一. 什么是Lambda U;j\FE^+>
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 W{c
Z7$d
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, hr!'
=*R6O,
_+X-D9j(l
]GO=8$Z
class filler a`R_}nus*
{ ^GlzKl
public : *E]:VZl
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} D^gS.X ^
} ; ac\( [F-
o{hX?,4i
F0~<p[9Nx
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: ujzfy
Z&79: 9=#>
":f]egq
-
7WwE] ^M
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); AVm+
1
G{I),Y~IF
T];dFv-GT
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 L^r & .N\
YRo,wsj
[Ky3WppR
!JyY&D~`
二. 战前分析 8NiR3*1
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。 NSBcYObX
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 I~:gi@OVV
OQ-
Hn-H
AL.psw-Il
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); o+B)
/* --------------------------------------------- */ r fzNw
vector < int *> vp( 10 ); |JP19KFx'B
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 6JDaZh"=K
/* --------------------------------------------- */ 5mC"8N1)
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); yIrJaS-
/* --------------------------------------------- */ ]8}51y8
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); vbVOWX6
/* --------------------------------------------- */ \+l*ZNYM3
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Pc_aEBq
/* --------------------------------------------- */ 8;V9%h`P>
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ,zltNbu\.(
pF4Z4?W
7/
?QZN
7jgj;%
看了之后,我们可以思考一些问题: %IX)+
Lp`
1._1, _2是什么? G[A3H>
>
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。 ocFk#FW
2._1 = 1是在做什么? aL( hWE
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。 pK@=]K~l0
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.
&CQO+Yr$l
_ i}W1i
三. 动工 TK
fN`6
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: @kqxN\DE
dPwyiV0
I70c,4_G
\3$!) z
template < typename T > \&5V';
class assignment njF$1? )sq
{ ;^5k_\
T value; <Gi%+I@szl
public : A~2)ZdAN
assignment( const T & v) : value(v) {} kFv*>>X`
template < typename T2 > gvA}s/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } |QDoi[
*
} ; 6
Rl[M+Q
@kWL "yy,
UX@%1W!8
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 P.'.KZJ:WD
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment RpQeQM=
rD].=.?1
iT>u&0B-
1f`De`zXzr
class holder 7nek,8b
{ jYHn J}<
public : d:@+dS
template < typename T > An{>39{
assignment < T > operator = ( const T & t) const %S`&R5
{ tk&AZb,sP
return assignment < T > (t); +/~]fI
} gQy%T]
} ; 2n:<F9^"
Ti%MOYNCv
42NfD/"g+s
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: CS7b3p!I
srVWN:uuH
static holder _1; g8<ODU0[g
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ^kKLi
k=]e7~!
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); b`jR("U
而不用手动写一个函数对象。 )|~&(+Q?]
EYT^*1,E*
Kh]es,$D
I-]G{
四. 问题分析 .U!EA0B
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。 'Z{`P0/^o`
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。 JW
D`}
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 d@Z DIy
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 gP%<<yl
下面我们可以对这几个问题进行分析。 2(eO5.FYF
yKML{N1D
五. 问题1:一致性 9xQ|Uad+%
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?| D!`[fjs6A
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 imM!Me 0TE
#{6VdWZ
struct holder 7X$CJ%6b
{ Q9bnOvKe|
// |
.jWz.c
template < typename T > Y=XDN:
T & operator ()( const T & r) const .x=abA$!9
{ [G_ ;78
return (T & )r; OLG)D#m(4/
} h4n~V:nNm
} ; LQF;T7VKS)
Es[3Ppz
这样的话assignment也必须相应改动: (Yy#:r;U
4 $k{,
template < typename Left, typename Right > y;az&T
class assignment 4-bM90&1t
{ \; XJ$~>
Left l; g3ukx$Q{>
Right r; }0&Fu?sP
public : L 0Ckw},,
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} u&*[
template < typename T2 > T>'w]wi
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } %R5- 6
} ; V dJ
|21VOPBS
同时,holder的operator=也需要改动: x}ZXeqt{{
>_Tyzl>z
template < typename T > 56Lxr{+X
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ",~ZO<P
{ Lum=5zDo
return assignment < holder, T > ( * this , t); [Vbdsu9
} tO&n$$
c6jVx_tt.
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。 +184|nJ<2
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 rX^uHq8
/\e_B6pF<
return l(rhs) = r; ea{zL
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。 &am<_Tn*3
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: P:Q&lnC
hcW>R
template < typename Tp > wKJ|;o4;L
class constant_t 6# bTlmcg
{ # ,H!<X;SS
const Tp t; A p zC
public : 0[H/>%3O
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} W2`3PEa
template < typename T > U
`lp56
const Tp & operator ()( const T & r) const gDJ} <^
{ ydVDjE
Y
return t; {.U:Ce
} mCn:{G8+
} ; |)d%3s\
NVQ.;" 2w
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Fsl="RB7f
下面就可以修改holder的operator=了 Pc?"H!Hkn
IPn!iv)
template < typename T > J3'q.Pc
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const Y9-F\t=~
{ 3
[#Rm>,Vu
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); (:]+IjnE
} 8mOGEx
eU)QoVt
同时也要修改assignment的operator() )Ft+eMYti[
>Q_
'[!S
template < typename T2 > [CI0N
I6F
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } o[RwK
现在代码看起来就很一致了。 2&pE
)n<p_vz
六. 问题2:链式操作 0s Jp,4Vv
现在让我们来看看如何处理链式操作。 e ?7NW
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。 g9;s3qXiG
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。 T#6g5Jnsp
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。 hwvi tD!0
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct @@-TW`G7
F+NX
[
template < typename T > QrFKjmD<
struct result_1 ,cS_687o
{ cL%"AVsj
>
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; raSga'uT;
} ; SmvMjZ+7Y
O3T7O`H[
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: \ntUxPox.
+Q"~2_q5/;
template < typename T > b>i5r$S8G
struct ref *"Iz)Xzc`
{ av5a2r0W1
typedef T & reference; V
)UtU
L
} ; 9@IL5 47V
template < typename T > An`*![
struct ref < T &> <s\ZqL$f
{ f9<"
typedef T & reference; JKrS;J^97v
} ; 1tI=Dwx
'/X]96Ci7
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: z$~F9Es9
.m\0<8C
template < typename T > /NiD#s0t
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const l1O"hd'~s
{ v0E6i!D/
return l(t) = r(t); DU]KD%kl
} {Y Y,{H
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 2E!~RjxSY
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 /}L2LMIm
P#XV_2
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 |}UkVLc_^
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: v}V[sIs}
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 1TGRIe)
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 {)!>e
最后的布局是: S5y.H
Add GbL1<P$V
/ \ 3+h3?
Divide 5 bDtb6hL
/ \ MsP6C)dz
_1 3 ]- `wXi"
似乎一切都解决了?不。 {A:uy
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。 9CeR^/i
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。 )rG4Nga5}
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: lNa+NtQu
mOn_#2=KF
template < typename Right > g""GQeR
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const IY#:v%U
Right & rt) const fTvm2+.nX
{ f6`GU$H
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt);
uu,F5<y[
} D5?8`U
m=
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 :Q3pP"H,}
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。 RK|*yt"f"
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。 NBc^(F"
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。 k<^M >` $
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。 4.jRTL5-oj
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? PKSfu++Z
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: ~RuX2u-2&u
f=R+]XPzz
template < class Action > x2#JD|0
class picker : public Action >{IPt]PCn
{ 8aP/vToa
public : ls]N&!/hq
picker( const Action & act) : Action(act) {} ] [MtG
// all the operator overloaded 1" cv5U
} ; IL %]4,
P)=.Du)
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。 ([u|j
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: Z,38eQpM
:BF ? r
template < typename Right > y!77gx?-
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const { :tO
RF
{ ^hC'\09=c
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); YZBh}l6t
} ((k"*f2%
LmF ,en5
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ]yU"J:/
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。 v~P,OP("c
-1g:3'%
P
template < typename T > struct picker_maker _95296
{ 5~JT*Ny
typedef picker < constant_t < T > > result; yLX $SR
} ; Zh<;r;2
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 2d !'9mA
{ %t9C
typedef picker < T > result; Z',!LK!
} ; JbMTULA
Dm>"c;2
下面总的结构就有了: NI >%v
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。 I &t~o
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。 Sjpx G@k
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 >gk_klLh
至此链式操作完美实现。 :S+K\
200yN+ ec
X*8y"~X|vq
七. 问题3 ff"wg\O4
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。 |\5^ub,m
SUncQJJ0S*
template < typename T1, typename T2 > -4a9 BE".
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const }]?Si6_ZZ
{ kN1MPd4Yh
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); +L(amq;S
} [VCC+_
`@]s[1?f
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: *Gbhk8}V'
J3K=z
template < typename T1, typename T2 > U@lc1#
struct result_2 U=on}W3V2
{ R?2sbK4Cz
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; $`=p]
} ; Wgq|Q*
'=\}dav!
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? OW:*qY c;:
这个差事就留给了holder自己。 J~Xv R
$Gn.G_"v
vh9* >[i
template < int Order > ]Z JoC!u
class holder; L"L3n,%F
template <> G1"iu89d
class holder < 1 > wucdXj{%
{ CUA @CZ6{
public : +8=$-E=
template < typename T > <P9fNBGa
struct result_1 .p`4>XA
{ s:`i~hjq
typedef T & result; ?HZp@&
} ; KWwtL"3
template < typename T1, typename T2 > \>L,X_DL
struct result_2 A5?"
{ 6 Z/`p~e
typedef T1 & result; >%JPgr/
8
} ; .J#'k+>
template < typename T > 4DXbeQs:
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const #u<Qc T@
{ #F*|@
return (T & )r; X@nBj;
} GnV0~?
template < typename T1, typename T2 > Er~ 17$b
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const fS]&?$q
{ ffCDO\i({
return (T1 & )r1; C2LPLquD+
} ]!UYl
} ; 8$Q`wRt(%
E(qYCafC
template <> wak 26W>I3
class holder < 2 > #kg`rrFr
{ urp|@WZ
public : 91
jRIB
template < typename T > wNONh`b
struct result_1 :,BAw ,
{ 4Z)4WGp!
typedef T & result; dQut8>0&
} ; *%-<Ldv
template < typename T1, typename T2 > AZ:7_4jz
struct result_2 :\](m64z;
{ wcHk]mLM
typedef T2 & result; /i+z#q5'
} ; l![M,8
template < typename T > PjQl(v&O
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const v|?@k^Ms
{ <y 4(!z"
return (T & )r; #h!+b
} J%|?[{rO{'
template < typename T1, typename T2 > zcpL[@B
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const whI{?NP
{ cJKnB!iL5
return (T2 & )r2; wG3L+[,
} w+$$uz
} ; 6]4~]!
glAS$<
$`pf!b2Z
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 SA,~q&
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: /4{WT?j
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ^Z (cVg
:J;U~emq
return l(i, j) = r(i, j); %$BRQ-O
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) A#>wbHjWF
h'ik3mLH
return ( int & )i; =fSTncq
return ( int & )j; B'/U#>/
最后执行i = j; N=mvr&arP
可见,参数被正确的选择了。 L3]J8oEmU
'afW'w@
N2h5@*1Y
=lNW1J\SW
Ff<cY%t
八. 中期总结 %PW-E($o<
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: %<i sdvF
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 q/U-WQ<+
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Kq7r+A
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ,\`ruWWLb=
DpHubqWz
BKFO^
}3
/io0"D
G>~/
74_?@Z(
九. 简化 V7$ m.P#uM
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。 fWP]{z`
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 -O})Y>=}
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: ;v8TT}R
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 |E13W
+-*/&|^等 ]W3u~T*
2. 返回引用。 CI+)0=`<1B
=,各种复合赋值等 U" @5R[=F-
3. 返回固定类型。 FC 8<D
各种逻辑/比较操作符(返回bool) f y|JE9Io_
4. 原样返回。 erI&XI
operator, <v ub
Q4
5. 返回解引用的类型。 Ioe.[&o6B
operator*(单目) .p{lzI9
6. 返回地址。 mR.j8pi
operator&(单目) 7Kym|Zg
7. 下表访问返回类型。 _Q:ot'(~0-
operator[] 58?WO}
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 LBio$67F
operator<<和operator>> /5%'q~
}51QUFhL0
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 %n]jsdE^|
例如针对第一条,我们实现一个policy类: +R?E @S
Sh;`<Ggi~
template < typename Left > ?23J(;)s
struct value_return S|d /?}C|e
{ r
E1ouz!D
template < typename T > /XG7M=A$o
struct result_1 *7*_QW%?A
{ [1~3\-Y
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 5hqXMs
} ; vkLt#yj~
C\rT'!Uk\Q
template < typename T1, typename T2 > j % MY6"
struct result_2 };2Lrz9<
{ +VIEDV+
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 0"-H34M<D
} ; Y&VypZ"G>
} ; "=s dn
zCq6k7u
n n[idw
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 5Bcmz'?!
"6e3Mj\
下面我们来剥离functor中的operator() KW0KXO06a
首先operator里面的代码全是下面的形式: T5@t_D>8
bq7()ocA
return l(t) op r(t) YC{7;=Pf
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Z(E.F,k
return op l(t) fk#Ggp<
return op l(t1, t2) ),<h6$
return l(t) op 7Aw <:
return l(t1, t2) op N}|1oQkjf
return l(t)[r(t)] 4J[bh
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] G*v,-O
qyIy xJ
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: Yk4ah$}%-^
单目: return f(l(t), r(t)); =0@ o(#gM
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ^J?2[(
双目: return f(l(t)); (ds*$]
return f(l(t1, t2)); a.<!>o<t:
下面就是f的实现,以operator/为例 i;)r|L`V?
.b%mr:nEt7
struct meta_divide :Ea]baM"
{ Z${@;lgP
template < typename T1, typename T2 > t/"9LMKs?
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 4.&et()}
{ Io;26F""
return t1 / t2; Z*5]qh2r8
} el0W0T
} ; a'@?c_y;$
H~qY7t
这个工作可以让宏来做: !I8(Y
LZ9IE>sj
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 5.)/gK2$
template < typename T1, typename T2 > \ 4gm(gY>[
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; `=foB-(zt
以后可以直接用 #lm1"~`5
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) }Sb&ux
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 T\HP5&
(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。。。) t#J
#DyY5
Fx*IeIs(:~
{Q~A;t
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 !NOvKC!
e.g$|C^$m
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > )@Yr HS4
class unary_op : public Rettype ? Kn~fs8
{ *SZ*S%oS3
Left l; QPa&kl
public : &"svt2
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Uz!cVs?-
cYTX)]^u
template < typename T > ex2*oqAdX
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const m;LeaD}0
{ iyhB;s5Rgw
return FuncType::execute(l(t)); M:(k7a+[^
} oM-@B'TK
\bb,gRfP
template < typename T1, typename T2 > Wc_Ph40C<_
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
/m*vY`
{ A]vQ1*pnk
return FuncType::execute(l(t1, t2)); \9BIRY`
} }g _#.>D+
} ; gGdZ}9
;comL29l2`
$y> J=
同样还可以申明一个binary_op Oox5${#^
BiHBu8<
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > }qXi;u))
class binary_op : public Rettype =RUKN38
{ I)O-i_}L&K
Left l; W#0pFofXw
Right r; bd<zn*HZ*
public : Xf9VW}`*8
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ./ib{ @A.
P*(lc:
template < typename T > +]|J
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4(YKwY2_L
{ ^ tm,gh
return FuncType::execute(l(t), r(t)); F{f "xM
} .'7o,)pJ<
OH*[
template < typename T1, typename T2 > P67r+P,
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ZwF_hm=/[
{ 2@ACmh
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); c6dL
S
} kRE^G*?
} ; UmQ 9_H 7
{?BxVDD07
WRFzb0;01
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 +l&ZN\@0X
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ,n~H]66n
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) )0RH"#,2L
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。 K}! VY`
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! -Vt*(L
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。。。 T3)/?f?|
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 hMeE@Q0
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) + lU:I
下面是修改过的unary_op ~n|*-rca
>,A:zbs&
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > zn>*^h0B
class unary_op +`_%U7p(
{ =R?NOWrDY
Left l; *)U=ZO6S
tX&Dum $
public : ix$?/GlL
!2tZ@ p|
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Y*B}^!k6
?fc({zb
template < typename T > Yep(,J~'
struct result_1 O,]t. 1V
{ D*DCMMp=0
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; HpuHJ#l
} ; GmPNzHDb
a@lvn/b2
template < typename T1, typename T2 > t!AHTtI
struct result_2 * pyi;
{ UP 75}h9
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 6#K1LY5 }
} ; Y)g7
E"
DL_2%&k/
template < typename T1, typename T2 > Bk?3lwCT
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =sPY+~<o
{
TfDx>
F$
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); uqnoE;57^
} e$4 5 OL
Se%FqI
template < typename T > x4pl#~Su
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const H"tS3 3
{ 3YR6@*!f/
return OpClass::execute(lt(t)); 6,7Fl=<
} 5^t68
WOl
|g}!
F-
} ; KIps{_J[<
&%ej=O
Yc3r3Jy
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug .[? E1we
好啦,现在才真正完美了。 o) `zb?
现在在picker里面就可以这么添加了: KM*sLC#
^VR1whCrx
template < typename Right > DQDt*Uj,
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const T?I&n[Y|
{ (d |
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); hV;Tm7I2
} /ZlW9|
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 E
j@M\
hun
LV8z
WW2VW-Hk
2mP|
hp?
8XD9fB^
十. bind j
wlmWO6
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 ^2[0cne
先来分析一下一段例子 o^wj_#ai$
sTU]ntoQqR
wa6DJ
int foo( int x, int y) { return x - y;} Z`v6DfK}
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 O?L_9L*
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 `W
e M
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。 .Ej `!
我们来写个简单的。 d}3<nz,
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Ne,7[k
对于函数对象类的版本: )p4o4aM
cBb!7?6(
template < typename Func > 7qt<CLJ
struct functor_trait =\e}fyuK
{ UTc$zc7
typedef typename Func::result_type result_type; us\@n"
} ; FjRJSMwO,
对于无参数函数的版本: $]:I1I
=H.l/'/Z
template < typename Ret > z{bMW^F
struct functor_trait < Ret ( * )() > 8kXbyKX[b
{ s@OCj0'l
typedef Ret result_type; HWT0oh]
} ; 1GN>,Lb:o
对于单参数函数的版本: 9E)*X
(l{+T#
template < typename Ret, typename V1 > $"0t 1
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > J5)e 7
{ vC E$)z'"
typedef Ret result_type; ^_9 ^iL
} ; Qh%/{6(u
对于双参数函数的版本: 'Y(#Yxc
Zq~2 BeB
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > yA?>v'K
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Y;6<AIx>
{ GK)3a 9;
typedef Ret result_type; Bwjd/id q
} ; nM x0+N1
等等。。。 + L;[-]E8
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 4A^hP![c#]
`IOp*8
template < typename Func > Fkuq'C<|Y
struct func_return "Ol;0>$
{ y$r^UjJEO
template < typename T > `]\4yTd
struct result_1 7U:,:=
{ ><"5
VwR
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; GC66n1- X
} ; kF3 EJ
rtvuAFiH
template < typename T1, typename T2 > $ ;>,
struct result_2 ,r{*o6
{ VXQS~#dQj
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; B
h@R9O<
} ; 1@yXVD/
} ; 6T< ~mn
+1Si>I
w4'(Y,(`
最后一个单参数binder就很容易写出来了 2]eh[fRQ
~ i1w,;(
template < typename Func, typename aPicker > j:"+/5rV8
class binder_1 [A|W0
{ Y((z9-`
Func fn; B5#a
4G.
aPicker pk; j_&/^-;e
public : n]ar\f
wz.Il-sm
template < typename T > vMzR3@4e
struct result_1 *Zt)J8C
{ V?Lf&X?
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; _M:)x0("
} ; 9Lk.\.
20^F -,z
template < typename T1, typename T2 > \VHi
struct result_2 oVoTnGNM6
{ @WhcY*R2
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; GPP~*+n
} ; m f4@g05
TnM}|~V
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ?U|~h1
K_]LK
template < typename T > XZd !c Ff
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const F__DPEAc_
{ MuZ\<;W$
return fn(pk(t)); =:~~RqHl
} &`@,mUi{Ac
template < typename T1, typename T2 > ^Xa-)Pu
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const D-ug$ZRg
{
V }8J&(\
return fn(pk(t1, t2)); S`0@fieOf
} bnD>/z]E
} ; E'MMhlo
WpTC,~-
~JC``&6E=}
一目了然不是么? =b`>ggw#
最后实现bind sB7DF<91
eWwSD#N#
7t@jj%F
template < typename Func, typename aPicker > ,{'~J @
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) >IoOCQQ*
{ ]t(g7lc}U
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); %A82{
} = @3Qsd
e#_xDR:
2个以上参数的bind可以同理实现。 %#7M~RB[
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 QZh8l-!#5
5n(p1OM2q
十一. phoenix &2QN^)q
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: I9Z8]Q+2"
dr9I+c7u
for_each(v.begin(), v.end(), )}paQmy#
( "}PmAr e
do_ \9ap$
[ hfEGkaV._3
cout << _1 << " , " ;K:.*sAa
] s[xdID^3.
.while_( -- _1), xss D2*l
cout << var( " \n " ) ]t#,{%h
) WBC'~ h<@
); .bpxSU%X
V]vk9M2q[l
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: [bGdg
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 C
#TS
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 ~hM4({/QN
那么我们就照着这个思路来实现吧: n'M}6XUw
>
]6Eb`v
Q>sq:R+'
template < typename Cond, typename Actor > A>d*<#x
class do_while j\Q_NevV
{ nnr(\r~
Cond cd; kyY tL_SD
Actor act; N2~DxVJ5cT
public : D $ `yxc
template < typename T > E-!`6
struct result_1 d]a*)m&
{ JsiJ=zo<
typedef int result_type; iLS'47
} ; eb+[=nmP
5?2PUE,a
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} t@!oc"z}@
Soop)e
template < typename T > ]2Lwd@
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const NCl={O9<j
{ lDAw0 C3
do 8|i&Gbw+
{ GS)l{bS#[O
act(t); .\1XR
} #<!oA1MH4
while (cd(t)); mtJI#P
return 0 ; <K 4zH<y
} b]*9![_
} ; {mueP6Gz@J
8tPq5i
#ljfcQm
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator(). kS+*@o
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。 VN;Sz,1Z
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。 {$Fg+~
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。 TQbhK^]
下面就是产生这个functor的类: O2A Z|[*I
1LcQ*d
0y|}}92:
template < typename Actor > SAXjB;VH6
class do_while_actor xOD;pRZQ
{ QbpRSdxy`$
Actor act; nvpdu)q<