一. 什么是Lambda J2-xnUa]7
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 6$Y1[
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, 9dAsXEWh
mjpH)6aD0
#v1 4"s Z}
wlJ_,wA
class filler 1Y_fX
{ 2q>4nN
public : dpS
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} %"tf`,d~3
} ; gxiJ`.D=
2]l*{l^ Bl
v%r! }s
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: r iz({
IdM;N
\%(R~H
S<44{
oH
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); x<" e
vv3?ewr
y
$kdfY'u
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。
FM5$83Q
Nz8iU@!a
^gy(~u
fw5AZvE6$
二. 战前分析 s<{c?4T
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。 l[gL(p"W
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 5|Uub,
)+J?(&6
%rYt; 7B
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); mcvTz, ;=
/* --------------------------------------------- */ yq2Bz7P
vector < int *> vp( 10 ); [Z 1Eje X
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); t{ 'QMX
/* --------------------------------------------- */ (NP=5lLH
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); W'[!4RQL
/* --------------------------------------------- */ ;:cM^LJ
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); MFVFr "
/* --------------------------------------------- */ aLr^uce]
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); jhHb[je~{4
/* --------------------------------------------- */ *GA#.$n
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ~0`Pe{^*
Z`[j;=[
0kDT:3
S5;q)qz2J
看了之后,我们可以思考一些问题: 3|C"F-'<
1._1, _2是什么? t]V)3Ww
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 B$HQFdTli
2._1 = 1是在做什么? 8`+X6iZOQ
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。 XHW{EVcF
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。 z-,'W`
'Mg%G(3
l{k
三. 动工 'lWNU
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: nV'B!q
0GB6.Ggft
$*tuv?
BD#4=u
template < typename T > "l!"gc87
class assignment ^b4o 0me
{ ;@sxE}`?g
T value; =%bc;ZUu
public : lps
assignment( const T & v) : value(v) {} 8`*(lKiL
template < typename T2 > #)XO,^s.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Cnc77EUD
} ; zX3O_
8ciLzyrY*
UZV)A}
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 "?]5"lNC|
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 8s|r'
a-7nA
^s%Qt
S_^ "$j
class holder 3p7*UVR"
{ pt=[XhxC(>
public : :QN,T3i'/3
template < typename T > \4V'NTjB
assignment < T > operator = ( const T & t) const GU!|J71z
{ am`eist:
return assignment < T > (t); J9/w_,,R$
} f}*Xz.[bCp
} ; iud%X51
`W"-jz5#=
ImgKqp0Z
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: F
M`pPx
DRw%~
static holder _1; |>VHV} 4)<
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 /+'@}u
|
ZgN*m\l
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); h$lY,7
而不用手动写一个函数对象。 ~]N%
{;F}
2PRGwK/
ctj.rC)6n
Oyz=|[^,W
四. 问题分析 dNIY`u
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。 fE7Kv_N-%
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。 vG<Mz?wr
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Dt8eVWkN ~
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Y8Mo .v
下面我们可以对这几个问题进行分析。 <&:3|2p
\@5W&Be^
五. 问题1:一致性 $U!w#|&
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| x`a@h\n
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 <OpiD%Ctx
Dz.U&+*
struct holder ^ 3Vjmv
{ l46O=?usDX
// d@`yRueWiV
template < typename T > #~(@Ka.eA0
T & operator ()( const T & r) const IDv@r\Xw
{ ; <3w ,r
return (T & )r; |U12fuQ
} !1|f,9C
} ; 6?2/b`k
UGl}=hwKkG
这样的话assignment也必须相应改动: E|#'u^`yv
'tF<7\!
template < typename Left, typename Right > K&Zdk (l)
class assignment 8iq~ha$]|
{ jt?R
a1Z
Left l; z^~fVl
Right r; Zuwd(q
public : BC&Et62*
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} g~N)~]0{
template < typename T2 > ~KEnZa0
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } U edh4qa
} ; >C@fSmnOM
a ipvG
同时,holder的operator=也需要改动: ]5c|
gn7pIoN
template < typename T > 76xgExOU?C
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 3vDV
{ ;9d(GP}eE
return assignment < holder, T > ( * this , t); V.;0F%zks5
} `Q}.9s_ri
Q TM+WD
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。 ;sb0,2YyP
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 JWM/np6
8&H1w9NrX_
return l(rhs) = r; Xig%Q~oMp
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。 >KC*xa"
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: dA)7d77
*F2ob pU
template < typename Tp > 9v0f4Pbxm
class constant_t UI |D?z<
{ /TS>I8V!
const Tp t; 3)I v8mA
public : 2L ~U^
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} lYU_uFOs\
template < typename T > RQv`D&u_
const Tp & operator ()( const T & r) const ykM(`
1`m
{ W>'R<IY4#N
return t; s|YY i~
} R>#T{<<L
} ; t:$p8qR
t4h5R
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 H<dm;cU
下面就可以修改holder的operator=了 j @sd x)1+
,odjL6u
template < typename T > o{m$b2BW
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const IB(5 &u.
{ 2=u5N[*
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 4d[:{/+Q
} t~gnai
qky{]qNW
同时也要修改assignment的operator() O3B\K <l
4LKOBiEM
template < typename T2 > 'N0d==aI
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Ch^Al2)=
现在代码看起来就很一致了。 G,$RsP
N!^U{;X7/
六. 问题2:链式操作 TC"mP!1
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ?5"~V^L3
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。 bQEQHqY5
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。 866n{lyL
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。 rn U2EL
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct MvJEX8M
yAXw?z!`O
template < typename T > <c^m|v
struct result_1 f`P%aX'cBQ
{ |Ax~zk;
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 3>/Yku)t
} ; ?ZE1>L7e
8x[q[
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: (H0nO7Bk
"P'W@
template < typename T > cMIQbBM
struct ref g@KS\.m]
{ VI[ikNpX
typedef T & reference; 1/JgirVA
} ; -.i1l/FzP
template < typename T > \"5%w *vl
struct ref < T &> _D[vMr[
{ qtD3<iWV
typedef T & reference; d|w%F=
} ; T'0Ot3m`
=AGsW
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ci6j"nKci
[gQ*y~N
template < typename T > $yHlkd`Y
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const s0qA8`Yu
{ 5}E8Tl
return l(t) = r(t); kMf]~EZ?
} 'l!tQD!
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。 ?RA^Y N*9
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Azq,N@HO
;Rt?&&W
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 Skq%S`1%Q
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 2Cj?k.Zk
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 6*{N{]`WZ)
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 %dKUB4
最后的布局是: ,=R->~ J
Add %)?$82=2
/ \ +^{yJp.H#
Divide 5 6ZR'1_i6i=
/ \ j ]F
Zy
_1 3 r[JgCj+$&
似乎一切都解决了?不。 ] +LleS5
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。 aB#qzrr['8
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。 8lT.2H
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: b_z;^y~
%7z
template < typename Right > jun>(7
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const uJ {N?
Right & rt) const V2V^*9(wu@
{ XW%!#S&;X
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); q_ykB8Ensa
} Y_xPr%%A
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 q;InFV3rv
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。 wBA[L}
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。 vn KKK. E
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。 m+s^K{k}
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。 htq#( M
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? 1#&*xF"
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: 3z!\Z[
BJ @tUn
template < class Action > K9;pX2^z9
class picker : public Action 8m2-fuJz
{ =pF 6
public : #,0%g1
picker( const Action & act) : Action(act) {} .UU BAyjm
// all the operator overloaded oZA?}#DRl
} ; K\`L>B. 1
mflH &Bx9
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。 !/BXMj,=
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: ^$4d'
4M}u_}9
template < typename Right > HUfH/x3zj]
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const bYYyXM
{ H"N
o{|^<
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 0~<d<a -@
} oL2|@WNj,
<9@I50;
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 4Sf v
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 )ZEUD] X
7xb z)FI
template < typename T > struct picker_maker wyMj^+ 2m
{ .Qn54tS0q
typedef picker < constant_t < T > > result; ,)@Q,EHN;
} ; 3tMs613
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > hCQzD2
{ KLGhsx35
typedef picker < T > result; ~B'K_#
} ; mA|!IhM
.nJErC##
下面总的结构就有了: 7q<I7Wt
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 XI~2Vzht
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 np}F [v
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 T9osueh4
至此链式操作完美实现。 %`t;5kmR
}H&NR?Ax
]!E|5=q
七. 问题3 ^z-e"
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 hw:zak#j,
"6Hka{
template < typename T1, typename T2 > ==F[5]?
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >?ZH[A
{ h3$.`
>l
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 3)^-A4~E
} {.GC7dx
/d ?)
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: r DX_$,3L
Vv~rgNh
template < typename T1, typename T2 > ,^3eMn
struct result_2 c^S^"M|
{ 9[N+x2q
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; lX/6u
E_%
} ; J@54B
,3Y~ #{,i
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? gk >-h,>"
这个差事就留给了holder自己。 1a;Le8
zRbooo{N
JV=d!Gi[C
template < int Order > ^a4 y+!
class holder; b*LEoQSl0V
template <> >:%i,K*AM
class holder < 1 > &~ QQZ]q6
{ sPYG?P(l
public : H[#s&Fk2
template < typename T > X2hV)8Sk
struct result_1 9->E$W
{ M:z)uLDw
typedef T & result; m=b~Wf39
} ; lG;RfDI-
template < typename T1, typename T2 > X3vTyIsn
struct result_2 TBHIcX
{ eN fo8xUG
typedef T1 & result; 7d*SZmD
} ; J)vP<.3:
template < typename T > -g(&5._,ZW
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const oqH811
{ 2T3v^%%j
return (T & )r; }A3(g$8KR
} d?C8rkV'
template < typename T1, typename T2 > qRT1W re
3
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +/y 3]}
{ M)C.bo{p
return (T1 & )r1; D_ybgX?0:
} r+-KrO'
} ; R|
[mp%Q
Y[k%<f
template <> 4vq,W_n.hQ
class holder < 2 > xwhH_[
{ 2qLRcA=R
public : SV}q8z\
template < typename T > p(in.Xz
struct result_1 >H?l[*9
{ +e+hIMur
typedef T & result; u POmiF
} ; XP~bmh,T,
template < typename T1, typename T2 > &@u;xc| v
struct result_2 -fFM-gt^t
{ H
RJz
typedef T2 & result; lp3 A B
} ; xq+$Q:f
template < typename T > -bJht
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Vb*q^
v
{ `VX]vumG
return (T & )r; {Tb(4or?=b
} 0l#gS;
template < typename T1, typename T2 > S G|``}OA
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 6AV@O
{ 2mN>7Tj:
return (T2 & )r2; WW82=2rJ9
} 7t= e"|^
} ; ^Lr)STh
Y+75}]B
DP **pf%j
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> >。 YzJ\< tkp
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: _Bm/v^(
首先 assignment::operator(int, int)被调用: N+%E=D>
:=WiT_M
return l(i, j) = r(i, j); RO"c+|Py
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) E:/G!1
$BKGPGmh
return ( int & )i; }UNRe]ft$
return ( int & )j; roT$dL
P)w
最后执行i = j; Fw? ;Y%
可见,参数被正确的选择了。 ]4wyuP,up
5m{!Rrb
8##-fv]
I)Y ^_&=
~&B{"d
八. 中期总结 CKwrE]h
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: &.D3f"
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 MT9c:7}[&
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Qfx(+=|
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor pi7Fd\A
(]7&][
yk OJhd3
OEmz`JJ67
]Tk3@jw+b
#ky]@vyO
九. 简化 l6Wa~ E
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 LN}eD\
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 Nr)v!z~y
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ][3H6T!ckL
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 pwAawm
+-*/&|^等 ={,\6a|]:
2. 返回引用。 t"Ok-!c|
=,各种复合赋值等 `_Iy8rv:P
3. 返回固定类型。 _|qJ)gD[
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ov&4&v
4. 原样返回。 I@IZ1
/J,r
operator, by; %k/
5. 返回解引用的类型。 \ cmt'b
operator*(单目) B@g 0QgA
6. 返回地址。 G;:n*_QXE
operator&(单目) 1M+o7HO.mG
7. 下表访问返回类型。 epM;u
operator[] ;BzbWvBo
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 oe,I vnt
operator<<和operator>> N"Y)
=>nrU8x
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 jf25Ky~
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ]G.ttfC
:ad
template < typename Left > +k|t[N
struct value_return JW[y
{ _Kdqa%L
!
template < typename T > :L gFd
struct result_1 1xN6V-qk
{ AuIb>@a
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; iIWz\FM
} ; 5|S|S))_Q
kSx^Uu*
template < typename T1, typename T2 > L1=+x^WQ
struct result_2 %xZYIYKf
{ w@w(AFV9/
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; i}teY{pyc
} ;
s;V~dxAiv
} ; KW.*LoO
v5STe`
9}p>='
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait q
SR\=:$
-4ityS
@
下面我们来剥离functor中的operator() ^uB9EP*P
首先operator里面的代码全是下面的形式: ?m.WqNBH7
IB9[Lx
return l(t) op r(t) ~\_aT2j0
return l(t1, t2) op r(t1, t2) cojtQD6
return op l(t) (T;4'c
return op l(t1, t2) 9gP-//L@
return l(t) op +>3XJlZV
return l(t1, t2) op |iN!V3#S
return l(t)[r(t)] k"_i7
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] :lj1[q:Y>
?+#|h;M8
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: ;UuCSfs{
单目: return f(l(t), r(t)); d%1Tv1={
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ^Ud1 ag!-
双目: return f(l(t)); NIZN}DnP
return f(l(t1, t2)); (gN[<QL
下面就是f的实现,以operator/为例 ~2
L{m[s|
`4^-@}
struct meta_divide J2A+x\{<
{ k#mQLv
template < typename T1, typename T2 > 1>hY!nG h
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) y/U(v"'4U
{ g '2'K
return t1 / t2; %04N"^mT'~
} :`('lrq
} ; Qtj.@CGB
eeKErpj8A
这个工作可以让宏来做: zN}1Qh
A+3, y<j\
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 7&oT}Z
template < typename T1, typename T2 > \ j{k]8sI,H]
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; (
R2432R}J
以后可以直接用 UjCQ W:[
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 6)<g%bH!
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 (-k`|X"
(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。。。) 1, 5"sQ$
Gk~QgD/Pix
p4l^b[p
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 YrlOvXW
"^sh:{
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > zxN,ys
class unary_op : public Rettype cuv?[M
{ kU uDA><1
Left l; +/!kL0[v
public : Ik{[BRzUgt
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @tv3\eD
poJ7q (
template < typename T > VVY#g%(K
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const n-X;JYQW
{ [C1.*Q+l
return FuncType::execute(l(t)); 50MdZ;R-3
} z1wJ-l
w-f[h
template < typename T1, typename T2 > P#e1?
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const M#<U=Ha
{ <'s_3AC
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 8?p40x$m%
} %V r vu5
} ; :|j,x7&/{
T-"zK r!
gz{~\0y
同样还可以申明一个binary_op zJ-_{GiM*L
}M3f ?Jv
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > .MNi)+
class binary_op : public Rettype S"t6 *fWr
{ ,&+"|,m
Left l; Gyo[C98
Right r; 66A}5b4)]
public : _<;;CI3w
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} |>w>}w`~
cJb.@8^J
template < typename T > 8:W,""
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;ZnSWIF2
{ m}t.E
return FuncType::execute(l(t), r(t)); _8*}S=
} ~!PAs_O
SZ/}2_;
template < typename T1, typename T2 > Xr?(w(3
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <5Ft3sd
{ U[l7n3Y=
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); PwF
1Pr`r
} <d2?A}<
} ; (~C_zG
c!,&]*h"k
R^_7B(
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 q> ;u'3}
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 l/=2P_8+Z
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) x2-i1#j`;
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。 G8]DK3#
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! j$2rU'
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 cJ CKxj
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 OR{<)L
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) qG=?+em
下面是修改过的unary_op 977%9z<h
+Ce[OG.
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > M8 4{u!>[
class unary_op =bn(9Gm!J
{ ;3 N0)
Left l; r>!$eqX_
_G$SA-W(
public : ->BGeP_=|
(s:ihpI
unary_op( const Left & l) : l(l) {} cr}T ? $\K
v|\<N!g
template < typename T > (lNV\Za
struct result_1 B=EI&+F+
{ |rjHH<
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; rV
yw1D
} ; _J|TCm
[#+yL
template < typename T1, typename T2 > Se0!-NUK0
struct result_2 2kP0//
{ y.xt7
F1
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; }6Ut7J]a|
} ;
1z .
AXnuXa(j
template < typename T1, typename T2 > h8nJt>h
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const *wH.]$
{ I:~KF/q
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); goE \C
} {B!LhvYAH
H@+1I?l
template < typename T > *En29N#a{
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const O\3
Lx
{ |4$.mb.
return OpClass::execute(lt(t)); 8OS@gpz
} ,M4G_U[
lpjeEawo4
} ; Ri<7!Y?l
fX
^hO+f
n!Dr:$
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 \wJ2>Q
好啦,现在才真正完美了。 iMT[sb
现在在picker里面就可以这么添加了: "aU)
[
fwkklg^
template < typename Right > =:w]EpH"
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const `u<\
4&W
{ @3^D[
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ?%|w?Fdx-
} _u[2R=h
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。 1g{-DIOmn
Nld y76|g
u<g0oEs)
Q)/V>QW
b7^Db6qu
十. bind $dxk;V
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。 |41NRGgY
先来分析一下一段例子 $wr B5m?
2`|gnVw
H%nA"-
int foo( int x, int y) { return x - y;} D]?eRO9'
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 pmWt7 }
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 +jEtu[ ;
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。 9}[UZN6
我们来写个简单的。 Q.U
wtH
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: '3p7ee&
对于函数对象类的版本: Jw4#u5$$Z
^vj}
template < typename Func > s~z~9#G(6
struct functor_trait }&*wJ]j`L
{ *(,zPn,
typedef typename Func::result_type result_type; {
R`"Nk
} ; 'bd|Oww1u
对于无参数函数的版本: s|`Z V^R
yd}1Mx
template < typename Ret > ?rJe"TOIy
struct functor_trait < Ret ( * )() > 8t)?$j$
{ @TQzF-%#7
typedef Ret result_type; o]@Mg5(8Q
} ; Q)IL]S
对于单参数函数的版本: I[l8@!0
*=2sXH1j
template < typename Ret, typename V1 > Uhw:XV@m
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > f`gs/R
{ qk{+Y
typedef Ret result_type; @W1F4HYds
} ; 2Y7u M;8
对于双参数函数的版本: t=;P1d?E;
8ofKj:W]
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > rjo1
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > N^TE
;BM
{ @Y&UP
typedef Ret result_type; x+;a2yE~
} ; m|M'vzu1
等等。。。 \) FFV-k5
然后我们就可以仿照value_return写一个policy tKX+eA]
Hrg~<-.La
template < typename Func > S;8gX1Uf
struct func_return !U"?vS l
{ <k'%rz
template < typename T > uxOeD%Z>
struct result_1 ?;YymD_
{ tR Cz[M&
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; JW}O`H9
} ; +V `*
l+UUv]:1
template < typename T1, typename T2 > T&q0TBT
struct result_2 ,\RZ+kC>~
{ s# 9*`K
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; aGml!N5'
} ; Pm/Rc
} ; ,+>JQ82
PC<[$~
6ec#3~ Y]
最后一个单参数binder就很容易写出来了 >]}c,4D(
1PUeU+
template < typename Func, typename aPicker > i",7<01
class binder_1 8W2oGL6
{ rizWaw5E!8
Func fn; 0,]m.)ws
aPicker pk; f.G"[p
public : Js'j}w
tJvs
?eZ)
template < typename T > #/0d
struct result_1 O>3f*Cc
{ pGdFeEkB/
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; "qdEu KI
} ; %F}i2!\<L
l<)k`lrMX4
template < typename T1, typename T2 > !zQbF&>
struct result_2 hd1aNaF-
{ l2ARM3"
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; +pY--5t
} ; tyU'[LF?
?p'DgL{
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} c0v6*O)
mXOY,g2w
template < typename T > 61W[
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &e\UlM22
{ X.GK5Phd
return fn(pk(t)); uZml.#@4
} Y[rRz6.*(
template < typename T1, typename T2 > f;=<$Y>i
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ,92wW&2
{ ]ne
return fn(pk(t1, t2)); isU4D
} Q*ixg$>
} ; \P;2s<6i\
jdX*
)wNcz~
Y
一目了然不是么? [?55vYt
最后实现bind )m$MC25
&&ZX<wOM
dCA!
R"HD
template < typename Func, typename aPicker > X#k:J
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) g`(3r
{ ~X<?&;6
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); FWW*f
_L
} d]K$0HY
`t#9
yN
2个以上参数的bind可以同理实现。 9UCA&n
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。 %W^Zob
?k^~qlye
十一. phoenix ?UV|m
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: b ;>?m
Kz"&:&R"
for_each(v.begin(), v.end(), Nj{;
( 9~{,Hj1xE
do_ zG)vmysJf
[ k] A(nr
cout << _1 << " , " l kW5<s_
] >o1,Y&