一. 什么是Lambda e][U ;
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 v~ZdMQvwt
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, _hA p@?
M
OPBnU@=R
}LDDm/$^}
DDc?GY:
class filler ,t5Ku)eNm
{ 8WZM}3x$f{
public : 7DKbuUK
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} W84JB3p
} ; y&-j NOKLM
EmVE<kY.
z~L(kf4
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: VCNg`6!x
L!c7$M5xJ
~WehG<p v[
cZZ-K?_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ISa2|v;M
6*GY%~JbD
[$;6LFs}
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 pDCQ?VW
_CciU.1k&,
536H*HdN
(Pbdwzao
二. 战前分析 w2YfFtgD,
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。 +P6q
wh\v
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 yWsNG;>
@iS(P u
~*- eL.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); E
Rqr0>x
/* --------------------------------------------- */ e%U0^! 8
vector < int *> vp( 10 ); vtv|H
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 5yuj}/PZ
/* --------------------------------------------- */ xWU0Ev)4U
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); D7olu29
/* --------------------------------------------- */ &^{HD }/{b
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); GFYAg
/* --------------------------------------------- */ k3}|^/bHJ
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); L#M9 !
/* --------------------------------------------- */ 0}PW<lU-
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); i~M CY.F
w(eAmN:zR
iLws;3UX;x
co|jUDu>W
看了之后,我们可以思考一些问题: @vCPX=c
1._1, _2是什么? 4=%Uv^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。 ,<d[5;7x
2._1 = 1是在做什么? q+>{@tP9
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。 m5v9:5{
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。 Zq}w}v
6
GO7[?U<
m`}!
dBi
三. 动工 .Xc, Gq{
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 9H_2Y%_
8&IsZPq%l
(I IPrW;>
%r=uS.+hrF
template < typename T > |Z0?
class assignment m$NBG w
{ P|!GXkS
T value; `kpX}cKK}
public : `M6!V
assignment( const T & v) : value(v) {} E*:!G
template < typename T2 > 1j`-lD
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } M$B9?N6
} ; _*>bf G
+\fr3@Yc
E5~HH($b
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 t>)iC)^u
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment C\ZL*,%}
Vl%AN;o
0~iC#lHO
rr>QG<i;G
class holder iKnH6}`?U
{ r`qMif'
public : w4Qqo(
template < typename T > [2pp)wq
assignment < T > operator = ( const T & t) const GvF8S MO[x
{ '_lyoVP
return assignment < T > (t); L'BDS*
} puF'w:I(
} ; 9z$]hl
>XcbNZV
"o2p|2c
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: GpMKOjVm|
o]t6u .L
static holder _1; HgvgO\`]
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 gbsRf&4h
OL4I}^*,
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); !
@{rkp
而不用手动写一个函数对象。 "w9LQ=mW
W=c7>s0>
Nwr.mtvh
:3^b>(W.
四. 问题分析 11glFe
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。 %<lfe<;^t
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。 (%}T\~`1z#
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 0 #pjfc `:
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 kTb.I;S
下面我们可以对这几个问题进行分析。 W$B&asO
*;"N kCf
五. 问题1:一致性 bY|%ois4
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| #+N\u*-S
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 bE#=\kf|
1t_$pDF}
struct holder hb9e6Cc
{ guz{DBlK
// )xX(Et6+`
template < typename T > "nP mQ
T & operator ()( const T & r) const %C\Q{_ AS
{ QZB2yK3]h
return (T & )r; 9yH95uaDF
} #~3x^4Y
} ; MlgE-Lm
M>D 3NY[,
这样的话assignment也必须相应改动: IT!
a)d
w$n\`rQ
template < typename Left, typename Right > sOg@9-_Uh
class assignment S(9Xbw)T
{ A%>Ir`I
Left l; e4p:Zb:
Right r; h#'(i<5v
public : L+LxS|S+M
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Vc.A<(
template < typename T2 > Sj]k5(&
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } pJrc\`D
} ; z~Ph=1O>p
X0O0Y>"
同时,holder的operator=也需要改动: X|K"p(N
%y)5:]
template < typename T > et(/`
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const -}`ES]
{ rUEoz |e4a
return assignment < holder, T > ( * this , t); ^"7tfo8
} TU&6\]yF_
S8*VjG?T\
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。 ("0@_05OH
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 dya]^L}fL
T=35?
return l(rhs) = r; 9w'3d@
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。 sfNXIEr^
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: AVVL]9b_2
A"x1MjuqLM
template < typename Tp > Vo}3E]
class constant_t q$z#+2u
{ #gq4%;
const Tp t; RBIf6oxdE
public : #u~s,F$De
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} g
<^Y^~+E
template < typename T > Q];gC{I
const Tp & operator ()( const T & r) const MzT#1~
{ \?c0XD
return t; ^8$CpAK]M
} ]y3V^W#
} ; RmxgCe(2a
pW7vY)hj
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 K&0op 4&
下面就可以修改holder的operator=了 [RCUP.
Gc>bli<-
template < typename T > ez=$ ]cln
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const [?x9NQ{
{ WLW'.
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); s|Ls
} @iK=1\-2
0h-holUf}~
同时也要修改assignment的operator() biG=4?Xl
F+,X%$A#?
template < typename T2 > JW9^C
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } ,X(P/x{B
现在代码看起来就很一致了。 ((^jyQ
!|_b}/
六. 问题2:链式操作 *cxmQ
现在让我们来看看如何处理链式操作。 9 +"D8J7
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。 QW#]i
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。 r`XIn#o
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。 \s?OvqI:
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct V2sWcV?
A!Zjcp|
template < typename T > y
,isK
struct result_1 `l@[8H%aw
{ "r @RDw
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; r/1:!Vu(
} ; NLFs)6\
GdG1e%y]z
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: $fhrGe
8v@6 &ras@
template < typename T > B3K!>lz
struct ref S>}jsP:V
{ 26JP<&%L
typedef T & reference; 3xef>Xv=
} ; *k==2figz
template < typename T > Jfa=#`
struct ref < T &> JL $6Fw;
{ fpf1^TZ
typedef T & reference; LSb3w/3M
} ; {PgB~|W
R 5 47
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: r_p9YS@I
r9z_8#cR
template < typename T > 6~zR(HzV{
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ,\!4A
{ 7IW:,=Zk8+
return l(t) = r(t); ;'l Hw]}O*
} pxjN\q
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 5x?eun
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 (UDF^
QEL^0c8 ~
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 )~xL_yW_X
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: IF~i*
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 :0IxnK(r&
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 _'<V<OjVM!
最后的布局是: g0Qg]F5D~
Add -
{<`Z
/ \ !O
F#4N
Divide 5 \DBoe:0~
/ \ '`?\CXX
_1 3 /tRzb8`
似乎一切都解决了?不。 ##d\|r
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 ='u'/g$'&
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。 ha
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: Je_Hj9#M\d
!3U1HS-i62
template < typename Right > fl _k5Q'&p
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const hnZI{2XzBE
Right & rt) const c'OJodpa
{ vR`-iRQ?_
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Sxf|gDC
} !e@G[%k
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 rubqk4
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。 a
OR}
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。 I8HUH*|)n
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。 cw.Uy(ks|$
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。 ?GqFtNz
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? uA=6 HpDB
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: oc'#sE
2+"=i/8
template < class Action > .O @bX)
class picker : public Action {%D!~,4Ht
{ 7Z5,(dH>
public : Ht+ng
picker( const Action & act) : Action(act) {} qY\zZ
// all the operator overloaded (y|{^@
} ; @z"Zj 3ti
8yz A
W&q
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。 9(lIz{
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: 1 Uz'=a
SdC505m0*
template < typename Right > @3wI(l[
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const %(;jx
{ l2GMVAca
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); EA7]o.Nm*{
} fC
xN!
/b6Y~YbgU
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > //@_`.
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。 <y'B
!d#
rMxst
template < typename T > struct picker_maker yd"|HHx
{ %_u*5,w
typedef picker < constant_t < T > > result; Rg)\o(J
} ; a1ZGMQq!
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > M_MiY|%V/K
{ $>'}6?C.
typedef picker < T > result; !Y=s_)X
} ; 9UOx~Ty
1jo.d
下面总的结构就有了: Oz^+;P1
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 w$A*|^w1
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。 TCU|k ,
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 z%ljEI"<C
至此链式操作完美实现。 kr8NKZ/
(~-q}_G;Q
hw_7N)}
七. 问题3 ./kmI#gaV
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。 >IfJ.g"
t(lTXG
template < typename T1, typename T2 > YV-2es+Bd
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const d|on
y
{ :*tv`:;p
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); WP32t@
} `@ qSDW!b
)ty
*_@N0
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: +<:p`%
gb@Rx
template < typename T1, typename T2 > |F<U;xV$p
struct result_2 }n=Tw92g
{ .)|jBC8|}
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Y8.0R-:ZAN
} ; la)f\Nk
[lS'GszA
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? aEXV^5;,pJ
这个差事就留给了holder自己。 wX#\\Jgi
] 5P{*
'BAe>r_Pn
template < int Order > po=*%Zs*T
class holder; tl ;?/
template <> rZGbU&ZM8
class holder < 1 > cWFvYF
{ (4ow0}1
public : G2a fHL<
template < typename T > !SJmu}OB]
struct result_1 cJ]`/YJ
{ t8GJ;
typedef T & result; HLYM(Pz
} ; =Z#tZ{"
template < typename T1, typename T2 > A6iyJFmD
struct result_2 i=o>Bl@f
{ HxZ4t
typedef T1 & result; \_x)E]D
} ; 51x^gX|
template < typename T > 2: pq|eiF
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const DLS-WL
{ pe,c
return (T & )r; dmlh;Z
} L8bq3Q'p
template < typename T1, typename T2 > "%f>/k;!h.
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const <@*mFq0 ,
{ 9-Ib+/R0
return (T1 & )r1; lS?f?n^
} ip>dHj
z
} ; )QBsyN<x6
*tRJ=
template <> "45BOw&72G
class holder < 2 > Tj:+:B(HB
{ DT 9i<kl
public : C
2oll-kN
template < typename T > ^D.B^BR
struct result_1 &`>*3m(
{ KL5rF,DME
typedef T & result; ~PlwPvWo
} ; 5I&^n0h|&
template < typename T1, typename T2 > ,nHz~Xi1t
struct result_2 +nJ}+|@K
{ G)< k5U4
typedef T2 & result; ew`R=<mZ,7
} ; "A/kL@ -C
template < typename T > ,R^Pk6m>
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const saRB~[6I
{ H>DJ-lG(
return (T & )r; N_gjOE`x5
} (Nik(Oyj"
template < typename T1, typename T2 > 40g&zU-
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const l}O`cC
{ yaX,s4p
return (T2 & )r2; /$9/,5|EA
} n]j(tP
} ; #=O0-si]P
B;K{Vo:C
!)\`U/.W
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 zG@!(
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: G&uj}rj
首先 assignment::operator(int, int)被调用: PTePSj1N
*=2jteG=3.
return l(i, j) = r(i, j); ZVGw@3
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) X&p-Ge1>z
b-O4IDIT
return ( int & )i; LXXxwIBS
return ( int & )j; p19Zxh
最后执行i = j; uWfse19
可见,参数被正确的选择了。 U|
N`X54
"(C}Dn#
e<C5}#wt
/FYa{.Vlr
qp{NRNkQ
八. 中期总结 ;3?M?E/$s
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: RK'( {1
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 r{<u\>6X>P
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 #%{\59/w
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 3Q;^X(Ml*
huq6rA/i
L>L4%?
b _u&%
S3J6P2P
,LMme}FFeb
九. 简化 &
9?vQq|%
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。 C8t+-p
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 =riP~%_ML)
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: !tbRqW6v
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 lo(Ht=d
+-*/&|^等 Fza)dJ7
2. 返回引用。 @Td[rHl
=,各种复合赋值等 }6S4yepl
3. 返回固定类型。 >`NM?KP s
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ? {l2
4. 原样返回。 m+u>%Ys`
operator, )5&m:R9
5. 返回解引用的类型。 vEgJmHv;
operator*(单目) FSBCk
6. 返回地址。 J-QQ!qa0
operator&(单目) e6_.ID'3
7. 下表访问返回类型。 2;&13%@!
operator[] !
\gRXP}
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 UwM}!K7)G
operator<<和operator>> q%y_<Fw#E
sZbzY^P
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。 O%)9tFT
例如针对第一条,我们实现一个policy类: MkYem6
+<q^[<pS
template < typename Left > 21WqLgT3 4
struct value_return NrU-%!Aw
{ NV91{o(-7
template < typename T > b1&{%.3[
struct result_1 KYl^{F
{ P"]+6sm&es
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; EjF}yuq[
} ; CVUJ(D&Q
,Utw!]
template < typename T1, typename T2 > SP*5 W)6
struct result_2 ,AD| u_pP
{ M\<!m^~
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; u+R?N%
EKP
} ; 'qP^MdoE%~
} ; HOD2/
/Z% ?;
k}O|4*.BT
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 9D|
FqU |
R utW{wh
下面我们来剥离functor中的operator() 5\'%zZ, l
首先operator里面的代码全是下面的形式: +Va?wAnr
,-1$Vh@wM
return l(t) op r(t) GS$k
return l(t1, t2) op r(t1, t2) w|Mj8Lc+
return op l(t) e7?W VV,
return op l(t1, t2) A,og9<+j-
return l(t) op "p;DQ-V
return l(t1, t2) op .{;!bw
return l(t)[r(t)] <s2l*mc
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] = ;a4
Dp
V*m)h
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: ,C&>mv xA
单目: return f(l(t), r(t)); N1Z8I:
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); |{jAMC0#
双目: return f(l(t)); I[`2MKh
return f(l(t1, t2)); EUn"x'
下面就是f的实现,以operator/为例 I L=v[)en4
Gzfb|9,q
struct meta_divide R] [M_ r
{ hHg
gH4T
template < typename T1, typename T2 > &59#$LyH`%
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 6^aYW#O<Ua
{ *~cs8<.!1
return t1 / t2; e>>G4g
} ICTtubjV"
} ; bSR<d
[s34N+vU
这个工作可以让宏来做: 0B4(t6o
=c.q]/M
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ "^=[*i
template < typename T1, typename T2 > \ ?|8Tgs@+
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; PVU"oz&T
以后可以直接用 B0
I?
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) (XwLKkw0n
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 uy9B8&Sr
(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。。。) IX*S:7S[
~fF}
\O8f~zA{G
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 mc+wRx
GufP[|7b-
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > R>U<8z"i
class unary_op : public Rettype sKuTG93sr@
{ )ra66E
Left l; ,1[??Y
public : 3.0c/v5Go
unary_op( const Left & l) : l(l) {} GA_`C"mx
lp}WB d+
template < typename T > ^'fKey`
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const -h@0 1
{ :|M/+XPu
return FuncType::execute(l(t)); <ut DZ#k
} L_|uB
7L+X\oaB
template < typename T1, typename T2 > BXo|CITso
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @Y<tH,*
{ f>5RAg
return FuncType::execute(l(t1, t2)); $
tNhwF
} JZ%F
} ; $vLV<
y07
,/:a77
&7T
H
V
同样还可以申明一个binary_op fBgKX?Y
2E2}|:
||&
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > rH9}nL
class binary_op : public Rettype <s>/< kW:
{ [/Z'OV"tU
Left l; kxW>Da<6
Right r; !"J#,e|
public : uK:-g,;
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} eM+;x\jo?
-z0{\=@#m
template < typename T > ?a>7=)%AH
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8}{o2r@
{ d `kM0C
return FuncType::execute(l(t), r(t)); _qeuVi=A
} ij(4)=
HQ3`:l
template < typename T1, typename T2 > @7s,|\
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &U~r}=
{ !Gp3/<"Wy$
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); _`_IUuj$E
} 2rCY&8
} ; }=hoATs
ix9HSa{d
Dsj|~J3
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 "q^#39i?
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 S[~O')
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) cN WcNMm
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 =/g$bZ
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! BO4 K#H7
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。。。 9J7J/]7f
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 "b>KUzuYT
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) d%lHa??/h
下面是修改过的unary_op vzcBo%
uR;-eK
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 48CI8[T
class unary_op 7p.h{F'A
{ Ok>(>K<r
Left l; P$3=i`X!nw
VL7S7pb_
public : V 7l{hEo3?
}11`98>B6:
unary_op( const Left & l) : l(l) {} %i&/$0.8
^+as\
template < typename T > tw/#ENo
struct result_1 r)p2'+}pV
{ .ts0LDk0f
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 4`6c28K0?
} ; N<06sRg#
V(2,\+ t
template < typename T1, typename T2 > +^*5${g;@H
struct result_2 F@$RV_M
{ O<1vSav!K
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ~zxwg+:QO
} ; ``$%L=_m
M%&A.j[
template < typename T1, typename T2 > n#>.\F
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const vK6ibl0
{ qB F!b0lr
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); >7nV$.5S
} 5e)6ua ,
2{e dW+
template < typename T > 7-d}pgVK
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const VyWYfPK
{ ov`^o25f
return OpClass::execute(lt(t)); ?+n&hHRg
} qByNHo7Tb
AU)1vx(\w
} ; GsIwY {d
vm\wO._
9q1HSJ1)
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 5wH54gj}
好啦,现在才真正完美了。 TCHqe19?
现在在picker里面就可以这么添加了: f v E+.{
rFmKmV
template < typename Right > /5Zp-Pq
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const y9C;T(oi;
{ 1E5a(
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); _[OF"X2
} U{uPt*GUd/
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 6?V<BgCC
Y=vVxVI\
7fju
t7w-TJvP
~u /aOd
十. bind q=6Cc9FN
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 yo\N[h7
先来分析一下一段例子 EBoGJ_l
b
, juF2
M{?zvq?d
int foo( int x, int y) { return x - y;} DX}B0B
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 TGU:(J'^
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 jR{-
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 Rx6l|'e
我们来写个简单的。 TB7>s~)47E
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: gq'>6vOj
对于函数对象类的版本: vBh;
Go>wo/Sb
template < typename Func > DR:8oo&E
struct functor_trait fdlvn*H
{ D \N
\BD
typedef typename Func::result_type result_type; Bo`Tl1K#
} ; {=3J/)='
对于无参数函数的版本: X'fuF2owd
-S"5{ N73
template < typename Ret > X E|B)Q(
struct functor_trait < Ret ( * )() > ZgV~W#t
{ 4k8*E5cx
typedef Ret result_type; <9P4}`%)3
} ; `|$'g^eCL
对于单参数函数的版本: U1ZIuDg'E
KH7VR^;mk
template < typename Ret, typename V1 > j-7u>s-l
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > XJqTmj3
{ Qg(Z{V
typedef Ret result_type; (`
5FZgN
} ; 1/B]TT
对于双参数函数的版本: 'E4AV58.
Ntb:en!X
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > %.mEBI=hs
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > W'a(oI
{ V=pMq?Nr
typedef Ret result_type; TG}d3ZU
!
} ; ^+ZgWS^%
等等。。。 lDN"atSf
然后我们就可以仿照value_return写一个policy A)tP()+)
w|IjQ1{
template < typename Func > ! Tx&vtq
struct func_return TZ[Zm
{ +nZUL*Ut/
template < typename T > x^G'rF"nT
struct result_1 5%*w<6<_z
{ *?/tO,
R?
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; BZK2$0
} ; .XXW |{
7R}9oK_I
template < typename T1, typename T2 > uG!:Z6%p
struct result_2 /F.Wigv
{ ,P{m k%=9
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; # 05jC6
} ; lVz9k
} ; vw2`:]Q+
{_?rh,9q
S,)d(g3>
最后一个单参数binder就很容易写出来了 k1)%.pt%
? B@E!/f
template < typename Func, typename aPicker > 9mlIbEAb
class binder_1 eG5Y+iL-V
{ ='Q{R*u
Func fn; n]Zk;%yL
aPicker pk; }GumpT$Xw
public : (hIF]>,kl
FmEc`N9\v
template < typename T > *z'8j
struct result_1 UiH!Dl}<
{ cvnB!$eji
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; #] CFA9z
} ; +Y}V3(w9X
`ltN,?/
template < typename T1, typename T2 > <Mx0\b!
struct result_2 [}OgSP9i
{ :_ROJ
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ?+~cA^-3T
} ; O}Hf62"
fH\X
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} $=B8qZ+
|Os6V<u"
template < typename T > S${Zzt"
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const V8WFQdXc
{ uI~s8{0T6
return fn(pk(t)); )[L^Dmd,
} 20b<68h$:
template < typename T1, typename T2 > Fk"Ee&H)(
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4[yIOs
{ :Zt2'vcGpf
return fn(pk(t1, t2)); &;E5[jO^D
} >5hhd38
} ; (@r
`$5D.b
iCj2"T4TN
r@U3sO#N
一目了然不是么? %c|UmKKi
最后实现bind b0v:12q
;{#^MD MB
26 I
template < typename Func, typename aPicker > fpWg R4__
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) oR .cSGh
{ b| M3`
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); J-xS:Ha'l
} yF13Of^l./
:O-iykXyI
2个以上参数的bind可以同理实现。 :kMHRm@{
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。 |TsE-t*E}
GOT1@.Y
十一. phoenix )yG"^Ulu
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: &<y2q/U}
fX~'Zk\u
for_each(v.begin(), v.end(), aAE>)#f(
( -d+aV1n
do_ `F t]MR
[ ~]HN9R^&
cout << _1 << " , " 5| B(\wqG
] 5|QzU|gPn
.while_( -- _1), ritBU:6
cout << var( " \n " ) m2~