一. 什么是Lambda d~[>%&
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Vr5a:u'
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, D;:lw]
9`c :sop
@rVmr{UE
]A'e+RD4k
class filler x{ZcF=4
{ ;GE0iSC
public : 7dU X(D,?
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} kv5D=0r
} ; a2YdkdjT
8SKDL[rN
EzthRe9
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: LU%g>?m.]
u,'c:RMV
Vuz!~kLYIn
3-_4p8OK
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Vxk0oIk`
1lx\Pz@ol
eL-92]]e
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 9`vse>,-hg
n287@Y4Ru
Zl* HT%-5
6o6m"6
二. 战前分析 Ob(j_{m
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。 -8TJ~t%w4
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 T>LtN
Q0M8}
-|ee=BV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 1zl@$ Nt
/* --------------------------------------------- */ tU?lfU[7
vector < int *> vp( 10 ); ,,,5pCi\
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); }RM?gE
/* --------------------------------------------- */ <Ojf&C^Z
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); *9*I:Uh57
/* --------------------------------------------- */ V:IoeQ]-
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); E7j]"\~ i
/* --------------------------------------------- */ |pJ.73
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); [.6uw=;o
/* --------------------------------------------- */ jPbL3"0A&
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); [9$>N
;Hm\?n)a
0ED(e1K#B
f#5mX&j
看了之后,我们可以思考一些问题: sg9ZYWcL
1._1, _2是什么? s[Njk@y,
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。 J)o~FC]b*
2._1 = 1是在做什么? uRUysLIw
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。 Q OdvzVy<
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。 $R"~BZbt;
)|2g#hH5
7$b78wax
三. 动工 r)*KgGsk
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 9fe~Q%x=u
2"%d!"
OZ7MpQ
znu?x|mV
template < typename T > w`i3B@w
class assignment a:@Eg;aN*O
{ u6|7P<HUfb
T value; JqFFI:Q5a
public : -+c_TJ.dC
assignment( const T & v) : value(v) {} -vhgBru
template < typename T2 > @0t,vye
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } JJ[J'xl@
} ; q}+9$v
K _y;<a]
[j:%O|h
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 =SLJkw&w6
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment CJ%7M`zy
Tw|=;m
KS%xo6k.
Is%-r.i
class holder u,/PJg-(!
{ Q%KS$nP9
public :
N)&3(A@
template < typename T > 1uS
_]59=
assignment < T > operator = ( const T & t) const :@kSDy+*Q
{ XB^z' P{-Y
return assignment < T > (t); -S9$C*t
} xNl_Q8Z?R^
} ; "z7.i{
<!4'?K -N
T;.#=h
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: +vZ-o{}.jO
-_A0<A .
static holder _1; LD#]"k
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 *Q5/d9B8TN
l"O=x t`m{
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ~hz]x^:
而不用手动写一个函数对象。 .}]5y4UQ.
&K|CH?
D
Qs</.PO
opdi5e)jK
四. 问题分析 kjjO<x?&*
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 IDwneFO
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 QiB:K Pz[
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Z\`uI+`
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 6(X(f;MEl
下面我们可以对这几个问题进行分析。 %'@&j2j>
e|xRK?aVBu
五. 问题1:一致性 Q<Utwk?nL
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| >5)$Qtz#
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 aq[kKS`
|<9R%
struct holder F8/4PB8-
{ Q>= :$I
// M0n@?S
template < typename T > 265df
Y9Pu
T & operator ()( const T & r) const (w)Qt/P^4
{ L?<V KT
return (T & )r; E}4R[6YD
} E+F!u5u
} ; * UBU?
=][[TH
这样的话assignment也必须相应改动: f~8Xue,l"
>`\~=ivrD
template < typename Left, typename Right > 62a{Ggs{
class assignment iv:[]o
{ B-'Xk{
Left l; 57rc|]C
Right r; So,EPB+
public : k q_B5L ?
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} K^?/
template < typename T2 > s$| GVv1B
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } O~l WFaW
} ; !&?(ty^F
r1JKTuuo
同时,holder的operator=也需要改动: ?neXs-'-p
*)H?d
template < typename T > x>Q\j>^
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const .@.O*n#K
{ >>F E?@
return assignment < holder, T > ( * this , t); 9;sebqC?
} @aWvN;v
W=%}~7*
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。 d1vC-n
N
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 wHAoO#`wn5
+{4ziqYj
return l(rhs) = r; M7BJ$fA0E
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Nz\=M|@(#
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: <jY"+@rF
0a ZplE,
template < typename Tp > Mb"i}Yt{
class constant_t gW$X8ECX
{ `o)rAD^e
const Tp t; \Om.pOz
public : yiWBIJ2Wu9
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} q0SYV
template < typename T > $0+AR)
const Tp & operator ()( const T & r) const \l"1Io=
{ 6;"jq92in*
return t; +MvcW.W~
} U#G0
} ; 'UUIY$V[
n&pi
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 AKzhal!
下面就可以修改holder的operator=了 iQ~;to;Y
T:q!>"5
template < typename T > Q+$+{g-8
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const +pkX$yz
{ ~jQ|X?tR
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); GNgPf"}K
} &k+jVymH
4w<U%57
同时也要修改assignment的operator() f]jAa?d T&
,Hlbl}.ls
template < typename T2 > m+?$cyA>v
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 1 }%vZE2
现在代码看起来就很一致了。 jhr:QS/9
[D=ba=r0X
六. 问题2:链式操作 EuOrwmdj
现在让我们来看看如何处理链式操作。 xRuAt/aC
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 DZ<q)EpC
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 G0Eqo$W)S
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。 W]}y:_t4
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 9nu!|reS
A9`& Wnw?
template < typename T > /5b,&
struct result_1 5
<X.1T1
{ k2(B{x}L
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; p~J|l$%0rQ
} ; ]+u`E
lZCTthr\
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ABuK`(f.
^_0zO$z,
template < typename T > p2cwW/^V
struct ref r#M0X^4A
{ :D|"hJ
typedef T & reference; AqM}@2#%%
} ; 3x@t7B
template < typename T > e`27 ?
struct ref < T &> "j#;MOK
{ G~b/!clN
typedef T & reference; \qj4v^\
} ; HRS^91aK
He @d~9M
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: #&u9z5ywM
:08b&myx
template < typename T > #;4<dDVy
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const D"UCe7
{ l6]:Zcd0
return l(t) = r(t); 2#%@j6
} >1q
W*
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。 'M8wjU
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 us%dw&
<]1Z
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 T?B753I
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: XRARgWj
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 #X1iig+
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 9f1,E98w_
最后的布局是: olda't
Add A/:^l%y,GZ
/ \ 1-JdQs6
Divide 5 ^Y[.-MJt+
/ \ hA 1_zKZ
_1 3 !6.}{6b
似乎一切都解决了?不。 m3[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。
.nh }f}j
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。 *L7&P46
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: <~s{&cL!%#
xDJ@MW#
template < typename Right > Vcjmj
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const %{"v^4
Right & rt) const >8%<ML
{ CCx_|>
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); G)5R
iRcs
} rnX
D(
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 -|_#6-9
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。 %?
87#|
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。 V&e9?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。 . l1uqCuB
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。 "L ,)4v/J
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? AIN Fv;
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: \;#T.@c5
iwM$U(
9
template < class Action > b&]_5 GGc
class picker : public Action e"g=A=S
{ b~oQhU??"
public : :xwyE(w
picker( const Action & act) : Action(act) {} 'LC-/_g
// all the operator overloaded ArK%?*`5
} ; KNvvYwFH]
Kd,8PV*_
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 K9G1>*
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: :[P)t
%
A?)nLp&Y
template < typename Right > WK$d<:"
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const Ov<EOK+^
{ '\g-z
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); I!-"SuBy4J
} OQ*BPmS-
EjY8g@M;t
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > bn*SLWWQ.3
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。 d-%bRGo/
SHcFnxEAIH
template < typename T > struct picker_maker cJ^{iOQ+
{ ,ICn]Pdz@
typedef picker < constant_t < T > > result; 2?c##Izn
} ; E!Ljq 3iT`
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > @}{lp'8FYi
{ l4O&*,}l##
typedef picker < T > result; ~9ZW~z'
} ; "/ 9EUbca
Qvc$D{z
下面总的结构就有了: rg5ZxN|g
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 =(aA`:Nl
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 AT{rg/oSf
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 MJ.K,e
至此链式操作完美实现。 nXRT%[o&
Wxeg(L}E
t@"i/@8x$
七. 问题3 ^osXM`
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。 $:l>g)c
v^0*{7N'
template < typename T1, typename T2 > f\+ E&p.
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .m gm1zz
{ 70Z#Ej
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); j-$F@p_2F
} ! )x2
W[VbFsI&b
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: od=x?uBVd
_A/q bm
template < typename T1, typename T2 > r `;_ #&b
struct result_2 j:>_1P/
{ 3u,C I!
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; _ J t
} ; 4it^-M
w!kWG,{C
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? '73g~T%$^*
这个差事就留给了holder自己。 'X%5i2
(,`R >Dk
zhdS6Gk+
template < int Order > $S6%a9m
class holder; d YliC
template <> u5Tu~
class holder < 1 > T9'd?nw9
{ 2j =i\ B
public : ]_5qME#N
template < typename T > _TbQjE&6
struct result_1 ~NV 8avZ
{ *Ei(BrL/;
typedef T & result; o'?[6B>oj
} ; m%s&$
template < typename T1, typename T2 > ^!v{
>3
struct result_2 ,wYA_1$$H
{ BN>t"9XpW
typedef T1 & result; qP k`e}D
} ; `k;MGs)&
template < typename T > ou\M}C`E
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const b/soU2?^
{ \?_M_5Nb
return (T & )r; o)2KQ$b>Q
} umo<9Y
template < typename T1, typename T2 > eYQPK?jo
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 7cQFH@SC
{ omoD+
return (T1 & )r1; tv 7"4$T
} 4`[2Te>
} ; 2{}8_G
5._1G| 3
template <> x O_u
class holder < 2 > uvMcB9
{ ZJf:a}=h
public : AW<"3 !@
template < typename T > ZBuh(be
struct result_1 [,0[\NC
{ F%ffnEJg
typedef T & result; xP7#`S6W
} ; j;yKL-ycB
template < typename T1, typename T2 > p>=i'~lQ6
struct result_2 v$)ZoM6E
{ :B7dxE9[r
typedef T2 & result; vrq5 +K&||
} ; +l27y0>t
template < typename T > vq` M]1]FO
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const +(U;+6 b
{ +R2+?v6
return (T & )r; <N(r-
} >[0t@Tu,D
template < typename T1, typename T2 > *8Kx y@
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const vdaG?+_o
{ f2iA5 rCV]
return (T2 & )r2; #V$h?`qhwr
} up!54}qy
} ; 8G )O,F7z
snicVzvA
^61;0
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> >。 wx*03(|j;
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: /<VR-yr
首先 assignment::operator(int, int)被调用: SH6+'7
5ktFL<^5T
return l(i, j) = r(i, j); JUCp#[q
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) &dky_H
6o)RsxN eu
return ( int & )i; ,(3oAj\
return ( int & )j; 2DNB?,uP,'
最后执行i = j; A}4 ",
可见,参数被正确的选择了。 p#0L@!,
('z:XW96
cd._q2
D k<NlH zp
AL{iQxQ6
八. 中期总结 R~"&E#C
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: ]4onY>
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 v\2-%
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?rs6A[h#
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor pEp$J;
0.kC|
^AF~k#R
4TRF -f
.
e_VPKF|
s4`,Z*H
九. 简化 @]YEOk-
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。 kB9@
&t+
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 B9dc*
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: \GPTGi5A
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 l T#WM]
+-*/&|^等 0uu)0:
2. 返回引用。 VHm.uL_UW
=,各种复合赋值等 3Z}v%=5
"
3. 返回固定类型。 (L*<CV
各种逻辑/比较操作符(返回bool) j6WDh}#
4. 原样返回。 \Mzr[dI
operator, 8ly6CP+^B
5. 返回解引用的类型。 -Q6Vz=ku
operator*(单目) H=*lj.x
6. 返回地址。 O>"T*
operator&(单目) ~"VM_Lz]5
7. 下表访问返回类型。 ue1g(;
operator[] n0QHrIf{
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 b!<)x}-t>
operator<<和operator>> ?c<uN~fC=
SUDvKP
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。 fTt\@"V
例如针对第一条,我们实现一个policy类: &NX7
Qp9QSyMs}
template < typename Left > 8Z CR9%
struct value_return 'Q"Mu
{ eD|"?@cE
template < typename T > !u;gGgQF
struct result_1 MZ?+I~@
{ ${e5Ka
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; w7c0jIf{
} ; }wZsM[NDB
L[^.pO
template < typename T1, typename T2 > y@(EGfI
struct result_2 ~^PNMZk
{ i&q_h>ZTg
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 8g {;o7
} ; E|A~T7G=
} ; z.|[g$F
OF0v0Y/a
3^iVDbAW{
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait &b'{3o_KN
N/eus"O;
下面我们来剥离functor中的operator() i|rC Ga0}
首先operator里面的代码全是下面的形式: \D1@UyE
`!xI!Y\
return l(t) op r(t) hka%!W5
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 07]9VJa
return op l(t) >abpse
return op l(t1, t2)
ZH<qidpR
return l(t) op Qxfds`4V9i
return l(t1, t2) op 55ft,a
return l(t)[r(t)] A2!pbeG
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] {55f{5y3
c
H<tU[U=G
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: "xNP"S
单目: return f(l(t), r(t)); 6tGF
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); yg6o#;
双目: return f(l(t)); wq|7sk{
return f(l(t1, t2)); &dPI<HlM
下面就是f的实现,以operator/为例 caxOxRo\
$pIo`F _W
struct meta_divide "ZL_
{ p,tkVedR
template < typename T1, typename T2 > \E'z+0
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 9
e|[9
{ ] &SmeTe
return t1 / t2; k7&
cc|y
} ]Ot=At
} ; N_G84wxx
a)L|kux;l
这个工作可以让宏来做: F2{SC?U
VUOe7c=
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 1SH]$V4C
template < typename T1, typename T2 > \ Yr\quinLL
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; #.vp\W
以后可以直接用 2D a0*xn{
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) [dXa,
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 w}s5=>QG%
(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。。。) x |gYxZ
%{Obhj;c
]E)D})r`#
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 HA0F'k
7jHrLsB
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > :9e4(7~ona
class unary_op : public Rettype =:t<!dp
{ noLr185
Left l; }57Jn5&'
public : b|*+!v:I>T
unary_op( const Left & l) : l(l) {} aPRMpY-YC3
/ U!xh3
template < typename T > D2J)qCK1)
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const C^c<s
{ }|&^Sg%95
return FuncType::execute(l(t)); ?a*w6,y.
} DL d~
=nO:R, U
template < typename T1, typename T2 > ]+b?J0|P<
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ,Vl2U"
{ `[e0_g\
return FuncType::execute(l(t1, t2)); =$%-RX7
} v
V;]?
} ;
^6b5}{>
8C[eHC*r
&gr
T@
同样还可以申明一个binary_op p8"C`bCf
cm!|A?-<
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > .l|29{J
class binary_op : public Rettype stMxlG"d
{ tc{l?7P
Left l; Ov4=!o=
Right r; @$Yk#N;&(
public : {NcJL< ;tS
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} VbTX;?
|`pBI0Sjo
template < typename T > <WnIJum
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #DARZh U)
{ '+ mI
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 66sgs16k
} lHPnAaue@
yE.st9m
template < typename T1, typename T2 > nf[KD,f
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =T#hd7O`V
{ K4H27SH
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); C~?p85
} xFJT&=Af W
} ; wWSw0 H/
a8v\H8@X
>rSCf=
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 C1(RgY|
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 &
P%#
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ,izp^,`
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。 Zop/ MeI
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 4^k8|#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。。。 Dx=RLiU9
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 0M)\([W9&
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) oB>#P-V
下面是修改过的unary_op 9G"4w` P
:4x6dYNU
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > u\/TR#b
class unary_op 1<m.Q*
{ TaaCl#g$?
Left l; 3sIdwY)ZS_
'4D7:
public : *3OlWnZ?
q2OF-.rE
unary_op( const Left & l) : l(l) {} }}u`*&,g
&;WK=#
template < typename T > lxbC 7?O
struct result_1 M+^ NF\
{ L_|iQwU%
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; gwsOw [;k
} ; O/$41mK+!
>|gXE>
template < typename T1, typename T2 > 8r:T&)v
struct result_2 smn(q)tt
{ 2yD ?f8P4
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; DZLEx{cm
} ; ?R4u>AHS@
,\1Rf.
template < typename T1, typename T2 > N)a5~<fBG
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {?++T 0
{ KY0<N9{
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Yt{Z+.;9OI
} 5\O&pz@D
{5HQ=&
template < typename T > gz uWhQo
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ydRS\l
{ !,{N>{I
return OpClass::execute(lt(t));
/J Y6S
} 1}SON4U
k_Sm ep
} ; 7q 5 \]J[
?)-anoFyVW
?' mP`9I
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 W5()A,R
好啦,现在才真正完美了。 EP<{3fy
现在在picker里面就可以这么添加了: ?B)e8i<[f
)7-mALyW
template < typename Right > WP Gp(Xw
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const E7.{SGH}
{ Im};wJ&
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); (lq%4h
} j~=<O<P
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。 ()$m9%x
[9}<N2,9z
+afkpvj8
MSp)Jc
tu@-+<*
十. bind F9(jx#J~t
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。 (KfQ'B+
先来分析一下一段例子 cRCji^,KJ
"(~fl<;
OwgPgrV
int foo( int x, int y) { return x - y;} !\$4A,
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 \{Je!#
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Lm.N
{NV'
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。 ;*U&lT
我们来写个简单的。 V`i (vC(
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Zs;c0T">
对于函数对象类的版本: 7TU77
9"/=D9o9
template < typename Func > \l# H#~
struct functor_trait ae2I,Qt%
{ sYSq >M
typedef typename Func::result_type result_type; gdh|X[d
} ; muBl~6_mb2
对于无参数函数的版本: hOs~/bM
f'7/Wj
template < typename Ret > /Tw $}8
struct functor_trait < Ret ( * )() > 74(bo\
{ qC=ZH#
typedef Ret result_type; z,@R jaX
} ; VG$%Vs
对于单参数函数的版本: Tc/<b2\g
CPY|rV
template < typename Ret, typename V1 > !:uh? RW
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > bGwj` lue
{ B4c;/W-
typedef Ret result_type; 5nmE*(
} ; Wh"xt:
对于双参数函数的版本: ~H[_=
9I#a{%A:
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > OU^I/TU
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > &sXk!!85:
{ D$D;'Kij
typedef Ret result_type; Pp4Q)2X
} ; 8Bxb~*
等等。。。 s%m?Yh3
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ~X'hRNFx~
X*bOE}
template < typename Func > i\4d d)p-
struct func_return :Fh _Ya0
{ 5twG2p8
template < typename T > dWo$5Bls<A
struct result_1 f,3K;S-he:
{ 83'rQDo)G
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; a",
8N"'
} ; | OZ>5
MQy,[y7I
template < typename T1, typename T2 > EIg:@o&Jj
struct result_2 k^s7s{
{ &##JZ
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Z^K WYe'w
} ; YPw=iF]
} ; %T;VS-f
|+<o(Q(
>{0,dGm
最后一个单参数binder就很容易写出来了 N~(?g7
/de~+I5AB~
template < typename Func, typename aPicker >
%Rm`YH?
class binder_1 PA,\o8]x
{ [LbCG
Func fn; C6D
Eq>v
aPicker pk; \#"&S@%c
public : `{}DLaD9
"M %WV>
template < typename T > !;Ctz'wz
struct result_1 F)S?>P&
{ T\7t#Z
k
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; nv:VX{%
} ; |4` ;G(ta
_w%{yF6
template < typename T1, typename T2 > A{DE7gp!
struct result_2 #g1,U7vv8
{ ;M*G
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 1ZWr@,\L
} ; :ee'|c
S9qc34\^=
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ~(^?M
VlxHZ
template < typename T > d! _8+~
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <2^
F'bQV
{ x!?$y_t
return fn(pk(t)); 0j' Xi_uM
} Y1{*AV6ev6
template < typename T1, typename T2 > B+ZhQW
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !Bhs8eGr3
{ #[~f 6s9D
return fn(pk(t1, t2)); }SS~uQ;8
} KFM)*Icg\8
} ; ~eekv5
%
+M,FgW
d{]2Q9g
一目了然不是么? :HH3=.qAp`
最后实现bind j$z!kd+%
(Lkcx06e
mnq1WU;<
template < typename Func, typename aPicker > 14h0$7
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) *k;%H'2g{}
{ e:n3@T,R
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); U%tpNWB
} N8m3Wy
&2pa9i
2个以上参数的bind可以同理实现。 cN]g^
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。 iE"+-z\U
)Tf,G[z&ge
十一. phoenix 7KV0g1GQ
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧:
wD $sKd
0NyM|
for_each(v.begin(), v.end(), ?T8^tGD[
( ]_:j+6i
do_ 5R*55@)
[ #pWeMt'
cout << _1 << " , " VP"C|j^I
] ;:w0%>X^
.while_( -- _1), *<