一. 什么是Lambda toPA@V
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 K4SR`Q
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, Noz+\O\
/'
L20aN2
[?Y u3E\
OdgfvHDgW
class filler p9R`hgx
{ CvmZW$5Yo
public : D}"\nCz}y&
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} j)Kk:BFFY
} ; KQi9qj
?# >|P-4
FMY
r6/I
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: oV?tp4&
~cSC-|$^&
!Y=s_)X
o;FjpZ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); :eS7"EG{3
V'c9DoSRI\
Fdd$Bl.&XS
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 z%ljEI"<C
kr8NKZ/
(~-q}_G;Q
xp/u, q
二. 战前分析 g-mK(kY4p
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。 mDipP
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 RTA9CR)JP4
@SPmb o
",E6)r
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); #:T5_9p
/* --------------------------------------------- */ yHQ.EZ~%
vector < int *> vp( 10 ); BdUhFN*
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 5yp~PhHf
/* --------------------------------------------- */ <| |Lj
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); `h$6MFC/g
/* --------------------------------------------- */ *[
Wh9 ,H
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); W~W^$A
/* --------------------------------------------- */ OI %v>ns
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); @U;-5KYYi
/* --------------------------------------------- */ yN{Ybp
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); y$*?k0=ZX
\_@u"+,$W
&IT'%*Y:V
5
W(iU
看了之后,我们可以思考一些问题: Ul@ZCv+
1._1, _2是什么? mwbkXy;8
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。 .^@+$}
2._1 = 1是在做什么? |Y(].G,
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 4TG|
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 dyWWgC%A
)t&|oQ3sVG
C'n 9n!hR
三. 动工 N$Gx$u3Cd
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Z>QSZ48=
A40 -])'!
<n }=zu
":]O3 D{r
template < typename T > "R*B~73
class assignment `<HY$PAe
{ P%Q}R[Q
T value; kGc)Un?'{U
public : g?j"d{.9t
assignment( const T & v) : value(v) {} qFUpvTe
template < typename T2 > \_x)E]D
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 51x^gX|
} ; ui9gt"qS`
+6gS]
68I4 MZK>4
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 EXa6"D
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment !}1n?~]`
h^hEyrJw
wk9tJ#}
+Ya-h~7;g#
class holder
C&e
{ M*c\=(
public : _nx|ZJ
template < typename T > )QBsyN<x6
assignment < T > operator = ( const T & t) const *tRJ=
{ apY m,_
return assignment < T > (t); u8o7J(aQsR
} y9s5{\H
} ; q<hN\kBs
GrM~%ng
aOYd"S}u
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: }O1F.5I1
KOF! a
static holder _1; VKik8)/.
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写
r.K4<ly-N
Fof_xv9
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); G)< k5U4
而不用手动写一个函数对象。 \re.KB#R
RtqW!ZZ:H
B.Xm*adBT
}FM<uBKW
四. 问题分析 Ccc6 ko_
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。 )@K|Co
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。 Z@I%ppd
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 -3 W4
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 8L=QfKr
下面我们可以对这几个问题进行分析。 -w@fd]g
PA5g]Tz
五. 问题1:一致性 c,D'Hl6(%
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?| "{V,(w8Dt
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 [dzb{M6_
A<TJ3Jp]
struct holder ![vc/wuf
{ 1H[lf
B
// |23 }~c,
template < typename T > <K97eAcW
T & operator ()( const T & r) const P?0b-Qr$a
{ )bK<t
return (T & )r; 6]rrj
} zP9 HYS
} ; /(}V!0\?
D!Gm9Pa}
这样的话assignment也必须相应改动: E'r*
g{,
W6_3f-4g
template < typename Left, typename Right > [j!0R'T
class assignment fptW#_V2
{ iww h,(
Left l; S[u<vHy
Right r; )>[(HxvfJU
public : Z].>U!7W
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} T8Khm O
template < typename T2 > a"&Z!A:Z=
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } sztnRX_
} ; huq6rA/i
hCo&SRC/5
同时,holder的operator=也需要改动:
JI*ikco-
yNDyh
template < typename T > lN1zfM
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const A?7%q^;E
{ "RShsJZMH
return assignment < holder, T > ( * this , t); tNUcmiY
} VJ$C)0xQA
T\WNT#My
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。 #qn)Nq(
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 *e8V4P
{T^'&W>8G8
return l(rhs) = r; FF_$)%YUp
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 XsR%_eT
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: <wSmfg,yF
9m'[52{o
template < typename Tp > m+u>%Ys`
class constant_t )5&m:R9
{ vEgJmHv;
const Tp t; J}YI-t
public : E""/dC:B
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ?"C]h s
template < typename T > 2;&13%@!
const Tp & operator ()( const T & r) const !
\gRXP}
{ oqY?#p/
return t; Xoik%T-
} Wh<lmC50(
} ; +(/Z=4;,[
1a)_Lko
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 34?yQX{
下面就可以修改holder的operator=了 ~/#?OLj(T
F9c2JBOM
template < typename T > qB=pp!zQ
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const
(dT!u8O e
{ K9P"ncMt
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); KC]Jbm{y
} cj8r-Vu/N
lLJb3[
e.
同时也要修改assignment的operator() 0 /kbxpih
CX:^]wY
template < typename T2 > FQ87[|
S
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } JZtFt=>q
现在代码看起来就很一致了。 HaC3y[ LJ0
B`WfJ2*2
六. 问题2:链式操作 q#778
现在让我们来看看如何处理链式操作。 pvM8PlYo]`
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 000$ZsW?
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。 ~d%Q1F*,=
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。 m3XH3FgKz
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct .kYzB.3@]
?ykZY0{B
template < typename T > zbi
struct result_1 \=_8G:1
{ w|Mj8Lc+
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; e7?W VV,
} ; A,og9<+j-
lxmS.C
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: XVLuhwi
C[KU~@
template < typename T > = ;a4
Dp
struct ref V*m)h
{ XH2SEeh
typedef T & reference; #wd \&
} ; m@Nx`aS?
template < typename T > |HU
qqlf
struct ref < T &> &B2c]GoW
{ w2,T.3DT
typedef T & reference; =%u|8Ea*`
} ; c@^:tB
F@*lR(4C
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ?% X9XH/!
`%XgGHiE
template < typename T > 6m"
75
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ICTtubjV"
{ bSR<d
return l(t) = r(t); &Kve vPF
} 4GfLS.Ip
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。 /SKr.S61e
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 W@C56fCa
]p*)
PpIl
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 :fYwFD( 9
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: _Ry.Wth
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 6uXW`/lvX
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 pzax~Vp
最后的布局是: tZYI{m{
Add nMa^Eq#
/ \ )[)]@e
Divide 5 Y z,!#ob$
/ \ G}-.xj]
_1 3 #rpqt{ml
似乎一切都解决了?不。 eq+o_R}CS
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。 -Wn.@bz6B
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。 '*XNgvX
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: Q Bw
ZfX
*D{/p/|[
template < typename Right > tN{t-xUgk
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const @NNLzqqY
Right & rt) const >h[!gXL^
{ N
Sh.g#
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); B
R:
} r^E]GDz
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 4ufLP DH
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。 q-G|@6O
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。 (K6`nWk2
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。 @Y<tH,*
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。 uT/B}`md
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? h*KHEg"+
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: a-E-hX2
w~U`+2a3
template < class Action > rc$!$~|I3Z
class picker : public Action mVK 9NK
{ W#L"5pRg
public : 3NN'E$"3
picker( const Action & act) : Action(act) {} bVeTseAG
// all the operator overloaded --twkD
} ; j?f <hQ
{~t4
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 D' `"_
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: E)JyKm.
^B5cNEO
template < typename Right > 6lWFxbh
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const <gdgcvd
{ eM+;x\jo?
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); -z0{\=@#m
} !NYM(6!(
gc@#O#K~h^
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > &7w>K6p
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 M6'C 3,y0
yJ8}*Gj&
template < typename T > struct picker_maker T4=3VrS
{ n]DN xC@b
typedef picker < constant_t < T > > result; P"x-7>c>Y
} ; }#G"!/ZA0:
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > _Hu2[lV
{ R5eB,FN
typedef picker < T > result; -t6R!ZI
} ; pfZ,t<bE2
7vaN&%;E%
下面总的结构就有了: A<Z5
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 p$nK@t}
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。 fHd!/%iG
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 {*
j^g6;
至此链式操作完美实现。 "Wk{ 4gS7l
r^A#[-VyNP
`SjD/vNE
七. 问题3 [b.'3a++
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。 Yb\\
w<@g
iEpq*Qj
template < typename T1, typename T2 > "b>KUzuYT
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const d%lHa??/h
{ =*g$#l4
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); l}0V+
} [9O~$! <%
E,LYS"%_
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: Ok>(>K<r
,B %fjcn
template < typename T1, typename T2 > VL7S7pb_
struct result_2 C5+`<
{ So=nB} b[?
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; oKYhE
} ; aw/7Z`
)J+{oB[>b
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? bqrJP3
这个差事就留给了holder自己。 =~hsKBt*
rocB"0
Wzqb>.
template < int Order > >HPvgR/#BY
class holder; {@V3?pG?p
template <> }xb_s
class holder < 1 > qo6LC >Qg
{ >&;>PZBPCO
public : 9Yl8ndP^E
template < typename T > /S]:dDY9K
struct result_1 0TO_1 0D
{ eOehgU5x
typedef T & result; R6!cK[e]4
} ; {jhmp\PN
template < typename T1, typename T2 > 2{e dW+
struct result_2 7-d}pgVK
{ VyWYfPK
typedef T1 & result; ov`^o25f
} ; q#99iiG1
template < typename T > JOrELrMx
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const =_RcoG/^~
{ N^\2
_T
return (T & )r; +YkW[a\4
} i_=?eUq%q/
template < typename T1, typename T2 > F#1 Kk#t
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 2f19W#
'0
{ Z'Exw-ca
return (T1 & )r1; ACigeK^C}E
} d&|z=%9xl
} ; 6F*-qb3
8QVE_ Eu
template <> StU 4{
class holder < 2 > mDQEXMD
{ rGnI( m.
public : [1b6#I"x
template < typename T >
u>}w-
struct result_1 U g}8y8
{ !/Iq{2LX
typedef T & result; 0]T.Lh$3
} ; Y=vVxVI\
template < typename T1, typename T2 > B;Xoa,
struct result_2 ItI0x
{ t7w-TJvP
typedef T2 & result; ~u /aOd
} ; q=6Cc9FN
template < typename T > yo\N[h7
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const EBoGJ_l
{ 7/H^<%;y
return (T & )r; fJN*s
} C.J`8@a]?
template < typename T1, typename T2 > Oj4v#GK]
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const m'cz5mcD
{ E X%6''ys
return (T2 & )r2; `$s)X$W?
} kSbO[)p
} ; ;,1=zhKU.
lPM3}52Xu
Ih.rC>)rx
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 @$qOW
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: z`k El@
首先 assignment::operator(int, int)被调用: No`|m0 :j
0QMTIAW6h
return l(i, j) = r(i, j); d<Ggw#}:m
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) C:`;d&d
'yp>L|
return ( int & )i; NO-k-
return ( int & )j; @j O4EEe:
最后执行i = j; v*E(/}<v
可见,参数被正确的选择了。 5Sr4-F+@%
KH7VR^;mk
qysTjGwa]
iI5+P`sE&J
s\[LpLt
八. 中期总结 KZ=u54
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: &V'519vmoZ
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 t3PtKgP-6
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 7vn%kW=$
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ~C&*.ZR
&&=[Ivv
hAm/mu
%2f//SZ:
NJtQx2Sd'H
Ju!(gh
九. 简化 [r)eP({
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。 +l`65!"
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 'Qa5n\HX$
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: a1Hz3y~S/
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 *G9sy_
+-*/&|^等 qO-9
x0v#
2. 返回引用。 /<);=&[
=,各种复合赋值等 QK)){cK
3. 返回固定类型。 +`@M*kd
各种逻辑/比较操作符(返回bool) q\%cFB}
4. 原样返回。 <aJ$lseG
operator, ,`k_|//}=
5. 返回解引用的类型。 K]c4"JJ
operator*(单目) lbQQtpEKO
6. 返回地址。 >M]6uf
operator&(单目) :\XI0E
7. 下表访问返回类型。 '+j<n[JLC
operator[] _AFQ >j
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 62) d22
operator<<和operator>> WJ|:kuF
f`jc#f5+'
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 nVE9^')8V
例如针对第一条,我们实现一个policy类: MtS3p>4
S}(8f!9<
template < typename Left > }GumpT$Xw
struct value_return (hIF]>,kl
{ jjRUL.
template < typename T > + WVIZZ8
struct result_1 _A98
{ !Uh2}ic
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; F.tfgW(A@
} ; mpgO s
-(i(02PX
template < typename T1, typename T2 > k|xtrW`qo;
struct result_2 5G(3vRX|1
{ +k.%PO0np
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; (a@?s$LG
} ; W+Xz$j/u
} ; `:eU.
-&|:0#@P
#sTEQjJ,J
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 5c5oSy+
pd3,pQ
下面我们来剥离functor中的operator() M*sR3SZ
首先operator里面的代码全是下面的形式: mMSh2B
\ \06T`
return l(t) op r(t) \P;rES'
return l(t1, t2) op r(t1, t2) l.`u5D
return op l(t) .~>?*}
return op l(t1, t2) 7ER|'j
return l(t) op K<4Kk3
return l(t1, t2) op }lP;U$
return l(t)[r(t)] 4[yIOs
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ?WUF!Jk
+-<}+8G;
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: W#'c5:m
4
单目: return f(l(t), r(t)); VA] e
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 1TS0X:TCn
双目: return f(l(t)); jCioE
return f(l(t1, t2)); )? =YT
下面就是f的实现,以operator/为例 BHA923p?
]5Qy
struct meta_divide b>\?yL/%+?
{ zce`\ /:
template < typename T1, typename T2 > U!(@q!>G
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) {D`'0Z1"
{ )w h%|
return t1 / t2; |&3x#1A
} P`$!@T0=
} ; DC+b=IOz
t23'x0l
这个工作可以让宏来做: :i~W
}r
b|xpNd-
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 2 PqS%`XiS
template < typename T1, typename T2 > \ :s={[KBP
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 1PH:\0}
以后可以直接用 g7\,{Bw#E
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ?S
Z1`.S
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 q%(EYM5Y
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) dY7'OAUyVl
)+P]Vf\jH
aE"[5*a
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 Z[Qza13lo
YZc>dE
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Yd
EptAI
class unary_op : public Rettype 8uNULob
{ Jzkq)]M
Left l; 0NDftcB]
public : *\}}Bv+9
unary_op( const Left & l) : l(l) {} |re}6#TgcT
i;/xK=L
template < typename T > g.py+
ZFJ
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [XVEBA4GI
{ *&BnF\?m
return FuncType::execute(l(t)); V7d)S&*V
} *NFg;<:j
O7d$YB_'
template < typename T1, typename T2 > 7hP<f}xL
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ({r*=wAP
{ #LlUxHv #
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 3_Cp%~Gi-_
} !Ucjax~
} ; b[9&l|y^
/X"/ha!=&D
]\-^>!F #K
同样还可以申明一个binary_op ^I8Esl8
ncu`vYI.
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > N;Dp~(1
J1
class binary_op : public Rettype >F1kR\!
{ (jjTK'0[
Left l; zGKyN@o
Right r; C+[%7vF1
public : Kt@M)#
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ">f erhN9
}KUd7[s
template < typename T > GSclK|#tE
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const q6Rr.A
{ ,.iRnR
return FuncType::execute(l(t), r(t)); W1fW}0
} ~5Pb&+<$
6E(Qx~iL
template < typename T1, typename T2 > Y8M]Lwj
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const *IgE)N>
{ De7Ts
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); =4V&*go*\
} ZkL8 e
} ; dQoYCS}IaV
4[Z\
?[
glD cUCF3
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 v+p{|X-
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 d->|EJP
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) XO#/Fv!
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。 rX_@Ihv'
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! X%z }VA
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。。。 +$4(zPs@
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 L,y6^J!
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) Z^ }mp@j>
下面是修改过的unary_op infl.
)u))n# P
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > zp\8_ U@
class unary_op |,9JNm$
{ #/PA A
Left l; afjtn_IB
!.2<| 24
public : 8.F~k~srA
F,
U*yj
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @SCI"H%[
J>fQNW!{
template < typename T > +"9hWb5
struct result_1 g^*<f8 ~d
{ ; ^t{Il'j
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; N0hE4t
} ; ::_i@r
\RNg|G
template < typename T1, typename T2 > /Mb"V5S(W
struct result_2 %%(R@kh9
{ G\|,5HED
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; s4&^D<
} ; DNGvpKY@
+`3!I
template < typename T1, typename T2 > V_plq6z
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const P[s8JDqu
{ fw ,\DFHO
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Aw&tP[N[
} *#TUGfwy
Y*mbjyt[?X
template < typename T > pr%nbl
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \u6^Varw
{ /}-CvSR
return OpClass::execute(lt(t)); ^vG8#A}]
} 6e&>rq6C
>0Q|nCx
} ; xf|mlHS+
1lv2@QH9
v\(2&*
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 2^?:&1:
好啦,现在才真正完美了。 v4@Z(M
现在在picker里面就可以这么添加了: sz9L8f2
CI3XzH\IX*
template < typename Right > `/Y{ l
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const JN7k 2]{
{ 6 uKTGc4
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Jx'i2&hGN
} M'_9A
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。 Tw +
q^6 +!&"
B]tIi^
ve&zcSeb
DxJX+.9K9
十. bind 'Ei;^Y 1e
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。 fS^!ZPe1
先来分析一下一段例子 YM5fyv?
~|<m,)!
a#c6[!
int foo( int x, int y) { return x - y;} 610D%F
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 WxF:~{
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 aL\nT XakX
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。 j <o3JV
我们来写个简单的。 p!s}=wI`
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 8Jz:^k:
对于函数对象类的版本: #A]-ax?Qc}
k}~O}~-
template < typename Func > 1bGopi/
struct functor_trait %#$EP7"J
{
zxp`
typedef typename Func::result_type result_type; ^iQn'++Q
} ; t(="h6i
对于无参数函数的版本: 9{:O{nl
eI@
q|"U
template < typename Ret > ,^S@EDq
struct functor_trait < Ret ( * )() > !0N7^Z"gtz
{ iOG[>u0h
typedef Ret result_type; ?&Pg2]g<
} ; *cyeO*
对于单参数函数的版本: qc-mGmom L
OQ9x*TmK
template < typename Ret, typename V1 > M,ir`"s
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > C:G8c[
{ %Q!`NCe+[
typedef Ret result_type; Iy }:F8F>g
} ; 2.d| G`
对于双参数函数的版本: |{,KRO0P
fHZTXvxoL
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > n`4K4y%Dy}
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > w |l1'
{ KM`eIw>8
typedef Ret result_type; }2ZsHM^]%
} ; Oh4AsOj@
等等。。。 `c'W-O/
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Yq/.-4y
YBnA+l*
template < typename Func > 'g9"Qv?0{`
struct func_return [V}S<Xp
{ ]D,MiDph
template < typename T > frBX{L
struct result_1 !Kv@\4
{ A19;1#$=
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; A4ISNM7R[
} ; k^OV56
+}-@@,
template < typename T1, typename T2 > Zy_V9j[n
struct result_2 M?;y\vS?.
{ }6 K^`!
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ~@kU3ZGJZ
} ; oHs2L-G
} ; D\e8,,H
x|{IwA9
G}9=)
最后一个单参数binder就很容易写出来了 n#iwb0-
1 `KN]Nt
template < typename Func, typename aPicker > cm[c ze+*
class binder_1 2ZQ}7`Y
{ C{d7J'Avk
Func fn; sCu+Lg~f
aPicker pk; aj}(E+
public : 1@lJonlF
|`jjHuQ;
template < typename T > Zy09L}5 9P
struct result_1 r/*=%~*
{ oP4GEr
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; xai4pF-?
} ; YTw#JOO
B^^r\L9
template < typename T1, typename T2 > K5"#~\D
struct result_2 )*:`':_a
{ Dwl3Cj
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; n-TQ*&h]3S
} ; S~Id5T:,
lvp8z)G
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} =V^.}WtO
EKp@9\XBC
template < typename T > j;Z?WXWDh
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const i.:. Y
{ 5K?}}Frrt`
return fn(pk(t)); 5#QXR+
T
} 4np qJ1
template < typename T1, typename T2 > kEd@oC
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =H|6 GJ
{ nF5qw>t#
return fn(pk(t1, t2)); c_"
~n|
} kD}Y|*]5-5
} ; #A8@CA^d
P/`I.p ;
4GB7A]^E
一目了然不是么? 5?Wto4j
最后实现bind gI8Bx ]
tbO
H#|
[7YPl9
template < typename Func, typename aPicker > IMk'#)
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) C4NTh}6tT
{ tBct
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 6b!F 1
} OnWx#84
w4LScvBg
2个以上参数的bind可以同理实现。 'L{8@gqi
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。 AL5Vu$V~n}
z(\4M==2O
十一. phoenix 7w1wr)qSB
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: nW|wY.
boo
}u
for_each(v.begin(), v.end(), {$ep7;'d
( `f'K@
do_ K|oacOF9
[ @2*]"/)*0
cout << _1 << " , " iH.$f /)N
] 0
&GRPu27
.while_( -- _1), _uJ"m8Tl
cout << var( " \n " ) FaBqj1O1
) X<R?uI?L
); 4R5D88=C
>s` J5I!
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: eX_D/25 $
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 jV8q)=}*)
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 hkOsm6
那么我们就照着这个思路来实现吧: jP~Z`yf
rS1fK1dys
*Y@nVi
template < typename Cond, typename Actor > RyRpl*^
class do_while [p=*u,-
{ 1EyL#;k
Cond cd; *SO{\bu
Actor act; +t2SzQ j>
public :
U?!>Nd
template < typename T > O 1oxZj
<
struct result_1 A_;8IlW
{ j:w{;(1=W
typedef int result_type; >><.3
} ; ]QuM<ms
=~I-]4
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} TO-$B8*nq
srV.)Ur
template < typename T > .IJ_jt-^d
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <x\7L2#p
{ ^'jEnN(
do eh[_~>w
{ we#wH-
act(t); -n0C4 kZ2o
} f7I{WfZ\P
while (cd(t)); 5E0eyW
return 0 ;
4^<