一. 什么是Lambda pK`rm"6G
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 /%7eo?@,
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, gyK"#-/_d
h:;~)= {"X
WA/\x
BhjXNf9[
class filler ^:0?R/A
{ `3-j%H2R
public : c2nZd.SD|
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} >XF@=Jp
} ; LHz{*`22q
L8fr
uwb
i469<^A
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: OW>U5 \q
b<8h\fR#'
#E1*1E
5c#L6 dA)
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); b}
*cw2
+CkK4<dF
m3D'7*U
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 [D)A+
d2Y5'A0X
a
AuQw
DF~w20+
二. 战前分析 NXx}KF c
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。 /_O-m8+4m
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 TaC)N
rcK*",>
}Z6/b
_kV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ?|33Np)
/* --------------------------------------------- */ ZUh<2F
vector < int *> vp( 10 ); {1Qwwhov
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); S92Dvw?
/* --------------------------------------------- */ }&j&T9oX
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); zehF/HBzE
/* --------------------------------------------- */ m^7pbJ\|
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 7 mN?;X33
/* --------------------------------------------- */ )mEF_ &
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); uzo}?X#
/* --------------------------------------------- */ $lqV(s
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); jmIP c3O0
QNo}nl/N
>i~c>+R
tx@Q/ou`\P
看了之后,我们可以思考一些问题: pmS=$z;I
1._1, _2是什么? n'gfB]H[
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。 ?`r/_EKNv
2._1 = 1是在做什么? ^vPa{+N
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。 rLnu\X=h$
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。 /~yqZD<O
&jJgAZ!
q\,H9/.0k
三. 动工 T:ck/:ZH
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 5HU>o|.
2{&" 3dq
J4gIkZD
pUmB
h
template < typename T > yE7pCgXt
class assignment Np<Aak
{ ^Z!W3q Q
T value; I/tzo(r
public : jsR1jou6
assignment( const T & v) : value(v) {} \ Q6Ip@?
template < typename T2 > W1OGN4`C
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } (|x-> a
} ; DW-LkgfA
, QQ:o'I!
L.R
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 u/zC$L3B(
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment JB-j@
:$WRV-
N_>s2
#0R;^#F/
class holder xv2;h4{<
{ ;V;4#
public : ?YS`?Rr
template < typename T > J kA~Ol
assignment < T > operator = ( const T & t) const +bSv-i -
{ n33SWE(
return assignment < T > (t); =nsY[ s<
} <7p2OPD
} ; \yy!?UlaI
1w5nBVC*$V
Ip4~qGJ
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: LP\ Qwj{
T/3UF
static holder _1; U*b SM8)L*
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 enNn*.*|
LDNpEX~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); OYKV*
而不用手动写一个函数对象。 ]}B&-Yp
D(&OyZ~Q+
j)uIe)wZw
l}wBthwCc
四. 问题分析 e7;]+pN]J
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。 pZR^ HOq
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。 }'{(rU
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 |QY+vO7fxj
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 &M2x`
下面我们可以对这几个问题进行分析。 RBb@@k[v
saZ;ixV
五. 问题1:一致性 Bj2rA.M
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?| ?{[H+hzz0
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 wO"Q{oi+
n`hSn41A
struct holder H5 -I}z
{ F-X>|oK>z
// & #|vGhA
template < typename T > 7#&sG
T & operator ()( const T & r) const 4qMHVPJv\
{ g&[g?L
return (T & )r; 9\;EX
} MG<~{Y84}
} ; +]{X-R
Y~C S2%j
这样的话assignment也必须相应改动: EKt-C_)U
eDm,8Se
template < typename Left, typename Right > ]gEfm~YV
class assignment XyI w5
9
{ A(uN=r@O
Left l; <L`R!}
Right r; OJK/>
public : +VeLd+Q}
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} crT[;w
template < typename T2 > $p0s
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } NUU}8a(K
} ; 9O)>>1}*S
ep^0Cd/
同时,holder的operator=也需要改动: 5x: XXj"
lC2xl( #!
template < typename T > OU## A:gI
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const nYe}d!
{ "6}+|!"$
return assignment < holder, T > ( * this , t); >5j/4Ly
} (-#{qkA
0TNzVsu7
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。 p$V+IJtO(
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 S\,{qhd
ff0B*0
return l(rhs) = r; 3ZVfZf
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 ;~K($_#H
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: l>]M^=,&7
tY#^3ac
template < typename Tp > xq{4i|d)
class constant_t +2g3%c0}
{ zPXd]jIwV
const Tp t; :JS}(
public : *vb)d0}P
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} @Q^;qMy
template < typename T > @4|/| !
const Tp & operator ()( const T & r) const v:>P;\]r9M
{ 8 2qe|XD4p
return t; ?{2-,M0
} `=*svrmS
} ; -1o1k-8d
Mc8^{br61
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 83h3C EQ
下面就可以修改holder的operator=了 v+OVZDf
jQDxbkIuzE
template < typename T > Z/x1?{z
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 9D<HJ(
{ <uvshZv
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); E%e-R6gl
} Q4x71*vy
ovohl<o\
同时也要修改assignment的operator() zM'-2,
Nh))U
template < typename T2 > XVfQscZe
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Hke\W'&
现在代码看起来就很一致了。 b-Hn=e _
?/wloLS47
六. 问题2:链式操作 Dmw,Bi*
现在让我们来看看如何处理链式操作。 c~
SI"
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。 g :EU\
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。 B/71$i
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 m|k,8guG
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct V;V9_qP,
:uEp7Y4
template < typename T > pI`Ke"
struct result_1 ox6rR
{ .DQ]q o]OG
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result;
Ojs\2('u
} ; L:<'TXsRA
ke0W?
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: D8ly8]H
.EdV36$n
template < typename T > _=MWt_A '3
struct ref hD*?\bBs0
{ wB^a1=C
typedef T & reference; PjHm#a3zg%
} ; e#('`vGB
template < typename T > {
\ePJG#
struct ref < T &> 4Bn+L,}.
{ ?]z
._I`E
typedef T & reference; 9 2EMDKJ
} ; -&?-
/p>[$`Aq
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: `FwAlYJK
iH>djGhTh
template < typename T > U*@_T 3N
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 7d)aDc*TjW
{ *l//r
V?l
return l(t) = r(t); k-U/x"Pl
} &u8c!;y$b
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。 3Z0\I\E
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Ba6xkEd
>MT)=4
9q
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 g6V*wjC
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: <G>PPf}
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 N[-)c,O
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 m%&B4E#3T
最后的布局是: 8'_Y=7b0Nw
Add ^Ram8fW
/ \ w(D9'
Divide 5 {@A2jk\
/ \ Oq5k4
_1 3 5 %Gf?LyO
似乎一切都解决了?不。 v,0D GR~
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。 wLbngO=VG
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。 =Ug_1w
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: .p`'^$X^
q4{ t H
template < typename Right > Fn,|J[sC
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const GLyh1qNX
Right & rt) const ]_?y[@ZP
{ >y[S?M
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); jq)|Uq'6
} bed+Ur&
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 t3G'x1
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 \4k*Zk
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 *$VurqLn
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。 L nGSYrx1
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。 7W"menw
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? w3>|mDA}I
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: vvxj{fxb)
4(82dmKO
template < class Action > ny= {V*m
class picker : public Action R
28*
{ Mk[`HEO
public : YqgW8EM
picker( const Action & act) : Action(act) {} k6BgY|0g C
// all the operator overloaded R`q!~8u
} ; Oe`t!&v
<Tf;p8#
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。 z7C1&bGe
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: =*jcO119L
x3|'jmg
template < typename Right > DlI5} Jh
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const mI#; pO2
{ ]6 wi
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); !`lqWO_/
:
} ;kBies>V
`@7tWX0
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 03@|dN
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。 t;Om9
Z >=Y
template < typename T > struct picker_maker ,6"n5Ks}
{ 98^6{p
typedef picker < constant_t < T > > result; "'Uk0>d=_I
} ; B:cOcd?p
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > fx:KH:q3
{ (N4(r<o;
typedef picker < T > result; 'OCo1|iK~
} ; ->=++
J-F_XKqH
下面总的结构就有了: )AXH^&
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。 zi
.,?Q
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。 \DK*>
k
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 &,]+>
至此链式操作完美实现。 D|9fHMg%
vWs c{9
(}1f]$V
七. 问题3 VAGMI+ -
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 VY@hhr1s~
T0%TeFY
template < typename T1, typename T2 > J|S^K kC
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const mcr#Ze
{ bK9~C" k
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); E2'e}RQ
} 30+l0\1
mX@*2I
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: 9PK-r;2
+t4m\/y
template < typename T1, typename T2 > DAHf&/JK
struct result_2 vqMk)htIz
{ 9dtGqXX
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; :iB%JY Ad
} ; k^c=y<I
es+_]:7B9
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? B@inH]wq
这个差事就留给了holder自己。 wS*CcIwj
cu!bg+,zl
9Pk3}f)a
template < int Order > Ks2%F&\cE
class holder; %C0O?q
template <> pm@Z[g
class holder < 1 > x*8f3^ wE
{ E(kpK5h{
public : SoU'r]k1x
template < typename T > Pl&`&N;
struct result_1 yVQz<tX|
{ YzW7;U
S
typedef T & result; "UGj4^1f
} ; =^y{@[p`(
template < typename T1, typename T2 > Z !25xqNCd
struct result_2 p6*a1^lU6
{ U9.=Ik
typedef T1 & result; &d3 '{~:
} ;
kjC{Zr
template < typename T > XW_xNkpL5c
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 8t:h
{ 0$Y 9>)O
return (T & )r; ([dL:Fb
} afiK!0col2
template < typename T1, typename T2 > vLFaZ^(
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const >ydb?
{ [=ak>>8
return (T1 & )r1; [2 w<F[
}
i~B@(,
} ; w+q;dc8
agm5D/H]:
template <> ZHD0u)ri=J
class holder < 2 >
Am%a4{b
{ U"y'Kd
public : _7.GzQJ
template < typename T > |;u%JW$4
struct result_1 DT"Zq
{ >l< ~Z;
typedef T & result; ElR&scXi__
} ; +<WRB\W
template < typename T1, typename T2 > W;oU +z^t$
struct result_2 n vpPmc
{ Jv^cOc
typedef T2 & result; G q:4rG|
} ; T~~[a|bLa
template < typename T > z5&%T}$tJ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const tZu*Asx7
{ `I vw`} L
return (T & )r; v7<S F
} Prb_/B Dd
template < typename T1, typename T2 > t#pqXY/;D
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Hl2f`GZ
{ *- IlF]
return (T2 & )r2; RJ}yf|d-C
} !E{GcK
} ; |Iok(0V
{I9N6BQ&
7hF,gl5
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 t>6x)2,TC
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: yg-FJ/
首先 assignment::operator(int, int)被调用: g\\1C2jG
'
MS!ss=r
return l(i, j) = r(i, j); 3Da,]w<
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) s 9|a2/{
@Tfwh/UN
return ( int & )i; |
2.e0Z]k
return ( int & )j; j`|^s}8t
最后执行i = j; Ld}(*-1i
可见,参数被正确的选择了。 Fi?Q
4b
N?=qEX|R
?dKa;0\
uO _,n
FJd8s*
八. 中期总结 A|taP$%
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: {GQ
Aa
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 8>VI$
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 )`s;~_ZZ
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor uH
ny ]
!M]%8NTt2
:,%J6Zh?
pqH(
Tbjq
(o*e<y,}W
vTMP&a'5L
九. 简化 fzRyG-cEpj
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。 BbXU|QtY
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 AFINm%\/0
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: ~X~xE]1o|U
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 iz9\D*or
+-*/&|^等 }c35FM,
2. 返回引用。 _z<Y#mik
=,各种复合赋值等 cVB|sYdf
3. 返回固定类型。 YHO;IQ5
各种逻辑/比较操作符(返回bool) +U+aWk
4. 原样返回。 j(Fa=pi
operator, L_Y9+
e
5. 返回解引用的类型。 )RA\kZ "
operator*(单目) O>SuZ>g+7
6. 返回地址。 i?a,^UM5n[
operator&(单目) CQBT::
7. 下表访问返回类型。 oN[Fz a>
operator[] tKG;k"wk
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 "GwWu-GS
operator<<和operator>> b(|%Gbg@c
7wiK.99
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。 =`]|/<=9'U
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Evr2|4|O~
to!mz\F
template < typename Left > e0v9uQ%F5
struct value_return dysX
{ DOF?(:8Y
template < typename T > %z-dM` i
struct result_1 f[JI/H>
{ d s|8lz,
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; MtZt8s
} ; i!SW?\
4Q$j]U&b
template < typename T1, typename T2 > ?JXBWB4
struct result_2 VD9
q5tt7
{ vx\nr8'k
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; y3={NB+
} ; `d}W;&c
} ; I" 8d5a}
6P%<[Z
Y]+e
Df
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 0NL :z1N-h
>vD['XN,
下面我们来剥离functor中的operator() E6'8Zb
首先operator里面的代码全是下面的形式: 3AdP^B<
x1 ;rb8
return l(t) op r(t) &5kZ{,-eM
return l(t1, t2) op r(t1, t2) @9_nwf~X4
return op l(t) q4sl=`L5Sp
return op l(t1, t2) lSn5=^]q
return l(t) op ~a'nHy1
return l(t1, t2) op lq>*x=<
return l(t)[r(t)] eZ@Gu
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 9nng}em>.
2j8Cv:{Nn%
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: sTKab
:
单目: return f(l(t), r(t)); ELN|;^-/|Q
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ^H5w41
双目: return f(l(t)); V.K70)]
return f(l(t1, t2)); ?-pxte8
下面就是f的实现,以operator/为例 P<>[e9|
%'{V%IXQ
struct meta_divide -!XrwQyk
{ W ;fH&r)d@
template < typename T1, typename T2 > u{g]gA8s
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) :FoOQ[Q
{ <WM -@J(1
return t1 / t2; ltNuLZ
} DapQ}2'_
} ; I`/]@BdgY
dzgs%qtK
这个工作可以让宏来做: PzIy">plm
R&NpdW N
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 4|zd84g
template < typename T1, typename T2 > \ fzLANya
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; m5e\rMN~>\
以后可以直接用 -,R0IGS
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) nHI(V-E2:H
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 `[X6#`<
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) f|X[gL,B
S8*^ss>?^R
5+y@ ]5&g
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 *w=z~Jq^R"
/t$rX3A
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > utq.r_
class unary_op : public Rettype VKT@2HjNT`
{ V)2"l"Kt
Left l; +7Sf8tg\
public : &\&'L|0F
unary_op( const Left & l) : l(l) {} GMEw
`ifb<T
template < typename T > :_MP'0QP
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const l!\1,J:}Z
{ IKvd!,0xf
return FuncType::execute(l(t)); k|^vCZ<(x
} =8O}t+U
zXQVUhL6
template < typename T1, typename T2 > 3|q2rA
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 86/. 8
{ ''_,S,.a20
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 1pWk9Xuh
} t G]N*%@
} ; W7%p^;ZQ$
zs4>/9O
$X`bm*
同样还可以申明一个binary_op Mg#`t$u
U%Dit
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > {*sGhGwr
class binary_op : public Rettype 0xN!DvCg>.
{ w-J"zC
Left l; <H<!ht%q3
Right r; \.5F](:
public : :]EP@.(
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} =\M)6"}y}
}bZ
8-v
template < typename T > {":c@I
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const +IvNyj|
{ OSU{8.
return FuncType::execute(l(t), r(t)); V:(y*tFA
} OO-_?8I}
&xgZFSq
template < typename T1, typename T2 > F@g17 aa
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $6 W3EOl
{ dFzYOG1
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); T&]Na
} TS1pR"6l
} ; S3ErH,XB.
`a-Bji?
%z30=?VL
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 P%iP:16
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 :*=Ns[Y
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) iM8sX
B
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 ^#2xQ5h
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Umij!=GPG^
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 nZ~kZ |VS
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 </,.K`''W
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) g-XKP
下面是修改过的unary_op N5yJ'i~,M
>A<Df
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > #kj~G]QA
class unary_op ]Z=Ij
gr$
{ (/-lV&eR
Left l; v3-5"q!Sq
&i)helXs]
public : -=5EbNPwG
TM)u?t+[
unary_op( const Left & l) : l(l) {} X2LV&oi
>$Fp}?xX
template < typename T > UnP|]]o:I
struct result_1 uN8/Q2
{ { E^U6@
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Zgy7!AF!
} ; 3\1#eK'TK.
h
5Hr[E1
template < typename T1, typename T2 > hv3;irK]&
struct result_2 <Kg2$lu(_`
{ ><cU7 ja[^
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; >G&^?5
} ; hzq5![/sV
3EI]bmi~
template < typename T1, typename T2 > S.1(3j*
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const },&h[\N{6
{ 9976H\{
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); .8K6C]gw
} =x1Wii$`
#,TELzUVE
template < typename T > -;vT<G3
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const /p,{?~0mj
{
,%kmXh
return OpClass::execute(lt(t)); 0t+])>
} 7|Xe&o<n
g>_OuQ|c
} ; {tc57jsr
|U EC
fCg@FHS&^
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug <*_o0;h|
好啦,现在才真正完美了。 g>yry}>04%
现在在picker里面就可以这么添加了: V:OiW"/
@7%.7LK
template < typename Right > "H$@b`)
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const \ADLMj`F|
{ F{\=PCZ>7
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); @y5= J`@=
} 0yaMe@&,
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。 Kr]z]4.d@
eVx~n(m!}
+j.qZ8
Z%OW5]q
x9&p!&*&IT
十. bind W+\?~L.
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。 @D]lgq[
先来分析一下一段例子 #|?8~c;RWG
j;+["mi
T
pD;
int foo( int x, int y) { return x - y;} BPewc9RxV
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 [S0mY["
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 [~)x<=H8{
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。 vY_eDJ~'
我们来写个简单的。 -?z\5z
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: #q;z8 @
对于函数对象类的版本: VE$t%QT
+`Pmq}ey
template < typename Func > W-m"@<Z
struct functor_trait )NIv "Q
{ iD714+N(
typedef typename Func::result_type result_type; ]-bQNYKX
} ; (;ADW+.`J
对于无参数函数的版本: {OP~8e"
'yr{^Pek
template < typename Ret > ~b6GrY"vB
struct functor_trait < Ret ( * )() > |'$ l7
{ ?oKL&I@
typedef Ret result_type; R5kH0{zM
} ; 2M&$Wuu.q
对于单参数函数的版本: 95LyYg
\0&SI1Yp
template < typename Ret, typename V1 > vBoO'l9'M
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 9yL6W'B!
{ `ET& VV
typedef Ret result_type; oM-[B h]A
} ; Sc_5FX\Yx
对于双参数函数的版本: * |KVN
9.s,:?5e
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ~},W8\C>
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > F 7LiG9H6`
{ I_>`hTiR
typedef Ret result_type; v2>Z^
} ; #&BS
?@
等等。。。 2Wl{Br.
然后我们就可以仿照value_return写一个policy FM\[].
X~L!e}Rz
template < typename Func > ~OCZz$qA
struct func_return ;==j|/ERe
{ JDlBVZ!
template < typename T > ) rpq+~b
struct result_1 3{RL \gh$"
{ `eD1|Go9
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; T8Na]V5
} ; K<RqBecB
tvpN/p
template < typename T1, typename T2 > x7$ax79ly
struct result_2 [.&[<!,.
{ $.8 H>c
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; C:j]43`
} ; Yt{&rPv,
} ; 6tm\L
O{q&]~,
^P$7A]!
最后一个单参数binder就很容易写出来了 FYl3c
$[z<oN_Q
template < typename Func, typename aPicker > Yqj+hC6>,
class binder_1 B9#;- QO
{ ~kb{K;
Func fn; PeNF+5s/K
aPicker pk; _ECB^s_
public : R=$Ls6z
Qxq-Mpx{
template < typename T > h<NRE0-
struct result_1 8Z8Y[p
{ ;?~
9hN!
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; '[0YIn
} ; MLS;SCl
u)~s4tP4
template < typename T1, typename T2 > ab4LTF|
struct result_2 !y*oF{RZ
{ U^ ?=
0+
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; J?D\$u:
} ; 1;&T^Gdj
nk/vGa4
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} D=&K&6rr
?,XC=}
template < typename T > ;_tO+xL&
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Gru ALx7
{ c;!9 \1sr
return fn(pk(t)); 3.),bm
} '9q6aM/&
template < typename T1, typename T2 > [cpNiw4e
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const L|\Diap
{ +)gB9DoK
return fn(pk(t1, t2)); O-!,Jm
} `{}@@]
} ; &J(!8y*QyE
v3-?CQb(
I%xn,u
一目了然不是么? Xw^X&Pp
最后实现bind "&-C$J5
Id
uvv.WbZ
,Rz}=j
template < typename Func, typename aPicker > o;QZe&
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) SdI1}&
{ P4 6,o
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ~ 5"J(
} [hHG.
jVYH;B%%z
2个以上参数的bind可以同理实现。 w+_Wc~f
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 7#pZa.B)k
}4h0bI
十一. phoenix ym%o}(v-
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: d~`-AC+
W4vBf^eC
for_each(v.begin(), v.end(), RIjM(P
( D]u=PqHk2
do_ *P xf#X
[
#T"64%dX
cout << _1 << " , " QJSr:dP4dG
] (\vXA4Oa,
.while_( -- _1), . r`[
cout << var( " \n " ) , N
344y
) :e2X/tl#
); v}P!HczmMP
v<&v]!nF
是不是华丽的让人撞墙?其实这个比想象的好实现的多。还是照惯例分析一下吧: 5f_7&NxT
首先do_很明显是个对象,该对象重载了operator[],接受一个functor作为参数,并返回另一个对象,该对象有一个成员函数while_,同样接受一个functor作为参数,并返回一个functor, 最后2个functor用operator, 生成一个新的functor fU
={a2
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 IG|\:Xz
那么我们就照着这个思路来实现吧: )U5u" ]9~
v{koKQ'Y()
CZ tiWZ
template < typename Cond, typename Actor > M/B/b<['
class do_while 5i9Ub|!P
{ w-FHhf
Cond cd; ]^'ZiyJX
Actor act; Q52bh'cuU
public : kzi|$Gs<