一. 什么是Lambda SeD}H=,@
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 gw]%:
WeH
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, ;miif
Q\N*)&Sd<M
+i&<`ov
Q 7_5
class filler t*gZcw5 r
{ .S/5kLul
public : !bE-&c
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} X8$i*#D
} ; .:$(o&
6O7s^d&K
y7,I10:D
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: =SfNA
F
>rCD5#DG
GJeG7xtJKl
,CfslhO{j
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); -]Z7^
Q/+`9z+c
MuoE~K2
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。
<\^0!v
[eX]x
]vvYPRV76
94"+l@K
二. 战前分析 .AfZ5s]/F
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。 7Y5 r3a}%
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 [.gk{> #
ngo> ^9/8
-&1(~7
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); D.K""*ula
/* --------------------------------------------- */ \MP~}t}c
vector < int *> vp( 10 ); ]`/>hH>+~9
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); xb,XI/
/* --------------------------------------------- */ `q?3ux
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); PI9,*rOy
/* --------------------------------------------- */ UM oj9/-
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); YB 38K(
/* --------------------------------------------- */ u 272)@R
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); $w0TEO!
/* --------------------------------------------- */ $DY#04Je\=
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Jo5B mh0
YM}a>o
F]aoTy
5Gz!Bf@!!
看了之后,我们可以思考一些问题: M/N8bIC! Q
1._1, _2是什么? vO}r(kNJ
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 PG&t~4QM`
2._1 = 1是在做什么? XF!L.' zH
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 JrzPDb`m
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 ^A$=6=CX
DrJ?bG;[
d:%b
三. 动工 K./qu^+k
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ;TAj;Tf]H
\|HEe{nA
*~#I5s\s!
my (@~'
template < typename T > QAs)zl0
class assignment fAsb:P
{ U,Z\)+-R
T value; J @Hg7Faz
public : |[SHpcq>
assignment( const T & v) : value(v) {} s L^+$Mq6
template < typename T2 > ]o6ZZK
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } vqm|D&HU
} ; vpQ&vJfR
/ZvP.VW&
scg&"s
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 V]7/hN-Y}
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment B7%K}|Qg
4ud(5m;Rle
nu0pzq\6
G+zhL6]F
class holder 8y
LcTA$T
{ }]x \ `}o
public : /K:r4Kw
template < typename T > }Fe6L;^;
assignment < T > operator = ( const T & t) const @{Rb]d?&F?
{ ZQ`8RF *v
return assignment < T > (t); -xn-Af!v
} =:H-9
} ; $vs],C"pX
Fs/CW\
CTIS}_CWd=
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: I,-n[k\J
[l}H:%O,
static holder _1; Hjm> I'9
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 c]6b|mHT
6S`_L
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); \<7Bx[/D4
而不用手动写一个函数对象。 /Hr|u
B2;P%B
uo"<}>iJ
1&w%TRC2x
四. 问题分析 7^gO>2~
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 jPWONz(#
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 &*`dRIQ]
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 IWv 9!lW
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 pN9 !
下面我们可以对这几个问题进行分析。 z?byNd8
irt9%w4"
五. 问题1:一致性 & NYaKu,}
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| JW>k8QjyN
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 CIW4E
6.@.k
struct holder m{IlRf'
{ zMSwU]4I!
// cMT7Bd
template < typename T > +Mo4g2W
T & operator ()( const T & r) const m$vq%[/#
{ u
r$
return (T & )r; x@NfN*?/+i
} .p[uIRd`
} ; 2F4<3k!&
f_c\uN@f
这样的话assignment也必须相应改动: o,7|=.-b
&~:EmLgv
template < typename Left, typename Right > de:@/-|
class assignment +7.|1x;C
{ KuR]X``2
Left l; zluq2r
Right r; \BHZRytQF
public : ,rB(WKU
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} [ V.67_~
template < typename T2 > OyO<A3
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } /~,*DH$)
} ; }B0[S_mw
,DFN:uf=l
同时,holder的operator=也需要改动: J!C \R5\
@)pC3Vi^
template < typename T > ,Fn;*
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const [2@:jLth=
{
+SFFwjI
return assignment < holder, T > ( * this , t); k4{!h?h
} e{x>u(
b|i4me@
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 =xk>yw!O)
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 U$y9f
G&oD;NY@/
return l(rhs) = r; Oo|JIr7i
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。 *7AB0y0k
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Ii0\Skb
7$*E0
template < typename Tp > Tvv>9gS
class constant_t ]]|#+$ ~
{ =M1}HF,7>l
const Tp t; Xt$qjtVM
public : 6wp1jN
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} }3lG'Y#Kpy
template < typename T > 3@~a)E}T
const Tp & operator ()( const T & r) const ilL%
{ .gO|=E"
return t; Kbu>U{'
} &eMd^l}:#
} ; tl dK@!E3
aE0R{yup Z
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 |k}<Zz1UM
下面就可以修改holder的operator=了 8g-u
4)iP%%JH
template < typename T > `l45T~`]$
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const c/Pql!h+
{ [8'?G5/n
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); onuG
} l%+ &V^:
kqB# 9
同时也要修改assignment的operator() SPqJ
[F
kn:hxdZ
template < typename T2 > C@a I*+@-"
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Ou[`)|>
现在代码看起来就很一致了。 DN%}OcpZ
L}
R"1O
六. 问题2:链式操作 >/-H!jUF]
现在让我们来看看如何处理链式操作。 $}vk+.!*1
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 W3~u J(
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 >lIzeEW#
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 fr~Eb'8
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct "|JbdI]%P
.]E(P
template < typename T > .u mqyU~
struct result_1 (Z<@dkO?)
{ [W
)%0lx
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; jm%P-C
@
} ; G$,s.MSf
}[leUYi`
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: {XU!p: x
/ /NV_^$y
template < typename T > > %KEMlKZ
struct ref QtfL'su:
{ [pU(z'caS
typedef T & reference; g=mKTk
} ; tQ@7cjq8bA
template < typename T > _#\Nw0{
struct ref < T &> lL zR5445)
{ @PM<pEve
typedef T & reference; c&PsT4Wh
} ; )q{qWobS0
5QqU.9M
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: XW aa`q
YWU@e[
template < typename T > xY?p(>(
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 4-
QlIIf
{ {aA6b
return l(t) = r(t); +C\79,r
} C9+rrc@4
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 (-yif&
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 "]jN'N(.
NK|U:p2H
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 cq>J]35
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: y)K Iz
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ~AD>@;8fG
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 aNry> 2:
最后的布局是: L4^/O29
Add i\lvxbp
/ \ G9XkimQ'
Divide 5 m? wQk:Y1
/ \ 8^EWD3N`
_1 3 cEf"m?w
似乎一切都解决了?不。 ;G`]`=s#Lq
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 <k[_AlCmsg
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 u$tst_y-
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: gZ&4b'XS,
4U\>TFO
template < typename Right > Sm[#L`eqW
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ;|K
}
Right & rt) const 'bRf>=
{ 3B;Gm<fJ9N
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); gGE{r}$
} W/A@q o"
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 psvc,V_*
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。 i-w<5pGnf
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。 mvH}G8
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。 ^XeJZkLEB
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。 ^5MM<73
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? ;Mq'+4$
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: Fep@VkN
i|<wnJu
template < class Action > o~Hq&C"^}
class picker : public Action (]sm9PO
{ *0oa2fz%
public : *DcIC]ao[
picker( const Action & act) : Action(act) {} XR8`,qH>
// all the operator overloaded )J]NBE:8
} ; IZdWEbN1
B (eXWWT_
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。 DEu0Z
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: !0^4D=dO
el<Gd.p.d
template < typename Right > /T
qbl^[
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const }^H(EHE
{ )+v5H
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); %@(+`CCA
} O.#Rr/+)
[Cd#<Te3
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > RPMz&/k
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。 8yYag[m8
mx1Bk9h%Xe
template < typename T > struct picker_maker &:C[
n q
{ L$a{%]I
typedef picker < constant_t < T > > result; "r;cH5 3
} ; C%z9Q
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > qm#?DSLap
{ Y,mo}X<>
typedef picker < T > result; .z$UNB(!M
} ; p\I3 fI0i
6`7`herE}
下面总的结构就有了: vR#MUKfh
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。 CBdr1
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。 g<~ODMCO?W
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 W;yg{y
至此链式操作完美实现。 5Th\wTh04
\3(s&K\Y6\
o4 "HE*
七. 问题3 wmK;0 )|H
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。 }x{1{Bw>Y
(j:[<U
template < typename T1, typename T2 > g<F+Ldgj
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const I|bX;l
{ RKMF?:
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 41B.ZE+*qd
} ,]qc#KDq-1
,F!-17_vt
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: ~K)FuL[*
6t<[-
template < typename T1, typename T2 > X,M!Tp
struct result_2 6V9r[,n
{ X`Lv}6}xT
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ?st}rJ_
} ; %/U'Wu{*
uFuH/(}K[
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? VAheus
这个差事就留给了holder自己。 _;BNWH
%26HB
w=JF
<b4}
B
template < int Order > _;x` 6LM
class holder; f[`&3+
template <> kSJ;kz,_
class holder < 1 > "a _S7K
{ @G=:@;
public : W }Ll)7(|T
template < typename T > -NzOX"V]3
struct result_1 ^755LW
{ V LeYO5'L
typedef T & result; ]9<H[5>$R
} ; .GYdC'
template < typename T1, typename T2 > \'w.<)(GI
struct result_2 S"+#=C
{ j$u
typedef T1 & result; Pr1OQbg]8
} ; cjLA7I.O
template < typename T > M_?B*QZJI
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const blG?("0!
{ I8W9Kzf
return (T & )r; ndBqXS
} *!NW!,R
template < typename T1, typename T2 > 2
=>3B
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 4;jAdWj3
{ : @gW3'
return (T1 & )r1; e'v_eD T^
} <g&GIFE,
} ; sV%=z}n=
frQ=BV5%6
template <> EN>a^B+!
class holder < 2 > 4dz Ym+vJm
{ (:+Wc^0
public : m*e8j[w#
template < typename T > M.$=tuUL
struct result_1 925T#%y
{ 5}]gL
typedef T & result; `]&'yt
} ; "|WKK}
template < typename T1, typename T2 > d.>O`.Mu)}
struct result_2 8M['-
{ !*wd
d8
typedef T2 & result; m KKa0"
} ; -&y&b-
template < typename T > N>j*{]OY+{
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const <qoPBm])
{ c!$~_?]
return (T & )r; 1JGww]JZo
} {v3@g[:|
template < typename T1, typename T2 > >^f]Lgp
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const wC<FF2T
{ 85H*Xm?d#
return (T2 & )r2; zs-,Y@ZL
} cnDBT3$~Z
} ; naY#`xig
v`jFWq8I,
WK SWOSJ
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 mL@7,GD
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 4%>tk 8 [
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 5B{Eg?
@nj`T{*.
return l(i, j) = r(i, j); &4p~i Z
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ?G5,x
T< <N U"n
return ( int & )i; YL4yT`*
return ( int & )j; {mHxlG)
最后执行i = j; "W}+~Sn
可见,参数被正确的选择了。 h5; +5B}D
*;
6LX
-,"eN}P^
8?o{{ay
i,y{*xBT
八. 中期总结 :y!{=[>M(
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: *ul-D42!U
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 UXS+GAWU
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 f*[Uq0?
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor J
B
!Q
DC$x}1
(jh0cy}|]
K+U0YMRmz
cn
;2&
_lOyT$DN
九. 简化 %G] W Oq=q
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 `]2y=f<{X
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 N1]P3
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: Wc/B_F?2
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Dd,]Y}P
+-*/&|^等 [4}U*\/>C
2. 返回引用。 *_uGzGB&G
=,各种复合赋值等 )|U+<r<
3. 返回固定类型。 XCO;t_%
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ]!N|3"Ls
4. 原样返回。 -fx$)d~
operator, qEPC]es|T
5. 返回解引用的类型。 LkJ-M=y
operator*(单目) )}\J
6. 返回地址。 n6GB2<y
operator&(单目) g^2H(}frc
7. 下表访问返回类型。
["Jt2
operator[] A@ G%*\UZ
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ^<e(3S:
operator<<和operator>> ~,84E [VV
2MKB(;k
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。 9C1\?)"D^e
例如针对第一条,我们实现一个policy类: l9$"zEC
[Kanj/
template < typename Left > oSs~*mf
struct value_return !o`h*G-x
{ `c_Wk]i
template < typename T > gs= (h*
struct result_1 WNV}@
{ AhSN'gWpbF
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; &;%LTF@I,
} ; E"Y[k8-:2/
Ivc/g,
template < typename T1, typename T2 > sMWNzt
struct result_2 ?xCWg.#l4V
{ #6Fc-ysk:
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 140_WV?7
} ; y gTc
Y
} ; ]AB4w+6!
Ne2eBmY}(
s `
+cQ
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Q2xzux~T
<825?W|
下面我们来剥离functor中的operator() "?{=|%mf
首先operator里面的代码全是下面的形式: .|3&lb6
r(c8P6_
return l(t) op r(t) Wc{/K6]f
return l(t1, t2) op r(t1, t2) H<wkD9v}H5
return op l(t) q{+Pf/M5
return op l(t1, t2) A>J,Bi
return l(t) op I(:d8SF
return l(t1, t2) op um1xSf1Xv
return l(t)[r(t)] ,CQg6-[
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] -|&&lxrwh
hxuc4C\J
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: :pgpE0
单目: return f(l(t), r(t)); &qae+p?
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); [#C(^J*@c
双目: return f(l(t)); .L}k-8
return f(l(t1, t2)); 5g;i{T/6~x
下面就是f的实现,以operator/为例 |]x>|Z?/u
`-82u :"
struct meta_divide J0x)NnWJ
{ Meo.
V|1
template < typename T1, typename T2 > /~;om\7r
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) D1f}g
{ w|8T6W|w
return t1 / t2; jB%aHUF;
} -1tiy.^$F
} ; L+2<J,
rl](0"Y0
t
这个工作可以让宏来做: 6Y&`mgMF'
P
jh3=Dr
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 5Z*6,P0
template < typename T1, typename T2 > \ % (x9~"
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; YS+|n%?
以后可以直接用 zqa7!ky
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) FWDAG$K@0
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 C{U"Nsu+1
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 'o]8UD(
zP|^) h5
Y4I;-&d's
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 58o'Q
jLv8K
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > *t,1(Gw|7q
class unary_op : public Rettype )V?:qCuY>
{ N)^`
15w
Left l; {E$smX
public : w>h\643
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @pO2A6Ks
4|Ay;}X \
template < typename T > #8qhl
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const U/9_:
{ \*5${[
return FuncType::execute(l(t)); T43Jgk,
} 6_kv~`"t Z
nb}rfd.
template < typename T1, typename T2 > 0;2"X[e
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Y2Y)| <FH
{ b]k9c1x
return FuncType::execute(l(t1, t2)); M.?[Xpa
} B6xM#)
} ; bn6WvC3?
<3C/t|s
|!E: [UH
同样还可以申明一个binary_op Dg
o-Os@
TNkvdE-S
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > fuF!3Q
class binary_op : public Rettype 3
G_0DS
{ 6w)a.^yx7
Left l; VHqHG`}:
Right r; /Xk-xg+U
public : 25{-GaB
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} +Fa!<txn
^c| _%/
template < typename T > &r)[6a$fW
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const szC<ht?z
{ S^T
><C
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ]-"G:r
} f O ,5
u;
7oV$TAAf
template < typename T1, typename T2 > P+bA>lJd
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !!?TkVyEyM
{ ~EtwX YkRZ
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); a|eHo%Qt
} VMIX=gTZ
} ; 7-#
#Ic)]0L
+o-jMvK9
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 o&ETs)n|
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 +^|_vq^XR
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Lv
UQ&NmY
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 IRyZ0$r:e\
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! %8{nuq+c
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。。。 wl7 (|\-
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 RG_.0'5=hc
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) B-UsMO
下面是修改过的unary_op .C,D;T{
`Vl9/IEk
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > YJu~iQ`i
class unary_op Ake@krh>$
{ SNtk1pG>
Left l; <NWq03:&
ZXl_cq2r
public : Hg5:>?Lw@
]Bj2; <@y
unary_op( const Left & l) : l(l) {} LS]0 p#
E.N
template < typename T > #f<3[BLx
struct result_1 y#zO1Nig`
{ Z5|BwM
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; );;UA6CD
} ; T:Nc^QP|tm
z3I
|jy1
template < typename T1, typename T2 > .tcdqL-'
struct result_2 nO+R>8,Q
{ Jb*E6-9G
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; v=d16
} ; VYjt/\Z
Xz`0nU
template < typename T1, typename T2 >
"S H=|5+
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const nvQTJ4,,
{ h8dFW"cpC
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 8qL.L(=\/
} &-Ylj
QQJf;p7
template < typename T > -}3nIk<N
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Vh{(*p
{ Z@(KZ|
return OpClass::execute(lt(t)); EpH_v`
} R.!.7dO
%Ai' 6
} ; _&%FGcAS
!<24Cy
$*|M+ofQ
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 cj9C6Y!
好啦,现在才真正完美了。 2Qt!JXC
现在在picker里面就可以这么添加了: ~7anj.
>x>/}`
template < typename Right > 9dmoB_G
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 1YK(oRSDn
{ [5!dO\-[
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); J$5Vjh'aM
} =f!clhO
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 YjH~8= =
>,[@SF%
q=}1ud}1
Xv3pKf-K
TJ1h[
十. bind Wy%FF\D.Y
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 6$[7hlE
先来分析一下一段例子 T*nP-b
zz
/4 ()u
3)yL#hXg)
int foo( int x, int y) { return x - y;} xHMFYt+0$G
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 l0C`teO
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 SL-;h#-y
4
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。 PD&gC88
我们来写个简单的。 hH HQmK<r
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: axpZ`BUc
对于函数对象类的版本: )+R n[MMp
@S=9@3m{w;
template < typename Func > qV6WT&)T
struct functor_trait hJsP;y:@Lm
{ w@<II-9L)<
typedef typename Func::result_type result_type; $1g1Bn
} ; a>x6n3{
对于无参数函数的版本: K|YB)y
aCI3Tx&2qT
template < typename Ret > K{{_qFj@<y
struct functor_trait < Ret ( * )() > zCuB+r=C
{ d$jwh(Ivs
typedef Ret result_type; }opw_h+/F
} ; Ulx]4;uzf
对于单参数函数的版本: fbU3-L?
lLDZ#'&An
template < typename Ret, typename V1 > ] |nW
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > R3;%eyu
{
lPI~5N8
typedef Ret result_type; s M*ay,v;
} ; #=={h?UDT
对于双参数函数的版本: 9v[V"m`M
N!Rt040.%
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > FF~r&h8H
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > %4f.<gz~r|
{ U8AH,?]#
typedef Ret result_type; QeG9CS)E}j
} ; |?ssHW
等等。。。 HC/z3b;
然后我们就可以仿照value_return写一个policy !3Pbu=(cte
!Av9?Q:
template < typename Func > U(9_&sL
struct func_return ^:]$m;v]
{ 6tndC
o; `
template < typename T > ,|B-Nq
struct result_1 H#DvCw
{ 8'HS$J;C
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; {eV8h}KIl
} ; `/ayg:WSU
P/girce0
template < typename T1, typename T2 > hd u2?v@
struct result_2 8M@'A5]
{ [d8Q AO1;)
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; RGE(#
} ; {X&lgj
} ; 80wzn,o
S
&8z<~q
qQi\/~Y[:
最后一个单参数binder就很容易写出来了 4]uj+J
eM:J_>7t
template < typename Func, typename aPicker > Iz5NA0[=2
class binder_1 _BmObXOp.
{ Ph1XI&us9
Func fn; =i&,I{3
aPicker pk; 'Vo8|?.WhX
public : S k~"-HL|
CMaph
template < typename T > 52dD(
struct result_1 XS [L-NHG
{ Ch_rV+
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 8s@N NjV
} ; %)x9u$4W2
sfj+-se(K.
template < typename T1, typename T2 > 67YC;J]n=z
struct result_2 ~vF a\7sf
{
M .b8 -`V
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 4
"HX1qP
} ; ba);f[>
2t-w0~O
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ^,acU\}VqP
NEIkG>\7q
template < typename T > BVNW1<_:
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const x8PT+KC
{ :x)H!z
P
return fn(pk(t)); t>I.1AS
} iqQT ^
template < typename T1, typename T2 > &0Yg:{k$
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const s|]g@czan
{ ~ELMLwn.
return fn(pk(t1, t2)); qW0:q.
} sQvRupYRO
} ; :oP LluW*
:TH cI;PG8
tcuwGs>_
一目了然不是么? U]iI8c
最后实现bind QO/0VB42
)U?_&LY)[M
'4[=*!hs!
template < typename Func, typename aPicker > * x/!i^
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 4Z( #;9f
{ ^dHQ<L3.*
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); q8v[u_(yD
} -3EQRqVg
b-&iJ &>'
2个以上参数的bind可以同理实现。 ;uUFgDi
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。 :8A+2ra&
Ey&H?OFiP
十一. phoenix d;Vy59}eY
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: ~&i4