
^`&'u_B!+
5X) 8Nwbc
四. 问题分析 fK J-/{|
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 @NiuT%#c
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 \CL8~
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ANM#Kx+
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Ax;[ Em?I
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ?Y(
,QY$:f<
五. 问题1:一致性 +1ICX
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?| <+roY"
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 h.jJAVPi
Y2u\~.;oq
struct holder 4b8G 1fm
{ 9L=mS
// 7*!7EBb
template < typename T > 95l)s],
T & operator ()( const T & r) const u\]EG{w(
{ uE-(^u
return (T & )r; 4ax{Chn
} ~KBa-i%o
} ; kA:mB;:
v/+ <YU
这样的话assignment也必须相应改动: Re$h6sh
G;Li!H
template < typename Left, typename Right > Nd~B$venh
class assignment s2;~FK#/
{ u_(~zs.N]
Left l; ;tjOEmIiU
Right r;
"o5]:]h)
public : 36"n7
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} cb}"giXQTB
template < typename T2 > (Xd8'-G$m
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ujU,O%.n
} ; Fc~G*Gz~Z|
nf.Ox.kM)
同时,holder的operator=也需要改动: -@pjEI
cHjQwl
template < typename T > )PX VR
T
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const -'! J?~
{ k^J8 p#`6
return assignment < holder, T > ( * this , t); 8<=^Rkz
} o?`FjZ6;x
J]F&4O
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。 1[%3kY-h
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ?:(y
<LHhs<M'
return l(rhs) = r; tW\yt~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。 "r9Rr_,
>
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: w'S,{GW
>>U>'}@Q
template < typename Tp > LOh2eZ"n
class constant_t <DF3!r
{ qE[S>/R"
const Tp t; 3JnpI,By
public : |cvU2JI@
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} F2"fOS
template < typename T > +jm,nM9
const Tp & operator ()( const T & r) const \TQZZ_Z
{ @- U\!Tf
return t; $%bSRvA
} l/.{F ;3F
} ; 5\ mRH
uYh!04u
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 02;jeZ#z
下面就可以修改holder的operator=了 /0s1;?
a=z] tTs4
template < typename T > M(%H
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const e &6 %
{ TZn
15-O
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); %w`d
}
;tOsA #
^_2c\mw_I
同时也要修改assignment的operator() CMt<oT6.?
$O"ss>8Se
template < typename T2 > /9`4f "
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } #}`sfaT
现在代码看起来就很一致了。 ~6G
`k^!
&7L7|{18
六. 问题2:链式操作 @X==[gQ
现在让我们来看看如何处理链式操作。 q+ax]=w
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 :U6`n
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 e4z`:%vy
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 Q6h+.
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct PL/g| ;
bi<<z-q`wJ
template < typename T > M\ATT%b:
struct result_1 {,>G 1>Yv
{ \DB-2*a"
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; C:QB=?%;
} ; nm^HL|
iRQ!J1SGcG
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: d0El2Ct8
R\j~X@vI
template < typename T > &K ~k'P~m
struct ref &g`IRz
{ m,.Y:2?*V
typedef T & reference; +VIA@`4
} ; 0vY_
template < typename T > _imuyt".+
struct ref < T &> K~W(ZmB
{ EVmBLH-a
typedef T & reference; x#1Fi$.
} ; c~ss^[qx|
RD$:.
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: zakhJ
2W AeSUX
template < typename T >
.-gJS-.c
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const "{q#)N
{ #{i*9'
return l(t) = r(t); !_fDL6a-
} WAu>p3
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 NxP(&M(
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Kz HYh
lC<;Q*Y
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 'zyw-1
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: }(EH5jZ'
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 e3I""D{)[=
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 epy2}TI
最后的布局是: zsL@0]e&
Add 9+ 'i(q
z
/ \ rXx#<7`
Divide 5 ,\4]uZ<
/ \ c_8&4
_1 3 ZW4f "
似乎一切都解决了?不。 e~)[I! n
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 3>O|i2U
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 ORM>|&
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: YWZ;@,W
@G5T8qwN
template < typename Right > \YP,}_~
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const E7Lqa
S
Right & rt) const cu!%aM,/<-
{ jn(x-fj6R
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); c1YDln
} "@V yc6L
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 [F-R*}&x
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 xyL"U*
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 zv]ZEWVzc
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 A3]A5s6
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 f$I=oN
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? {
I#>6
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: 65EMB%
(_FU3ZW!
template < class Action > O(^h_
class picker : public Action rT2Njy1
{ t. P@Ba^
public : "\4W])30
picker( const Action & act) : Action(act) {} *EWWN?d
// all the operator overloaded h}Otz "
} ; `/O`%6,f1!
6tKrR{3#A
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。 QLqtE;;)JK
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: S<Dbv?
;V,L_"/X
template < typename Right > eL3 _Lz
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const zxR]+9Zh
{ :_e[xB=Yy
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ;aQ``B
} ;(C<gt,r}
@*z"Hi>4
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > B+W7zv
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。 oE 'P
10SI&O
template < typename T > struct picker_maker 3h7RQ:lUi
{ ^Jp T8B}
typedef picker < constant_t < T > > result; ^exU]5nvz
} ; us.#|~i<h
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > }g bLWx'iG
{ o/pw=R/):
typedef picker < T > result; z,,"yVk`,
} ; Xf
u0d1b
Q-7?'\h
下面总的结构就有了: *b{IWOSe^
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。 \<{a=@_k9
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。 aTcz5g0"
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ACRuDY
至此链式操作完美实现。 Ht[$s4 0P
;Y7'U rn
#Y7jNrxE
七. 问题3 ~[;r)
g\
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 7FC!^)x1
,Lig6Z`
template < typename T1, typename T2 > |ADf~-AY
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8t!jo.g
{ D$l!lRu8+L
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); sq|\!T
} JduO^Fit
9c@M(U@Yh
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: VYG@_fd!x
<6UXk[y
template < typename T1, typename T2 > PUR,r%K`
struct result_2 63l3WvoK
{ |
0
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; }UPC~kC+Z
} ; t^01@ejM+
3](hMk,}
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? /.]u%;%r[
这个差事就留给了holder自己。
2%@tnk|@
ajSB3}PN
M@[W"f
Wq
template < int Order > P~a@{n*8
class holder; Q(& @ra!{
template <> _dKMBcl)E
class holder < 1 > 8T1`9ITl:
{ &%2^B[{
public : |Y3w6 !$
template < typename T > XvI~"}
struct result_1 6 f*:;
{ x Lan1V
typedef T & result; x}/jh
} ; C.?^] Y
template < typename T1, typename T2 > n]g"H
struct result_2 t3)6R(JC
{ lOm01&^"E
typedef T1 & result; /a\i
} ; jg]KE8(
template < typename T > 5}%R
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 5zK,(cF0-
{ )LGVR3#
return (T & )r; ,p|Q/M^
} J
8
KiL
template < typename T1, typename T2 > ,`f]mv l
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const in>+D|q
c
{ ,
>7PG2
a
return (T1 & )r1; |]G%b[
} <|r|s
} ; }u8(7
uWJJ\
template <> [/a
AH<9b
class holder < 2 > TtkHMPlm_
{ ;"M6}5dQ4
public : ~vXbh(MX
template < typename T > 8dR `T}
struct result_1 8&JB_%Gb
{ w[X-Q+7p(t
typedef T & result; }u;K<<h:
} ; x,C8):\t`B
template < typename T1, typename T2 > LK} g<!o(
struct result_2 6Z|h>H5a
{ f2e;N[D
typedef T2 & result; D$>!vD'
} ; t=B1yvE"
template < typename T > |%|03}Q
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ^6 wWv&G[8
{ sU>IETo
return (T & )r; C>|.0:[%
}
h(=<-p@
template < typename T1, typename T2 > A:m+v{*`4
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const
qNJc*@s
{ SCfp5W7~
return (T2 & )r2; !h#ZbErW
} %SC Jmn2
} ;
kt6)F&;$
rR6}
/B t!xSI
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> >。 26p[x'W
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: !7DDPJ~
首先 assignment::operator(int, int)被调用: P2vG)u
X):7#x@uy
return l(i, j) = r(i, j); #G#gc`S-,
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) =\lw.59
# Wi?I=,
return ( int & )i; ~61b^L}$
return ( int & )j; lJ;Wi
最后执行i = j; >@7$=Y>D
可见,参数被正确的选择了。 '>
ib
K|
y'm!h?8
p6%V f
\
ku5%y
QF/ULW0G!
八. 中期总结 <|l}@\iRX
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 'Q=;I
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 M{ncWq*_j
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 x*H#?.E
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor v,iZnANZ&P
pa46,q&M
(tYZq86`
Z3JUYEAS
JuSS(dJw
J$}]p
九. 简化 <8}FsRr;J
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。 Gko"iO#
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 HQ@g6
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: 4Kch=jt4#
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 [2-n*a(q
+-*/&|^等 *k7BE_&*0Z
2. 返回引用。 P<IDb%W
=,各种复合赋值等 Bf*>q*%B{
3. 返回固定类型。 l WYp
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Fq~uuQ
4. 原样返回。 o MJ`_
operator, eyKxnBz
5. 返回解引用的类型。 X.>=&~[
operator*(单目) u9~5U9]O%6
6. 返回地址。 A1/@KC"&{G
operator&(单目) ":
vGs_$
7. 下表访问返回类型。 #csP.z3^y
operator[] Dnd; N/9
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 0BDw}E\
operator<<和operator>> T3fQ #p
nh4G;qdU
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。 7_\F$bp`
例如针对第一条,我们实现一个policy类: P7F"#R0QB
kBZ1)?
template < typename Left > I(^0/]'
struct value_return opa}z-7>^
{ MS\vrq'_
template < typename T > )'~Jsg-
struct result_1 y.A3hV%6b
{ 41<~_+-@
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; n725hY6}<l
} ; +vy fhw4
FGi7KV=N
template < typename T1, typename T2 > }gQ2\6o2g
struct result_2 e%cTFwX?n
{ 3SIqod;%
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; :V.@:x>id
} ; se x\dg<
} ; > T* `Y0P
@[lMh9`
Bh&pZcm|
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 3aq'JVq
0o+Yjg>\~8
下面我们来剥离functor中的operator() o=R(DK# U
首先operator里面的代码全是下面的形式: R`<^/h
YTyrX
return l(t) op r(t) srf}+>u&
return l(t1, t2) op r(t1, t2) u0L-xC$L
return op l(t) s21}
a,eB
return op l(t1, t2) 67iI wY*8'
return l(t) op J[<Zy^"Y;
return l(t1, t2) op w*6b%h%ww
return l(t)[r(t)] 74M 9z
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] l$/pp
$ztsb V}
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: v\,N"X(,
单目: return f(l(t), r(t)); :C>7HEh-2_
return f(l(t1, t2), r(t1, t2));
;v.[aq
双目: return f(l(t)); i3,.E]/wX@
return f(l(t1, t2)); KZjh<sjX|
下面就是f的实现,以operator/为例 ~bZ=]i
?:wb#k)Z/
struct meta_divide gQr+~O
{ g$s;;V/8e
template < typename T1, typename T2 > ZHK>0>;
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) O#U maNj/
{ ."+lij=56
return t1 / t2; ~gpxK{
} Kd-1EU
} ;
-qj[ck(y
rk8pL[|
这个工作可以让宏来做: N;
}$!sNIm
| @AXW
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ X6cn8ak3
template < typename T1, typename T2 > \ To*+Z3Wd
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; S[K5ofV
以后可以直接用 p{L;)WTI
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) AfA"QCyO
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 ~W21%T+
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) =#u4^%i)
-i8KJzPL f
`0NU
c)`
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 /u$'=!<b;
==[(Mn,%d
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > KdCrI@^
class unary_op : public Rettype X d+H()nR
{ vb=]00c
Left l; ~Y/A]N86,
public : tA#$q;S
unary_op( const Left & l) : l(l) {} *|=D 0
kK=VG<
:M
template < typename T > ;}+M2Ec51
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const NTt4sWP!I
{ ipn-HUrE@
return FuncType::execute(l(t)); DDr\Kv)k(
} VwI
.~o{i_JH
template < typename T1, typename T2 > t,9+G<)>H
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2V@5:tf
{ *5PQ>d
G
return FuncType::execute(l(t1, t2)); naaKAZ!S
} |<c9ZS+
} ; ,7s>#b'
w<H Xe
qO"QSSbZqQ
同样还可以申明一个binary_op &|XgWZS5
ATkd# k%S
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > nG'Yo8I^5
class binary_op : public Rettype B!Wp=9)G
{ %"f85VfZ
Left l; 9Q1%+zjjMq
Right r; sg,\!'
public : ` &A`&-nc=
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ,w~3K%B4
50MM05aC
template < typename T > Tm`@5
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <~dfp
{ QG*hQh
return FuncType::execute(l(t), r(t));
aA4RC0'
} iAH,f5T
[k$GUU,jY
template < typename T1, typename T2 > lWc[Q1
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const a
Y)vi$;]
{ rpiuFst
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); QKP
#wR
} =wX;OK|U(^
} ; >3/mV<g f
$}(Z]z}O ;
:Hq%y/
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 ^P9mJ:
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 V<9L-7X 8
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) p-"C^=l
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。 Qp<*or@
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! "9xJ},:-
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。。。 T)e2IXGN
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 >IS4
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) _-vlN
下面是修改过的unary_op ;:=j{,&dl[
'yCVB&`b
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > FC+-|1?C
class unary_op Ou1kSG|kM
{ $?F_Qsy{d
Left l; d9JAt-6z2
RP2$(%
public : O.FTToh<
gba1R
unary_op( const Left & l) : l(l) {} _t-6m2A
3YLK?X8
template < typename T > P1OYS\
struct result_1 drAJ-ii
{ !!L'{beF
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; h.?<(I
} ; ky|k g@n{
;}6wj@8He
template < typename T1, typename T2 > L&+k`b
struct result_2 Ia%cc
L=
{ e5AsX.kvB
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; (^~a1@f,J
} ; 2(!W
9#]
N|mggz
template < typename T1, typename T2 > JPTLh{/
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const J <z
^C
{
)F hbN@3
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); VJ#ys_W
} tfHr'Qy BC
b6S"&hs
template < typename T > =eY
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const cl`kd)"v
{ /mJb$5=1
return OpClass::execute(lt(t)); r2f%E:-0G
} JVg}XwR
#.u&2eyqQ
} ; {KSLB8gtL
$~q{MX&J
6DHZ,gWq
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 1g=T"O&=
好啦,现在才真正完美了。 CHS}tCfos>
现在在picker里面就可以这么添加了: .Od@i$E>&
E<LH-_$
template < typename Right > V?t*c [
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const &u9,|n]O9
{ ipu~T)}
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); A
PSkW9H
} ,&,XcbJ
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。 9/8+R%
V9ZM4.,OCN
6 [bQ'Ir^8
N\ <riS9
}qGd*k0F0
十. bind L|{v kkBo
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。 -^_^ByJe
先来分析一下一段例子 :
HU|BJ>
[2Y@O7;nI
w:I!{iX
int foo( int x, int y) { return x - y;} _$A?
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 iPCn-DoIS
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 'xuxMav6m
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。 w?_'sP{pd
我们来写个简单的。 F +5
5p8
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: , MqoX-+
对于函数对象类的版本: rLeQBp'
YpZuAJm<2_
template < typename Func > ~d<&OL
struct functor_trait e2%mD.I
{ 0f_`;{
typedef typename Func::result_type result_type; GS>YfJ&DZ
} ; ?!"pzDg
对于无参数函数的版本: h+_:zWU
2I suBX\[
template < typename Ret > ?1|\(W#
struct functor_trait < Ret ( * )() > g9Dynm5
{ q( EN]W],
typedef Ret result_type; :V6t5I'_
} ; ?;w`hA3ei
对于单参数函数的版本: \u6.*w5TI
q(46v`u
template < typename Ret, typename V1 > D
@wIbU
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > %Ze7d&
{ A]%*ye"NT
typedef Ret result_type; PXl%"O%d
} ; Q4Wz5n1yp7
对于双参数函数的版本: sWTa;Qi
VeEa17g&
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > )C\/ (
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > )`<&~>qp
{ `p)U6J
typedef Ret result_type; 25 U+L
} ; =^zGn+@z
等等。。。 T#e|{ZCbq
然后我们就可以仿照value_return写一个policy N3Q
.4?
z9
Z>/
*q2
template < typename Func > W3('1
struct func_return ]T40VGJ:h
{ u!HbS*jqq
template < typename T > Ke[`zui@?
struct result_1 `S3)uV]I
{ QXa2qxTc
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; zk@s#_3ct
} ; x!7!)]h
i$.! 8AV6
template < typename T1, typename T2 > ]l=CiG4!M
struct result_2 r0OP !u
{ 4"nYxL"<4
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; .|P
:n'
} ; Gf!c
} ; I~HA
ad,k
Yp3 y%n
Te3 ?z
最后一个单参数binder就很容易写出来了 [k%u$
SEWdhthP
template < typename Func, typename aPicker > sA+K?_
class binder_1 '"hSX=
{ ;i [;%
Func fn; oFzmH!&ED
aPicker pk; Fo0s<YlS-
public : SgN?[r)
vXM{)
template < typename T > 39pA:3iTd
struct result_1 Q7zpu/5?
{ sw:a(o&$
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; m.gv?
} ; ; Ob^@OM
]W`M
<hEI
template < typename T1, typename T2 > 8F$]@0v`%
struct result_2 j5smmtM`s
{ Vvv;m 5.
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Ofb&W
AD
} ; ,t*H: *
>~'z%
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} UsCaO<A
150x$~{/
template < typename T > }dU!PZ9N)
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const }:s.m8LC5n
{ Xe\v6gbD
return fn(pk(t)); #Hl?R5
} L|'B*
template < typename T1, typename T2 > 05jjLM'e
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const zG%'Cw)8
{ QM~~b=P,\
return fn(pk(t1, t2)); ssH[\i
} IO2@^jup
} ; oe=1[9T"
s=K?-O
m*lcIa
一目了然不是么? yI-EF)A@;
最后实现bind oykb8~u}}
5CfD/}{:#I
U{@2kg-
template < typename Func, typename aPicker > ^ME'D
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) fL-$wK<p<
{ Vhe$vH
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); [4yw? U
} IF6-VFY:6
:+?rnb)N
2个以上参数的bind可以同理实现。 93,7yZ5#
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。 q(2ZJn13f
?O]RQXsZ2
十一. phoenix X]W(
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: uA t{WDHm
0xeY0!ux
for_each(v.begin(), v.end(), CZ{7?:^f
( ^/}&z