一. 什么是Lambda 6P
T)
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 dUBf.2ry
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, )8taMC:H^
fo=@ X>S
6FX]b4
u/CR7Y
class filler _PLZ_c:O
{ sY[!=` @
public : I-Q(kWc
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} N3V4Mpf
} ; QO>)ug+
/IG3>|R
>_# A*B|
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: ^U^K\rq 1u
S^N{=*
kaRjv
W6)XMl}n
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); gF]IAZCi
x}f)P
V0bKtg1f?-
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 6J965eM'[
'N&s$XB,
)"Wy/P
eH 9-GGr
二. 战前分析 !MOcF5M
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 {\VmNnw
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ?U,Xy xN
D7v.Xq|
OYOczb]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); (#Xgfb"S3
/* --------------------------------------------- */ 2bf#L?5g/
vector < int *> vp( 10 ); ai)?RF
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ZO \bCrk
/* --------------------------------------------- */ i;67<f}-
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); j2|UuWU
/* --------------------------------------------- */ ?o d*"M
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 5?TjuGc
/* --------------------------------------------- */ VKr
oikz@]
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 8yGo\\=T
/* --------------------------------------------- */ VjSA&R
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); mW."lzIl
7 v(<<>
Z.0mX#
-<5H8P-
看了之后,我们可以思考一些问题: =1j`VJU9
1._1, _2是什么? (<yQA. M
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 W0Q;1${
2._1 = 1是在做什么? CHM+@lD
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。 84-7!< 6i
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。 j,g.Eo
;7yt,b5&C
28o!>*
三. 动工 gd ; e-.
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Oc^bbC
Z9lfd6MU,
+|Qe/8Q
$!"*h
template < typename T > j=w`%nh4"f
class assignment QLyBP!X-
{ r/6h}
T value; <k2]GI-}h
public : 51x)fZQ
assignment( const T & v) : value(v) {} AY%Y,<a
template < typename T2 > ,xIWyI.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } .JL?RH2@8
} ; t>%J3S>'ZV
,46k8%WW
38O_PK
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 /bv4/P
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment
9p<ZSh
cXvq=Rb
)~[hf,R5S
.TetN}w
class holder Sf*b{6lcC
{ ~!W{C_*N
public : /
L/hR4
template < typename T > &\GB_UA
assignment < T > operator = ( const T & t) const :*/`"M)'
{ m339Y2%=
return assignment < T > (t); 5m&Zq_Qe
} DJf!{:b)
} ; ]J7.d$7T
myeez+@ m
/a!M6:,pX
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: nB1[OB{
UMbM3m=\
static holder _1; rt[w
yz8
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 %0!!998
0xYPK7a=L\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); /G h?z
而不用手动写一个函数对象。 &{c.JDO
hln.EAW'Yc
t$lO~~atr
]e+88eQ
四. 问题分析 tmJ-2
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。 'dstAlt?
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。 #r}O =izi
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 >qBQfz:U>
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ZYy?JDAO
下面我们可以对这几个问题进行分析。 `'Af`u\R
N1 }#6YNw
五. 问题1:一致性 +q/ j
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?| nM1F4G
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 TUQ+?[
NM;0@ o
struct holder 5QjM,"`mp
{ Oist>A$Z
// ,X05&'@Z
template < typename T > N:]71+
T & operator ()( const T & r) const ]c.1&OB7o
{ ;|.^_Xs
return (T & )r; ur,!-t(~t
} V kA$T8
} ; \CP)$0j-&o
G>/Gw90E
这样的话assignment也必须相应改动: `*J;4Ju@
c&{1Z&Y
template < typename Left, typename Right > f.%mp$~T
class assignment 'Olp2g8=
{ s\k4<d5
Left l; sw={bUr6G`
Right r; D`?=]Ysz(
public : 4;]<#u
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ET_a>]<mv
template < typename T2 > ^u?#fLr
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } }9k/Y/.
} ; b'!t\m
Rr'#OxF
同时,holder的operator=也需要改动: UE-<
f4JmY1)@
template < typename T > jT~PwDSFt3
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ,f4VV\
{ =6XJr7Ay8u
return assignment < holder, T > ( * this , t); 4GA9oLl
} {`FkiB` i
}e7os0;s
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。 O_zW/#
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 S>-x<'Os
)w?DB@Tx
return l(rhs) = r; TzaR{0
1
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。 0rt@4"~~w
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: z n,y'},
[~3[Tu( C
template < typename Tp > /$Qs1*
class constant_t [y(DtOR
{ -B`Nkc
const Tp t; dC<2%y
public : EzeU-!|W
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Z[9t?ePL
template < typename T > -N'wKT5
const Tp & operator ()( const T & r) const 3#0y.. F
{ O'Q,;s`uC
return t; 2lCgUe)N
} #De a$
} ; vdcPpj^d5
| .gE9'"bv
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ?Rk[P
cX<
下面就可以修改holder的operator=了 _o T+x%i
#P1U]@
template < typename T > +MqJJuWB
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 1=h5Z3/fj
{ Uc,J+j0F
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); y`i?Qo3
} t#VX#dJ
6M
;lD5(>
同时也要修改assignment的operator() bzr QQQ
r8tW)"?
template < typename T2 > XtQwLH+F
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 2^=8~I!n&
现在代码看起来就很一致了。 1cc~UQ
2q(gWhcj
六. 问题2:链式操作 ULhXyItL
现在让我们来看看如何处理链式操作。 $NCR
V:J
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 BaWU[*
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 >& 4) :
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 }d>Xh8:%)
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct %{7*o5`
gnkeJ}K
template < typename T > |
TG 6-e_
struct result_1 ($!uBF-b
{ -\USDi(
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; C>'G?
} ; KLW>O_+
C4qK52'2s
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: c&P/v#U_
'7}2}KD
template < typename T > s)fahc(@E
struct ref Rc3!u^?u
{ /CH]'u^j
typedef T & reference; 8AuE:=?,,
} ; x[$KZGK+GL
template < typename T > m+(g.mvK>
struct ref < T &> 1Jdx#K
{ EJ>rW(s
typedef T & reference; )-ojm$
} ; '&hd^9]Lo
)HC/J-
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: =|``d-
|5%T)
template < typename T > C7G,M
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const _3D9>8tzE7
{ ?hGE[.(eh]
return l(t) = r(t); `)5WA{z
} Qu,R6G
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。 9r+'DX?>
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ,}]v7DD
:.-z!
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 S9r?= K
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 9od*N$
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ']>9/r#
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 kS&>g
最后的布局是: [U",yN]d
Add 7M4J{}9
/ \ q^<HG]
Divide 5 ^+CWo@.
/ \ 3N-pND0>p
_1 3 nIr`T^c9c
似乎一切都解决了?不。 |hw.nY]J
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。 %cg| KB"l
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。 $pAJ$0=sw
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: Ex
z B{"
~
z3J4s
template < typename Right > \QC{38}
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 8U(o@1PT
Right & rt) const ` 6*]c n#(
{ P{UV3ZA%
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); aQ$sn<-l
} tB"9%4](
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ^Z#G_%\Y:
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。 Cs[d:T
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。 qe#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。 ssx#|InY
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。 !CX WoM
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? bA,Zfsr6#
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: 3m!tb)
J_Tz\bZ3)
template < class Action > j\IdB:}j
class picker : public Action 0y,w\'j
{ 6QY;t:/<
public : y)&K9 I
picker( const Action & act) : Action(act) {} 3~tu\TH6d
// all the operator overloaded ,G%UU~/a
} ; '7el`Ff
El5} f4sl
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。 -grf7w^
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: \H:T)EVy
RYEZ'<
template < typename Right > g?v(>#i
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ').)0;
{ }q@#M8 b
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); z``wqK
} $\h-F8|JMX
o=($'(1
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > `"&Nw,C
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。 Q l)hIf$Oo
*"8Ls0!
template < typename T > struct picker_maker {owuYVm
{ (^
EuF]
typedef picker < constant_t < T > > result; `T[@ -
} ; d6QrB"J`
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > vlbZ5
{ !="q"X/*
typedef picker < T > result; p
4>ThpX
} ; dn-
[Gnde
7amVnR1f
下面总的结构就有了: UrvUt$WO
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{j><uxl
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。 EYq?NL='
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ~%/Rc`
至此链式操作完美实现。 !|&|%x6@
A%.mIc.
`sCaGCp
七. 问题3 ^b+>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。 \QK@wgu
o?Hfxp0}
template < typename T1, typename T2 > AYA{_^#+3
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const M@A3+v%K
{ ;yt6Yp.6e
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); a'i
Q("
} %vJHr!x
pD$4nH4KST
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: c
3QgX4vq
2H|:/y
template < typename T1, typename T2 > .c"nDCFVR
struct result_2 MuY:(zC%
{ crM5&L9zF
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; .*zS2z
} ; d+JK")$9C
'cs(gc0
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? Lj1l]OD
这个差事就留给了holder自己。 cJ96{+
,&t+D-s<f
R{#< NE
template < int Order > {[oNUzcd
class holder; \3 SY2g8+
template <> 5CkG^9
class holder < 1 > !/is+
xp
{ MgJ6{xzz
public : QJ2]8K)+C
template < typename T > Hy.u6Jt*/
struct result_1 &K9;GZS?
{ x>#{C,Fi
typedef T & result; ?*fa5=ql
} ; d9f7 &
template < typename T1, typename T2 > ]at$ohS
struct result_2 8MJJ w;
{ m!V,W*RNr
typedef T1 & result; ,MY7h8V/
} ; Cy~ IB [
template < typename T > s.2f'i+
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ?XBdBR_"^
{ Qa{5]+E
return (T & )r; l;; 2\mL?
} C(N'=-;Kl
template < typename T1, typename T2 > wNf:_^|}
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const \((iR>^|
{ m%HT)`>bg
return (T1 & )r1; 3<xE_ \DR
} B"^j>SF
} ; _{*} )&!M
bfxE}>
template <> /JD}b[J$
class holder < 2 > d<m;Q}/l&h
{ I,?NYIG"(
public : c2E /-n4K@
template < typename T > -KiPqE%&G
struct result_1 $@AJg
{ 0Wr<l%M)+
typedef T & result; s9?mX@>h
} ; A(y6]E!
template < typename T1, typename T2 > d^v#x[1msZ
struct result_2 VUP|j/qD
{ v{" nyW6#
typedef T2 & result; E?w#$HS
} ; mv9D{_,pD
template < typename T > 1$*8F
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const /X}1%p
{ 8lF9LZ8
return (T & )r; $Itmm/M
} WBjJ)vCA.
template < typename T1, typename T2 > }e7Rpgu
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const (:iMs)
iO{
{ c &c
return (T2 & )r2; e~vO
} q;K]NP-_p
} ; R@\fqNq
gwaSgV$z
KloX.y)q
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> >。 49FP&NgK
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: {4+/0\
首先 assignment::operator(int, int)被调用: tQ}GTqk
-@AhJY.
return l(i, j) = r(i, j); )!(gS,
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) b: (+d"S
;D'm=uOl
return ( int & )i; <:-4GJH=
return ( int & )j; ".jO2GO^
最后执行i = j; \3vQXt\dM$
可见,参数被正确的选择了。 v&:[?<6-
0A}XhX
|
.+P ;g
w5Fk#zJv
DN^+"_:TB
八. 中期总结 AMrYT+1
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: cc${[yj)
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 'v'[_(pq
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 u?>},M/
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor
qiOtbH=
>V.?XZ nt
GUL~k@:_k
^Zl[#:EFP
-3(*4)h7
&zYQH@
九. 简化 @+;.W>^h
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 ;)ay uS sQ
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 G=qlE?j`j
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: )EMlGM'2q
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 d/GSG%zB
+-*/&|^等 m
70r'b]
2. 返回引用。 gZHgL7@
=,各种复合赋值等 AXcmN
3. 返回固定类型。 0SD'&
各种逻辑/比较操作符(返回bool) (tO4UI5!
4. 原样返回。 T=NLBJ
operator, 5[g&0
5. 返回解引用的类型。 /y1+aTiJ
operator*(单目) @nqM#
6. 返回地址。 b4:{PD~Mh
operator&(单目) 0x*1I1(c
7. 下表访问返回类型。 E$_zBD%
operator[] idHI)6!
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 I_#5gq
operator<<和operator>> 0fj C>AS
C D6N8n]
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。 &qY]W=9uK
例如针对第一条,我们实现一个policy类: (k+*0.T&?
z}}P+P/
template < typename Left > x+~!M:fAc9
struct value_return \ v+>qY<q
{ &g}P)xr
template < typename T > Xz:ha>}C
struct result_1 m{$+
{ ZweAY.]e
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; m*1
} ; ,ye[TQ\,M
s;Bh69
template < typename T1, typename T2 > W4.w
struct result_2 C ]B P}MY<
{ aZo}Ix:/
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; {o^tSEN!-
} ; ic}TiTK
} ; P3!@}!r8
W=g'Xu!|!2
Y>C05?>
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait &2%|?f|
GwXhn2
下面我们来剥离functor中的operator() % u VTf
首先operator里面的代码全是下面的形式: myVa5m!7Q
cjhwJ"`H
return l(t) op r(t) #mJRL[V5^
return l(t1, t2) op r(t1, t2) T9J&^I
return op l(t) ]5@n`;.
return op l(t1, t2) og8hc~:ro
return l(t) op ,K@[+ R!
return l(t1, t2) op g/68&
M
return l(t)[r(t)] y:Gn58\o
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ]Ue
aXwaU
K 0o F=|
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: V=fh;p
单目: return f(l(t), r(t)); ?vbAaRg50s
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); PP\ bDEPy
双目: return f(l(t)); u{HO6s\S
return f(l(t1, t2)); S8kzAT
下面就是f的实现,以operator/为例 NCT:!&
?zC{T*a
struct meta_divide #Vmf
6
{ m rsmul{
template < typename T1, typename T2 > +w.$"dF!
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) (f_YgQEL
{ 2[(~_VJ
return t1 / t2; 2?6]Xbs{
} x'\C'zeF
} ; |qj"p
-
7T`/6
这个工作可以让宏来做: :JX2GRL4
~Gh7i>n*
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ djnES,^%9
template < typename T1, typename T2 > \ 7T6Zlp
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; _x""-X~OL
以后可以直接用 {irc~||4
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) k{vbi-^6rf
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 )=iv3nF?6N
(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。。。) U$OI]Dd9
<"K*O9nst
))Z>$\<:
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 \X\f~CB
+a N8l1
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > u_+iH$zA
class unary_op : public Rettype "9c=kqkX
{ LWTPNp:"{w
Left l; >w7KOVbN3
public : iKd+AzT
unary_op( const Left & l) : l(l) {} E X'PRNB,
[|c%<|d2
template < typename T > y2jw3R
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <>{m+=gA
{ ti%RE:*
return FuncType::execute(l(t)); "|1iz2L
} KgkRs?'z
\B84
template < typename T1, typename T2 > $57b.+2n
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const M$Z2"F;
{ vaP`'
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ;9h;oB@
} 51y"#\7
} ; ,I5SAd|dX
Mhti
7CuZ7!>$
同样还可以申明一个binary_op OHpV%8`
HrsG^x
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > zM=MFKhi ~
class binary_op : public Rettype 37jxl+
{ 9!uiQ
Left l; [F-GaaM
Right r; +Z|3[#W
public : "t.`/4R2w
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Qw'905;(
%Rn*oV
template < typename T > Q7XOO3<):
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Is7BJf
{ jO&*E'pk
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ]$lt
} rT/r"vr
mvZ#FF1,J
template < typename T1, typename T2 > <8^x
Mjc
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %?PFe}
{
pzz*>Y
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); OA[e}Vn
} v wEbGx
} ; >UaQ7CRo
Y!CUUWM
!&rd#ZBn
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 z6ObX
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 3J+2#ML
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ^E.L8
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 (6S'wb
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! kJ_8|
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 ;Y^'$I2fR#
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 3O/#^~\'hW
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) h<Aq|*
下面是修改过的unary_op f_jhQ..g<g
xmvE*q"9]
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > IA@>'O
class unary_op {6zNCO
{ wfmM`4Y
Left l; CBEf;Ig
2jFuF71
public : @b,Az{EH
i7Up AHd/
unary_op( const Left & l) : l(l) {} by/H:5}7
"B_3<RSL
template < typename T > <(xqw<)
struct result_1 &<PIm
{ 1 ~zjsi
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; cq4~(PXTg
} ; J-v1"7[2GC
o.{W_k/n
template < typename T1, typename T2 > `x[Is$
struct result_2 <q'l7S
{ h1w({<q*ov
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; DiFYVR<@
} ; @8|*Ndx2
=yf)Z^
template < typename T1, typename T2 > QqA=QTZ}
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !D#"+&&G8
{ 7Y5 r3a}%
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); SVe]2ONd
} v>8C}d^
J}#gTG( '
template < typename T > g#J`7n
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {&=+lr_h?
{ tbFAVGcAM
return OpClass::execute(lt(t)); ^_WR) F'K
} *N">93:
U#jz5<r
} ; M@Th^yF+8H
H;/do-W[
`6Bx8CZ'I
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 Er;/zxg9p
好啦,现在才真正完美了。 nip6|dN
现在在picker里面就可以这么添加了: ^A$=6=CX
g#5R||r
template < typename Right > [G<ga80
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const G4*
LO
{ %HUex
6!
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); AV5={KK
} '`>%RZ]
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 9@ k8$@
d?zSwLsl
_@DOH2lXJ
EXDDUqZ5\
O$ *lPA[
十. bind zI`I
Q
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。 EF0v!XW
先来分析一下一段例子 r,6~%T0
j4~(6Imm
RkYdK$|K
int foo( int x, int y) { return x - y;} %7#<K\])
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 %_(vSpk
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 [l}H:%O,
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。 zp}7p~#k^
我们来写个简单的。 ~KK}
$iM
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 6}"%>9
对于函数对象类的版本: htBA.eQ
)lG}B U.
template < typename Func > yE:y[k0E
struct functor_trait y=Y k$:-y
{ JRl=j2z
typedef typename Func::result_type result_type; wWl?c
} ; iLy^U*yK
对于无参数函数的版本: zMSwU]4I!
+Mo4g2W
template < typename Ret > m$vq%[/#
struct functor_trait < Ret ( * )() > G5}_NS/
{ )D8op;Fn
typedef Ret result_type; JwG(WLb:
} ; _Ewh:IM-
对于单参数函数的版本: #Vk?
9Yt|Wj
template < typename Ret, typename V1 > H:.~!
r
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > u?,>yf.;s
{ a\P :jgF
typedef Ret result_type; J!C \R5\
} ; KL$.E!d
对于双参数函数的版本: EyK!'9~a
d"|_NG` vr
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > `l|Oj$
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > zyPb\/
{ $ }/tlA&e
typedef Ret result_type; j4XVk@'OX
} ; j@xIa-{*
等等。。。 r_+Vb*|Y
然后我们就可以仿照value_return写一个policy )Jt. Z^J<
]L3U2H`7
template < typename Func > u!X~!h-6~
struct func_return v!I z&M:z
{ T@1;Nbz]
template < typename T > ?o(284sV3
struct result_1 "`M~=RiI
{ `+w= p7ET
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; k]ZE j/y~
} ; L2@:?WW[
B Ewa QvQ!
template < typename T1, typename T2 > @|A!?}
struct result_2 1uw1(iL+
{ A;8kC}
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; _|e&zr
} ; +2MF#{ tS
} ; l~$)>?ZD
!SuflGx,q
+pYgh8w@
最后一个单参数binder就很容易写出来了 &0kr[Ik.
I'xc$f_+
template < typename Func, typename aPicker > Ucv7`W
gr
class binder_1 P4B|l:
{ A{>w5T
Func fn; @vq)Y2)r\
aPicker pk; XoD:gf
public : 2#NnA3l]x%
"d<ucj
template < typename T > #pZeGI|'J
struct result_1 =x+1A)Q
{ d>u^7:
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; dF `7]
} ; @(L}:]{@
rOOo42YW`
template < typename T1, typename T2 >
!RJ@;S
struct result_2 62nmm/c
{ R:n|1]*f3X
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; OybmyGHY
} ; 2MB>NM<xO
;|K
}
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 'bRf>=
hpQ #`rhn
template < typename T > Pg.JI:>2Ku
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const y~*B%KnEQy
{ Z:^<NdKe
return fn(pk(t)); ts&\JbL
} o#"yFP1
template < typename T1, typename T2 > Ng<ic
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !^Ay!
{ sRLjKi2D
return fn(pk(t1, t2)); /Q W^v;^
} $'}| /D
} ; rhzI*nwOT
JK,^:tgm
+z9BWo!{I
一目了然不是么? ZuWhgnp
最后实现bind }JOz,SQHP
)6XnxBSH
D]d! lMK/
template < typename Func, typename aPicker > p\I3 fI0i
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) _\+0e:Ae
{ Y#): 1C1
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 9(X~
} *kf%?T.
8WLh7[
2个以上参数的bind可以同理实现。 +R$;LtR
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。 gzK/ l:
aA*h *
十一. phoenix QHXpX9
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: rY&lx}
X,M!Tp
for_each(v.begin(), v.end(), X`Lv}6}xT
( CXu$0DQ(
do_ -q)|I|y*7
[ V[^AV"V
cout << _1 << " , " <b4}
B
] 7!o#pt7
.while_( -- _1), rWJRoGk/
cout << var( " \n " ) wko9tdC=U
) B}y#AVSA
); 9l[C&0w#\
BVv-1$ U^
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: 7
mA3&<&q
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 Z@JTZMN_
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 A[Ce3m
那么我们就照着这个思路来实现吧: ndBqXS
55y}t%5
2
=>3B
template < typename Cond, typename Actor > : @gW3'
class do_while E-9>lb
{ Jn&u