一. 什么是Lambda F*( A; N_y
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Py0i%pZ
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, :yFCp@&
>s?;2T2"yx
1Kf
t?g
_,1kcDu
class filler k<";t
{ LmdV@gR
public : mb`}sTU).
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} U*U)l$!
} ; y\|\9Q%D
HPCA$LD
RIqxM
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: G6F['g);
C^:&3,
[gr[0aG Bc
iKH T
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Uk ;.Hrt.
[a*>@IR
XlJux_LD:
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。
%!h+
;9 n8on\
(gC^5&11
V+ ~2q=
二. 战前分析 'n.9qxY;
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。 $=SYssg7La
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ^M5uLm-_s
1L
qJ@v0
rL/7wa
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); &_9eg
/* --------------------------------------------- */ 'eY[?LJ]U
vector < int *> vp( 10 ); ddhTri'f
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); \iSBLU
/* --------------------------------------------- */ ?G<IN)
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ouZ9oy(}a
/* --------------------------------------------- */ %9)J-B
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); %D0Ws9:|
/* --------------------------------------------- */ '=Y~Ir+
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 3o/a8
/* --------------------------------------------- */ |i}g7
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 7+r5?h|
.[85<"C
k6XmBBIj-
!@1!ld
看了之后,我们可以思考一些问题: -7VV5W
1._1, _2是什么? 1c~#]6[
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 .u3W]5M|
2._1 = 1是在做什么? +%$V?y
(
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。 ]h$TgX
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 +N&(lj
/`@>v$oo
Fpwh.R:yV
三. 动工 TL:RB)- <
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: h;[Ncj]
T=Q{K|JE
$oj<yH<i
hd%F7D5
template < typename T > T5+b{qA
class assignment Ap9wH[H
{ ^TK)_wx
T value; :e vc
public : (2)9TpE;
assignment( const T & v) : value(v) {} ee` =B
template < typename T2 > <L#r6y~H
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } [6N39G$
} ; *j :5
:?W:'% (`[
8[IifF1M=&
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 &"n9,$
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment SVz.d/3Y
}CqIKoX.
lI<8)42yq
kO"aE~
class holder -e\56%\~_
{ 4;{CR. D
public : f#b[KB^Z,2
template < typename T > Nuq/_x
assignment < T > operator = ( const T & t) const XL9lB#v^
{ a8$pc>2E
return assignment < T > (t); JwVv+9hh
} th|Q NG
} ; Z] }@#/
n
0q!{&pt
o 4wKu
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: 8;rS"!qM
<{uIB;P
static holder _1; 4ebGAg ?_
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 xy>mM"DOH
*%sYajmD
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); sBL^NDqa2
而不用手动写一个函数对象。 ,_O[;L
+[+Jd)Z
_Z&R'`kg
;_*F [
}w
四. 问题分析 K)OlCpHc
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。 %Kp}Wo6
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。 (FHh,y~v
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 )cXc"aj@s
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 z>~3*a9&
下面我们可以对这几个问题进行分析。 $i
Tgv?.Q
s<]l[Y>
五. 问题1:一致性 "'(4l 2.
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?| LJx
g
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ,55`s#;
0g\&3EvD
struct holder 9
|Y?#oZ1
{ Mt>DAk
// o}z}79Z
template < typename T > U>XGJQ<NS
T & operator ()( const T & r) const $4pW#4/4
{ 8Qh/=Ir
return (T & )r; _i#Z'4?2E
} GS%Dn^l
} ; LX'US-B.!
K9=_}lS@'
这样的话assignment也必须相应改动: lvlH5Fc
OMU#Sx!6
template < typename Left, typename Right > xB#E&}Ho
class assignment arJ[.f9s
{ sYzG_*)
Left l; rYJvI
Right r; bUNp>H>L
public : V<7Gd8rDMM
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} {U9jA_XX
template < typename T2 > RWE%?`
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ]jYM;e
} ; |j<'[gB\p
yLP0w^Q
同时,holder的operator=也需要改动: RfD$@q9
[*(MI 9WM
template < typename T > +Muyp]_
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ?l/rg6mbI'
{ @tA.^k0`
return assignment < holder, T > ( * this , t); =
N#WwNC
} ntT|G0E
t65!2G"<
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。 TJ<PT
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 DCm;dh
bu.36\78
return l(rhs) = r; 7]Egu D4
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。 =cQwR:):
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: <i5^izg
]kPco4
template < typename Tp > z(ajR*\#
class constant_t I'gnw~
{ \yqiv"'
const Tp t; ;Cwn1N9S
public : >@X=E3
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 5FMKJ7sC9
template < typename T > [Xrq+O,
const Tp & operator ()( const T & r) const (7IF5g\
{ _YY)-H
return t; JsC0^A;fM
} }XUHP%
} ; u32<=Q[
C"sa.#}
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 %guot~S|
下面就可以修改holder的operator=了 I9MI}0}7
[ /D/
template < typename T > 97g\nq<
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const M_e!s}F
{ b9U2afd
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); OJ 2M_q)e
} IJ0RHDod:
)*uI/E
同时也要修改assignment的operator() ~$@I <=L
Wj3H
y4
template < typename T2 > -&&mkK
B!
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } TQ BL!w
现在代码看起来就很一致了。 njIvVs`q
/v8qT'$^
六. 问题2:链式操作 U!Lws#\X
现在让我们来看看如何处理链式操作。 o%dtf5}(,
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。 /i]Gg
\)
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。 $lv
g.u
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 >8,BC
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ;9^B# aTM
&8 (2U-
template < typename T > f ZISwr
struct result_1 *8Lym,]
{ kTzZj|l^\
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; PvM<#zq_
} ; @<YZa$`
d ][E;$
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: FrVD~;
d<whb2l
template < typename T > V +hV&|=
struct ref J@$>d
{ uIR_p\)
typedef T & reference; X@cV']#V
} ; "ZH1W9A
template < typename T > _WkK%RYV
struct ref < T &> [Nq4<NK
{ H 95VU"
typedef T & reference; hIdGQKr>V
} ; 9KP+
1rN&Y,61\
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ZF`ckWT:-N
Ghj6&K%b0
template < typename T > ,^'Y7"
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const KL xg
{ wCdUYgsPT"
return l(t) = r(t); ubgq8@;
} OZ-F+#d
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。 hP|5q&wX
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ?GFVV ->i
-wO`o<
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 # ><.zZ
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Ao,lEjN I
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 {!,+C0
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ='mqfGRi>
最后的布局是: k'{lo_
Add h.c)+wz/%C
/ \ z*R"917
Divide 5 Lrk^<:8;
/ \ Xc@4(Nyp
_1 3 #de]b
似乎一切都解决了?不。 1mB6rp
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。 U$-FQRM4K
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。 lKm?Xu'yH
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: wOOPuCw?
kt@+UK."
template < typename Right > h rZ\ O?j
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const :]]amziP&
Right & rt) const $k!t&G
{ Zw }7vD0
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ld3,)ZY
} oc15!M3$
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 D3jP hPy.
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。 UH)A n:9
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。 Z(V4"x7F
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。 pIh@!C
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。 } wiq?dr
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? BKGwi2]Ry
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: {}.c.W+
T$+}Srb
template < class Action > Z,!Rj7wZ
class picker : public Action 8]0R[kjD
{ Im#3sn
public : fc
M~4yP?
picker( const Action & act) : Action(act) {} 3GaM>w}>W
// all the operator overloaded 7%0PsF _
} ; N!P* B$d
^+}<Q#y-
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。 8sL7p4
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: F35e/YfG
\tQRyj\|
template < typename Right > (5atU |8r
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const Yc9 M6=E^
{ te:@F]A
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); y<5s)OehG
} uD+;5S]us
V57^0^Zp`
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > MRiETd"
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。 Qz
$ 1_vO
QK;A>]
template < typename T > struct picker_maker Zaq:l[%
{ @ws3X\`<C
typedef picker < constant_t < T > > result; Haturg
} ; yvVs9"|0
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 9<xe%V=ki
{ QjRVdb>
typedef picker < T > result; 4u"O/rt
} ; `f b}cJUa
NjMo"1d
下面总的结构就有了: 7^:s/xHO*
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。 or(Z-8a_
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。 Q~`]0R159e
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 (}}BZS&.
至此链式操作完美实现。 F n6>n04v
G66vzwO
0C3CqGP
七. 问题3 =m:0#&t,*
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; :[0(st}
ZY{,//
template < typename T1, typename T2 > m!v`nw ]
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const f^ nogw<z!
{ iS02uVmBZ
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Mq6"7L
} ~uV.jh
UP#]n
69y
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: ]x~H"<V
QHA<7Wg
template < typename T1, typename T2 > rU(N@i%
struct result_2 lQ@2s[
{ c~p4M64
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; &x\u.wIa
} ; ?-*_v//g
8_W<BXW
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? i9+V<'h
这个差事就留给了holder自己。 YMJ?t"
I2D<~xP~2+
'|Cs!Zl
template < int Order > 0gxbo
class holder; ?e yo2:-$
template <> ij%\ld9kd
class holder < 1 > MB:E/
{ M]eH
JZ~v
public : *p +%&z_<
template < typename T > skr^m%W
struct result_1 ba|~B8rII[
{ Av7bp[OD
typedef T & result; e>Is$+[`7
} ;
}9{6{TD
template < typename T1, typename T2 > ,sXa{U
struct result_2 <+C]^*j
{ k4s >sd3 5
typedef T1 & result; NaLec|6<t
} ; ~^:/t<N
template < typename T > F@&q4whaVD
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const OyFBM>6gh
{ ^-mz!{
return (T & )r; Trm)7B*
} \O`B@!da~
template < typename T1, typename T2 > hE+6z%A8
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const %I[(`nb
{ G+=&\+{#4
return (T1 & )r1; 8la.N*
} E WOn"
} ; )k=8.j4
[\eUCt F
template <> }kGJ)zh
class holder < 2 > c.,eIiL
{ sl>4O]N
public : mI"`.
template < typename T > pn>zuHe
struct result_1 pT:CvJ
{ &A]*"lt|w
typedef T & result; J3g>#N]='(
} ; V_(lZDjh*
template < typename T1, typename T2 > U3az\E)HV
struct result_2 'GS1"rkW<5
{ A\k@9w\Ll;
typedef T2 & result; % ;09J
} ; 8kX3.X`
template < typename T > d8/lEmv[
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const GAEz
:n
{ vNHMe{,u
return (T & )r; >O |hN `
} 6D6=5!l
template < typename T1, typename T2 > 0X~Dxs
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ':kBHCR7
{ _ i.CvYe
return (T2 & )r2; JaiYVx(
} XLI'f$w&
} ; i%D/@$\D6
vUY?Eb[
.0r5=
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> >。 +|r)
;>b
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: m},nKsO
首先 assignment::operator(int, int)被调用: wnN@aO6g*
9c4 6|
return l(i, j) = r(i, j); 1DN,
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) qdjRw#LS^q
k-Le)8+b
return ( int & )i; ) yRC$7I
return ( int & )j; t-3wjS1v
最后执行i = j; ?9
m3y0
可见,参数被正确的选择了。 Y+F$]!hw
GL9R
5
(+q?xwl!N
WQ|d;[E
lKxv
SyD
八. 中期总结 hnmFhJ !g
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: Fu(e4E
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 &l-g3l[
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 =
r_&R#~GT
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor :~{XL >:S
[}+0NGgR
(S=::ODU
#sq -V,8
#<MLW4P
w(<;
$9
九. 简化 VgN`'
iC`I
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。 8~Rja
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。
=3^YKI
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: 3-FS} {,
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Xb&r|pR
+-*/&|^等 x{&0:|bCs6
2. 返回引用。 A|c :&i
=,各种复合赋值等 $Vlfg51 ob
3. 返回固定类型。 ~BaU2S@y
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Cx}
Yp-
4. 原样返回。 oy;N3
operator, WIQt5=-
5. 返回解引用的类型。 69`9!heu
operator*(单目) >OBuHqC
6. 返回地址。 U3&*,xeU@H
operator&(单目) I^qk` 5w
7. 下表访问返回类型。 /1gKc}rB2
operator[] 7=6p
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 VQ$=F8ivG
operator<<和operator>> +d2+w1o^V
3Yp_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。 O HR9u
例如针对第一条,我们实现一个policy类: V89!C?.[]1
ghx8dX}
template < typename Left > lva]jh2
struct value_return ,D
[
{ LyS139P$
template < typename T > f>;5ZE4Zu
struct result_1 tI{pu}/"#
{ #z6RzZu
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; {o*z iZh
} ; R5H
UgI
v}M, M&?
template < typename T1, typename T2 > G$xuHHZ'
struct result_2 d_QHm;}Cx
{ 6<(HT#=#
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; .[+8D=
} ; mRW(]OFIai
} ; AA^3P?iD
5lxC**NA
<(>v|5K0]
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait i6h:%n]Io
!Z<GUblt
下面我们来剥离functor中的operator() S2*-UluG
首先operator里面的代码全是下面的形式: H*A)U'`
49
fs$wr@
return l(t) op r(t) <Lyz7R6
return l(t1, t2) op r(t1, t2) |*Z'WUv
return op l(t) _ _-rP
return op l(t1, t2) R0gjx"U
return l(t) op jQ4Pv`
return l(t1, t2) op c_kxjzA#
return l(t)[r(t)] Yn'XSV|g
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 0;!aO.l]K
s><RL]+{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: H_o<!YxK
单目: return f(l(t), r(t));
&j2L-)
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); V<\:iNXX{
双目: return f(l(t)); gA`/t e
return f(l(t1, t2)); ?F(t`0=
下面就是f的实现,以operator/为例 MP w@O0QS
>Cb% `pe
struct meta_divide $_S^Aw?
{ 4Qz
template < typename T1, typename T2 > bO9F rEz5
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) kFw3'OZ,
{ tCI8\~
return t1 / t2; WN?!(r<qA_
} shYcfLJ
} ; N{q5E,}
'"GdO;}&
这个工作可以让宏来做: 6:330"9
0 -=onX
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ZZ] /9oiF%
template < typename T1, typename T2 > \ HqcXP2
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; KynQ<I/
以后可以直接用 8W[QV
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) e@L+z
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 n`vqCO7@'
(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。。。) yXg783B|v
h:a5FK@
8p-5.GU)<e
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 R+]Fh4t
L((z;y>q|
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ["Z]K'?P
class unary_op : public Rettype ~
W52Mbf
{ 0aQNdi)b
Left l; _&19OD%
public : TN7kt]a2
unary_op( const Left & l) : l(l) {} H1s{JJAM>i
)WwysGkqol
template < typename T > eq(|%]a=
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |>j=#2
{ [|ky~sRr
return FuncType::execute(l(t)); '=\]4?S
} #U"\v7C{n
Hu1w/PLq
template < typename T1, typename T2 > lY?TF
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1YAy\F~`.
{ k3sP,opacX
return FuncType::execute(l(t1, t2)); jcXb@FE6
} L7X._XBO[
} ; TcauCL
UF D_
ugVsp&i#
同样还可以申明一个binary_op !xj >~7
ZH0 ~:
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ?mG
?N(t/h
class binary_op : public Rettype PM[6U#
{ e7]IEBbX2O
Left l; S8.nM}x
Right r; rya4sxCh
public : s^L\hr
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Sn7.KYS
Wj8\~B=('
template < typename T > ]r'b(R; S
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &fiDmUxj
{ \<i#Jn+)
return FuncType::execute(l(t), r(t)); VF<{Qx*
} B,e@v2jO|
j(va#f#
template < typename T1, typename T2 > g RSM~<
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const A`#5pGR
{ V0wK.^]+}/
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); }9 qsPn
} XO"!)q F
} ; S9U9;>g
}gag?yQ.^
Y($"i<rN
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 /e4hB
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Qy0bp;V/
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) !%T@DT=l&
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 ~4XJ" d3L
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! n)$ q*IN"
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。。。 @^k$`W;
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 6CY_8/:zL
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) "N7C7`izc
下面是修改过的unary_op n;v8Vc'
-']#5p l
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > h8pc<t\6
class unary_op YHvmo@
{ !6f#OAP\
Left l; sAnStS=>
J[VQ6fD%
public : |\~cjPX(
P/M*XUG.
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Bi?.G7>
_4[kg)#+
template < typename T > :S~XE
struct result_1 @HIC i]
{ N@tzYD|hA
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; /vsQ <t;~
} ; J*a`qU
`=q)-y_C
template < typename T1, typename T2 > +SUQRDF@i
struct result_2 z4UeUVfZ}
{ Pg*ZQE[ME8
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; AD*+?%hj
} ; ~|l>bf
lYQcQ*-
template < typename T1, typename T2 > > {fX;l
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]E[Mv}
=
{ gmJJ(}HVz
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); l~ F,i n.
} 0fi+tc30
!. q*bY
template < typename T > ,^AkfOY7"
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const f.rHX<%q9B
{ OM}:1He
return OpClass::execute(lt(t)); <Ni]\-*
} }{j[
MttVgNV
} ; <aL$d7
X@|
ro^Y$;G
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug bG2!5m4L
好啦,现在才真正完美了。 Fc 5g~T
现在在picker里面就可以这么添加了: `P :-a7_
m(*CuM[E
template < typename Right > (doFYF~w
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 7/Ve=7]
{ 1eiH%{w
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); i]9SCO
} Hr96sN.R
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 )|Y"^K%Jm
7CrWsQl u
==UH)o`?8
2&Wc4,O!i
qI5/ME(}
十. bind -!wm]kx
f
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 {#>@h7
先来分析一下一段例子 TtkB
E$smr\
Oyj!N`&z@
int foo( int x, int y) { return x - y;} 2\EMtR>.M'
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 |iO2,99i
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 8M(N
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。 X}
8rrC=
我们来写个简单的。 >MiA|N=
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: *K-,<hJ#L
对于函数对象类的版本: rpDH>Hzq
D&Ngg)_Mq
template < typename Func > F?5kl/("
struct functor_trait 3smcCQA%
{ Z#"6&kv
typedef typename Func::result_type result_type; U/0NN>V
} ; #t3ju^ |?
对于无参数函数的版本: #l8CUg~Uj
9Tjvc! 4_b
template < typename Ret > BXyZn0k
struct functor_trait < Ret ( * )() > |l7e*$j
{ )h>Cp,|{
typedef Ret result_type; [x-Z)Q.5
} ; -$[=AqJXp;
对于单参数函数的版本: "+saI@G
%"+FN2nbm
template < typename Ret, typename V1 > MJ&6 Z*
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ?Mji'ZW}
{ F!^ Y!Y@H
typedef Ret result_type; j G{xFz>x
} ; vEn12s(lj
对于双参数函数的版本: {l_R0
4/Ok/I
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ZNG.W0{p
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > |Q.?<T:wt=
{ /$I&D}uR`
typedef Ret result_type; F
N(&3Ull
} ; ,ulTZV
等等。。。 X o{Ce%L
然后我们就可以仿照value_return写一个policy wQ(ME7t
t-_N|iW' 5
template < typename Func > dtm_~r7~
struct func_return `I_%`1 5>
{ VY~WkSi[<
template < typename T > lE=Q(QUr
struct result_1 ]#S.L'
{ \p [!@d^
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Dzc 4J66
} ; ~''qd\.f$
X-~Q
template < typename T1, typename T2 > ^'v6
,*:4
struct result_2
YgdoQBQ
{ ,|xG2G6
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; !4I?59
} ; LNk
3=v2M
} ; 1pO ;aG1O
q:1 1XPP
6t/})Xv
最后一个单参数binder就很容易写出来了 I2K52A+
HmRwh
template < typename Func, typename aPicker > ] p'+F
class binder_1 -v >BeVF
{ .- c3f1i
Func fn; ~iF*+\
aPicker pk; p~Dm3^Y
public : i!YZF$|
+zz9u?2C`
template < typename T > >JCSOI
struct result_1 OdwSNG
{ 9c#9KCmc
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; "Z}0 A/y
} ; kD MS7y<s
( 9dV%#G\
template < typename T1, typename T2 > wyAqrf
struct result_2 EX8]i,s|E
{ 7fnKe2MM
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; _Y\@{T;^Zb
} ; vk;>#yoox
!Me%W3
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} >Z<ym|(T*
bis/Nfr]
template < typename T > ~LYKt0/W&
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const gtjgC0
{ EsA^P2?_+
return fn(pk(t)); Q7c_;z_
} bp$8hUNYz-
template < typename T1, typename T2 > Er{[83
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const CdTmL{Y1
{ `2r21rVntf
return fn(pk(t1, t2)); h/-7;Csv
} !dVcnK1
} ; R>pa? tQgK
!j YV,:'
>2$Ehw:K^
一目了然不是么? b'vJPv~hI
最后实现bind JBb}{fo~
1`2lTkg
hn!$?Vo.
template < typename Func, typename aPicker > 5:n&G[Md
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) sPc\xY
{ y7,~7f!N2
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); >]C;sP
} -!;vX
@
_;LHC;,:
2个以上参数的bind可以同理实现。 :MJBbrV
,
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 / HaS.
:p8JO:g9
十一. phoenix ?7a<V+V:
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: C .YtjLQP$
rw+0<r3|K
for_each(v.begin(), v.end(), /0SPRf}p
( |U7{!yy%MF
do_ 3P-#NL
[ r=@h}TKv{I
cout << _1 << " , " bIWcL$}4Q
] 7Dm^49H
.while_( -- _1), 8yztV dh
cout << var( " \n " ) 8h AI l
) P?]q*KViM
); :I<%.|8
8eOQRC33
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: *bv
Iqa
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 I X\&