一. 什么是Lambda !Qrlb>1z-
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 )z3mS2
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, U/,`xA;v>
VJD$nh
#M5
jnt0,y A
N<Rb<p%
class filler 8^p/?R^bu
{ e+bpbyV_#
public : xZtA) Bp
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 8~:qn@Z|E
} ; Ts0.Ck
=r+u!~%@''
c;w
cgU
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: t ?28s/?
Y {Klwn
ho#]?Z#
P^v`5v
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); =w".B[r
+%eMm.(
#g4X`AHB
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 *ky5SM(NR
'68{dyFZL
KmEm
vBj{bnl
二. 战前分析 e.\d7_T+
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 93)&
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 wi:]o o#
3 _:yHwkD
jFw?Ky2
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); xO[V>Ud
/* --------------------------------------------- */ @U+#@6
vector < int *> vp( 10 ); E/V_gci
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ZJe^MnE (G
/* --------------------------------------------- */ ZyM7)!+kPa
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 7Q^p|;~a
/* --------------------------------------------- */ o_8Wnx^
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); N TcojA{V$
/* --------------------------------------------- */ gLm,;'h%u
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); &@K6;T
/* --------------------------------------------- */ !>\&*h-Cm#
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); _h+7KK
0qINa:Ori
D V\7KKJE
~&?57Sw*m
看了之后,我们可以思考一些问题: Xdi<V_!BC-
1._1, _2是什么? 6f2?)jOW^N
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。 5,-g^o7
2._1 = 1是在做什么? yAAV,?:o[
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。 3 [j,d]\|
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。 Atb`Q'Yrw
@F]w]d
Nw9@E R
三. 动工 wo+`WnDh
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 6fo\z2
%%F,G
qdLzB
je@&|9h
template < typename T > vp2w^/])u
class assignment X&HYWH'@,
{ T_!F I29
T value; %X's/;(Lx`
public : 4evNZ
Q
assignment( const T & v) : value(v) {} pj<aMh
template < typename T2 > c]Gs{V]\
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } OwEV$Q
} ; !yT=*Cj4
jI'?7@32`
[<5/s$,i
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ?A;RTM
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment X $V_
`k>C%6FG$#
u:']jw=f
fPHV]8Ft|
class holder V)Oot|
{ vs$h&o>|
public : L-)ZjXzk
template < typename T > xOPQ~J|z
assignment < T > operator = ( const T & t) const jygUf|
{ G~DHNO6
return assignment < T > (t); A4|7^Ay
} {ZSAPq4)L
} ; 5x|$q kI
?]bx]Y;
%z.V$2
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: K|\0jd)N
g]JRAM
static holder _1; N%'(8%;
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ^!C
o/
51RH
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); cAGM|%
而不用手动写一个函数对象。 AX&Emz-
w2V:x[
f3n^Sw&Q(Q
cUP1Uolvn
四. 问题分析 8+7*> FD)1
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。 bC"h7$3
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 BMQ4i&kF|
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Nxl#]
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 %-$
:/N
下面我们可以对这几个问题进行分析。 YahW%mv`d
As5l36
五. 问题1:一致性 0FH.=
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?| yK9EHJ$
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Y1>OhHuN
~.J*_0~Ze
struct holder vfj{j=
G
{ A /c
// a(|0'^
template < typename T > .waj.9&[l
T & operator ()( const T & r) const })kx#_o]'d
{ +_vf=d
return (T & )r; J4j:nd
} {*g{9`
} ; AY"wEyNU
ZQir?1=
这样的话assignment也必须相应改动: 65U\;Ew
;o;ak.dTt
template < typename Left, typename Right > z<^LY]
class assignment g2^{+,/^K
{ :kE*
Left l; bUM4^m
Right r; :yi} CM4
public : ^r(]S%
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} c05-1
template < typename T2 > yt,Ky8y1
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 4s'%BM-r-
} ; u#y)+A2&!
(|<+yQ,@>
同时,holder的operator=也需要改动: #cW:04
9AQ,@xP|
template < typename T > qkp0' f*}
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const R- ,L"Vv
{ kSCpr0c
return assignment < holder, T > ( * this , t); PQYJnx}
} :9x]5;ma
P\{s C6E
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。 KyP@ hhj
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 hBaG*J{
dN:^RCFzS
return l(rhs) = r; Vj8-[ww!
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。 ~q/~ u
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: /|h+,]<
>
+<V$G/"
template < typename Tp > =JPY{'V O
class constant_t HB*BL+S06
{ x5;D'Y t"|
const Tp t; (sH4T>
public : Yy`A0v
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} =eDC{/K
template < typename T > 87)/dHc
const Tp & operator ()( const T & r) const At[SkG}b
{ b`DPlQHj
return t; $ER$|9)KD
} =1)9>= }
} ; )7P>Hj
Gb"kl.j
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 *qm>py`O
下面就可以修改holder的operator=了 B7[#z{8'#
dPV<:uO
template < typename T > NQiu>Sg
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const !kh: zTP
{ q8GCO\(
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 'b >3:&
} X%;4G^%ZI
>*+n`"6
同时也要修改assignment的operator() 3fYfj
#0^a-47PA<
template < typename T2 > Y10
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } &a\G,Ma
现在代码看起来就很一致了。 `J7@G]X;2
"N}MhcdS
六. 问题2:链式操作 )!
kl:
现在让我们来看看如何处理链式操作。 \,!Qo*vj
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。 -&%!
4(Je
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。 NKVLd_f k
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。 AJ#YjkO>]
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Kz]\o"K
Q5 o0!w
template < typename T > #nj;F'O](
struct result_1 \t=#MzjR
{ &$~irI
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; '@^mesMG
} ; <e@4;Z(h04
=C7<I
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: .GCJA`0h
e%=SgXl2t
template < typename T > [mG!-.ll
struct ref L /N%ft]!T
{ !bn=b>+
typedef T & reference; Nr*o
RYY
} ; hSj@<#b>F
template < typename T > -x!JTx[K
struct ref < T &> 2=VFUR 8
{ Y7')~C`up^
typedef T & reference; "z*?#&?,
} ; }Am5b@g"$Y
jK{qw
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: bUuQ"!>ppu
:8A@4vMS)?
template < typename T > S>s+ nqcP
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const )E^Pn|H
{ }V 4u`=
return l(t) = r(t); 0W)|n9
} Q&w"!N
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。 D8WKy
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 n.G.fbO
Zlrbd
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 nx%eq,Pq
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: $dsLU5]1o
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 bR?xz-g%<3
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Rt@O@oD I
最后的布局是: @h/-P'Lc=7
Add 6d3YLb4M$i
/ \ t~":'le`zr
Divide 5 0#~k)>(7lR
/ \ Yaz/L)Y;R
_1 3 9ZuKED
似乎一切都解决了?不。
6NSSuK3
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。 ;Nd'GA+1;(
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。 2#s8Dxt
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: -C* 6>$A
n$ E$@
template < typename Right > ~g;)8X;;+
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 5f2=`C0_
Right & rt) const 'lOQb)
{ q(Ow:3&
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); t. DnF[
} j3u!lZ}U
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ;j+*}|!
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。 IYa(B+nB)
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。 dJlK'zK
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。 c{ qTVi5e
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。 )}Cf6m}
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? TP)o0U
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: .')^4\
5'%O]~
template < class Action > +>yspOEz
class picker : public Action $4og{
{ z)Yb9y>2
public : Y@qugQM>
picker( const Action & act) : Action(act) {} +U?73cYN
// all the operator overloaded Ak$9\Sl
} ; G;USVF-'K
>t.PU.OM
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 ]/AU_&
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: q6x}\$mL
mxe\+j#
template < typename Right > M. _5mZ{
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const K9K.mGYc
{ S(rnVsW%Ki
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); T8x /&g''
} >:0N)Pj
)0Vj\>
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > {7v|\6@e3
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 tA9Ew{3s
@9k3}x K
template < typename T > struct picker_maker =w:H9uj6F
{ L$ jii
typedef picker < constant_t < T > > result; r\y\]AmF
} ; 7dlMDHp\Y
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 2Ns<lh
{ +RK/u
typedef picker < T > result; r 2{7h>
} ; j}8^gz]
qzk]9`i1:
下面总的结构就有了: c|4_nT
2
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。 =E~_F>SD
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。 2 m72PU<.
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 bf\ Uq<&IJ
至此链式操作完美实现。 u4[JDB7tH
A\ tBmL_s
}5X.*wz
七. 问题3 aecvz0}@R
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。 va.Ve# N
GVdJ&d\x
template < typename T1, typename T2 > 8JO(P0aT
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =e6!U5
f
{ li~=85 J
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); I;mc:@R<
} K.6xNQl{}
R6G%_,p$7
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: F#7A6|
; <|m0>X
template < typename T1, typename T2 > Y;q['h
struct result_2 x% Eu.jj
{ ixo?o]Xb`
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 8x<; AL|`
} ; WR4 \dsgCU
n6
AP6PK7
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? }9(:W </}
这个差事就留给了holder自己。 .tRWL!
{K+]^M
z
T#j.v
template < int Order > iY4FOt7\
class holder; F /% 5 r{
template <> EU-=\Y
class holder < 1 > 0p'=Vel{}
{ j`kw2(
public : Ue)8g#
template < typename T > N6_<[`
struct result_1 m\xE8D(,
{ fo30f=^Gi
typedef T & result; 3xGk@ 333
} ; ?Wm.'S'to
template < typename T1, typename T2 > <UcbBcW,
struct result_2 nWAx!0G
{
Q>}*l|Ci
typedef T1 & result; Ou<Vg\Mu
} ; amK.H"
template < typename T > NyTv~8A`)
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const =*aun&
{ i(XcNnn6
return (T & )r; 5X5 &(S\
} S/?KC^JP
template < typename T1, typename T2 > 4A_}:nU
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ?th`5K30
{ Pd@y+|
return (T1 & )r1; |5
sI=?p&t
} e5_:15%R\
} ; D_%y&p?<Ls
cCd2f>EHw
template <> ]e?cKC\"e
class holder < 2 > OQ>r;)/
{ w1-/U+0o
public : o:<gJzg
template < typename T > \lVxlc0{?
struct result_1 $=/.oh
{ Zb)j2Xgl
typedef T & result; 8'Eu6H&$G
} ; ho#]i$b}f2
template < typename T1, typename T2 > ~l~ai>/
struct result_2 DW^E46k)A
{ ] 8sVXZ
typedef T2 & result; tkBp?Wl
} ; sGjYL>*
template < typename T > kK]JN
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const X8uVet]D~
{ kK2x';21
return (T & )r; zfDxc3e
} yjUSM}$
template < typename T1, typename T2 > +;7Rz_.6f
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Fv \yhR
{ H-GlCVq~
return (T2 & )r2; VU7x w
} bKsl'3~ k
} ; }Wf \\
&K@2kq,
&DC
o;Ij;
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> >。 1df}gG
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ^;0.P)yGA
首先 assignment::operator(int, int)被调用: hC@oyC(4
tmF->~|
return l(i, j) = r(i, j); D&q-L[tA@
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) #gbJ$1s
|,c\R"8xS
return ( int & )i; HE0UcP1U
return ( int & )j; SXn\k;F<
最后执行i = j; c`w YQUg(
可见,参数被正确的选择了。 5 3=zHYQ
IHCEuK
o@6:|X)7
$OK}jSH*v)
0U'g2F>{
八. 中期总结 &Pu}"M$[MH
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: dx{ZG'@aH
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 A;E7~qOG
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 R(Y4n w+Y-
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor C.M]~"e
yM(zc/?
V_*TY6
~D1.opj3
~Y^
UP
VHhW_ya1g{
九. 简化 W#1t%hT$
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。 Dg]( ?^
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 0mj^Tms
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: OEc$ro=m*
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 W~sP7&sp
+-*/&|^等 dY>oj<9
2. 返回引用。 )sg@HFhY'
=,各种复合赋值等 w+<`>
3. 返回固定类型。 C^vB&3ghi
各种逻辑/比较操作符(返回bool) c=]z%+,b]
4. 原样返回。 Cf#[E~2 4
operator, '5j$wr zt
5. 返回解引用的类型。 5x";}Vp>P
operator*(单目) (gd+-o4
6. 返回地址。 ;E? Z<3{
operator&(单目) gp
Aqz Y
7. 下表访问返回类型。 NijvFT$V1
operator[] w-9FF%@<
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 =?Y%w%2
operator<<和operator>> Dk$[b9b
>U/m/H'
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。 e RiP C
例如针对第一条,我们实现一个policy类: @"[xX}xK;
s&-m!|P
template < typename Left > $f`\TKlN
struct value_return k)+2+hX&>
{ ")%)e ;V3
template < typename T > 8*O]
struct result_1 _&0_@
{ 6ybpPls
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; QH:PClW![
} ; cB~D3a0Th
* !4r}h`
template < typename T1, typename T2 > B J,U,!
struct result_2 !)1r{u
{ rkw^ RW^
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; [ 0?*J<d
} ; Kh{C$b
} ; j6zZ! k
;|(_;d
oqu; D'8
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 4`(b(DL]
<[7
bUB
下面我们来剥离functor中的operator() Qrr8i:Y^
首先operator里面的代码全是下面的形式:
Tk(ciwB
O3Jp:.ps
return l(t) op r(t) u} y)'eH
return l(t1, t2) op r(t1, t2) >lZ9Y{Y4v
return op l(t) \>}G|yL
return op l(t1, t2) R*m=V{iu`
return l(t) op eVDO]5?
return l(t1, t2) op 1y/_D$~ZO
return l(t)[r(t)] *|Cmm>z"7
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] n2<#]2h
V/
a!&_""
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: e;IzK]kP
单目: return f(l(t), r(t)); I/F3%'O
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); e
MX?x7
双目: return f(l(t)); W{z7h[?5,
return f(l(t1, t2)); Re`'dde=
下面就是f的实现,以operator/为例 :cx}I
K'Gv+UC*6
struct meta_divide DOk(5gR
{ qB%?t.k7
template < typename T1, typename T2 > ]<9KX} B
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) YIb=rR[ $
{ Q
db~I#}m'
return t1 / t2; 1Wz -Z
} W7k0!Grrl
} ; (W=J3?hn
"ggViIOw&
这个工作可以让宏来做: &p."`
C
?1DA
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Q9Y$x{R&
template < typename T1, typename T2 > \ QNGICG-
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; `|Ll
以后可以直接用 qtqTLl@u
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 4 ^=qc99
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 fnZa IV=H
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) f9Vxtd
+cDz`)N,,
z3RlD"F1
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 6X@]<R
nDdF(|Qt
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ;[)t*yAh
class unary_op : public Rettype ^G(/;c*=
{ Kn#3^>D
Left l; q ;@:,^
public : ] M"l-A
unary_op( const Left & l) : l(l) {} uZyR{~-C
N XwQvm;q
template < typename T > erG;M! 9\
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ^#H%LLt
{ sW#}QYd
return FuncType::execute(l(t)); _084GK9{W
} 49o5"M(
0]dL;~0y.
template < typename T1, typename T2 > JRMe(,u
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const (6C%w)8'
{ @:'swO/\<
return FuncType::execute(l(t1, t2)); t83n` LC
} Az_s"}G
} ; /f!CX|U
'_z#}P<
@"jV^2oY1
同样还可以申明一个binary_op 0Hz*L,Bh4
giy4<
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > c\.8hd=<
class binary_op : public Rettype em@\S
{ neGCMKtzlJ
Left l; zWxKp;.
Right r; f#:7$:{F1
public : D. 2HM
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} }SHF
W! FmC$Kc
template < typename T > dB7E&"f
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const }}v04~
{ !*wK4UcX"
return FuncType::execute(l(t), r(t)); v~:$]a8
} .$>?2|gRv
RaFk/mSw
template < typename T1, typename T2 > K#g)t/SZ
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const EJYfk?(B
{ I(E1ym
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 94L
P )n
} KYY~ YP
} ; r=dFk?8XbC
'\dau>
IMzhEm
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 ,R$n I*mf_
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 z;UkK
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) |MvCEp
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。 k3se<NL[
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! HUurDgRi]
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。。。 F7^d@hSV
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 mPGF Y
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) }' `2C$
下面是修改过的unary_op F(/^??<5
30g-J(Zg
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Ll lyx20U
class unary_op fZH:&EP
{ f$9V_j-K+
Left l; q(i|
YmFJlMK
public : ZtHTl\z
~]f6@n
unary_op( const Left & l) : l(l) {} .cks){\
l9{}nz
template < typename T > b5i ehoA
struct result_1 Xz,fjKUnN
{ p"@[2hK
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; wWkMvs
} ; KC+jHk
trx y3k;
template < typename T1, typename T2 > S(^HIJK
struct result_2 9%Eo<+myh
{ ]\Z8MxFD
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; /hN;\Z[@
} ; I+{2DY/}
"5HSCl$r%
template < typename T1, typename T2 > <k?pnBI_
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const oGRd ;hsF
{ .H@b zm
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 5szJ.!(
} >[2;
72CHyl`|l
template < typename T > B:Y F|k}T
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j1rR3)oP
{ %*NED zy
return OpClass::execute(lt(t)); !bCSt?}@u
} &,P; 7 R
Q=61.lP6
} ; ;f~fGsH}e'
TSD7R
Lf)JO|o
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 O{EPq' x
好啦,现在才真正完美了。 &) 64:l&
现在在picker里面就可以这么添加了: 0l3[?YtXc
+_L]d6
template < typename Right > UEx13!iFo
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const X}xf_3N
"
{ 74ho=
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 'A>?aUq]:
} eR,/}g\
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。 O,Tp,wT
)Q62 I\
Do7 7V5
Qd~z<U l
]ag{sU@#
十. bind 7H09\g&
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。 8Ji`wnkXe
先来分析一下一段例子 /* qx5$~
-b
iE
cxQAp
int foo( int x, int y) { return x - y;} ImG8v[Q
E
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ;<q2
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 {Ef.wlZ
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 n?nzm "g
我们来写个简单的。 <$yA*
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: @I-,5F|r
对于函数对象类的版本: U#cGd\b
umWs8-'Uw
template < typename Func > p:TE##
struct functor_trait G"`
}"T0}
{ 6i-G{)=l
typedef typename Func::result_type result_type; \?]U*)B.r
} ; McN[
对于无参数函数的版本: Gn=b_!
_,!0_\+i
template < typename Ret > zwZvKV/g
struct functor_trait < Ret ( * )() > gkO^J{_@q
{ pDZewb&cA
typedef Ret result_type; {iX#
} ; x)*Lu">
对于单参数函数的版本: I{OizBom
5PO_qr=Hx
template < typename Ret, typename V1 > k7Bh[ ..!
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > '";#v.!
{ 8j;Un]
typedef Ret result_type; r@3-vLI!u
} ; R|8vdZ%@
对于双参数函数的版本: $KbZ4bB[Bo
?OFa
Q
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ?{qUn8f2
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > fgd2jr3T
{ J)YlG*
typedef Ret result_type; EL`|>/[J
} ; RG{T\9]n
等等。。。 9!jPZn
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ^$: w
p
qz~9y~
template < typename Func > F,Q;sq
struct func_return RqTO3Kf
{ mcV<)UA}
template < typename T > fB3Jp~$
struct result_1 }_'5Vb_
{ !:|*!
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ie6c/5
} ; s$Y>nH~T
fs
ufYIf
template < typename T1, typename T2 > _p*9LsN$L
struct result_2 49; 'K
{ -'$ob~*
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; L~6%Fi&n4
} ; 6j(/uF4!#
} ; ^!1!l-
]W5*R07
h-P|O6@Ki
最后一个单参数binder就很容易写出来了 mw
28E\U
""-wM~^D
template < typename Func, typename aPicker > &zJI~R
class binder_1 QXkA%'@'
{ V9oBSP'kt
Func fn; MLWHO$C~T
aPicker pk; 6j6CA?|
public : LL( xi )
o,rF 15
template < typename T > (K[{X0T
struct result_1 %>
XsKXj
{ qd0G sr}j
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; wC{sP"D
} ; ;dzy5o3
45JL{YRN
template < typename T1, typename T2 > a OmG, +o
struct result_2 zB%~=@Q^6
{ $>/d)o
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Exwd,2>
} ; v^&HZk=(
XC3)#D#HGh
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} +-!3ruwSn
$1 ])>m_ct
template < typename T > ^2'Y=g>
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const /O[6PG
{ \92M\S
return fn(pk(t)); gclj:7U
} 0N1t.3U
template < typename T1, typename T2 > hrniZ^
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
f,O10`4s
{ ^y>V-R/N
return fn(pk(t1, t2)); O<vBuD2
} x;[)#>.'
} ; $PMr)U
s~,!E
]{tWfv|Xg8
一目了然不是么? @6ckB (
最后实现bind Xf;!w:u
<x`yoVPiZg
>$}Mr%49
template < typename Func, typename aPicker > '5$: #|-
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) PM*lnd#J
{ |vi=h2*
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); U;&s=M0[
} s,J\nbj0h
PJb/tKC
2个以上参数的bind可以同理实现。 j; /@A
lZl
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 "7alpjwb
k;umLyz
十一. phoenix OG IN-
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: e,vgD kI;
}8.$)&O$^
for_each(v.begin(), v.end(), _58&^:/^
( w2"]%WS %
do_ i/N6 8
[ k<