一. 什么是Lambda =<=[E:B
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ,0>_(5
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, ?f:\&+.&
j=>WWlZ
dwzk+@]8
V+*1?5w
class filler 6ESS>I"su
{ )OGO
wStz
public : "bO]AG
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} F20%r 0
} ; L#IY6t
<lPHeO<^]
)=,;-&AR
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: 6XVJ/qZ
u`*$EP-%
2b#>~
?* dfIc
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ooYs0/,{
zfml^N
hM(Hq4ed,
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Qcs0w(
etP`q:6^c
=&U7:u
N9f;X{
二. 战前分析 T5 BoOVgO
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 VK4"
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 =OA7$z[
{+QQ<)l^tJ
jRjQDK_"ka
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Rmh,P >
/* --------------------------------------------- */ GlXzH1wZ
vector < int *> vp( 10 ); U3c !*i
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); yucbEDO.
/* --------------------------------------------- */ >LR+dShG
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); R&}{_1dj8
/* --------------------------------------------- */ Z:MU5(Te
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); =(5}0}j
/* --------------------------------------------- */ QV%eTA
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); b@[5xv\J
/* --------------------------------------------- */ ~x+24/qT
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); TUO#6
Zxv{qbF
@/?$ ZX/e[
pM@0>DVi
看了之后,我们可以思考一些问题: :3*0o3C/
1._1, _2是什么? ga91#NWgK
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。 ';x5 $5k'
2._1 = 1是在做什么? ]p~,C*UH0
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 MXpj_+@
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 m=IA/HOR^
\RTX fe-`
1FC1*7A[
三. 动工 a,p7l$kK
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ch}(v'xv(
*
@j#13.
nr{}yQu
K fNR)
template < typename T > s^AZ)k~J(
class assignment ?Wp{tB9N0
{ noNL.%I
T value; ~7=w,+
public : DcLx[C
assignment( const T & v) : value(v) {} C[(Exe
template < typename T2 > `L}Irt}
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } IqONDdep9
} ; P!2[#TL0
T k>N4yq
$yg}HS7HC
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 C0Ti9
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ldm=uW
l.i&.;f
!.k
y3C$%yv0
class holder .:s**UiDR
{ X*C4NF0
public : F%QVn.
template < typename T > uBC*7Mkm
assignment < T > operator = ( const T & t) const %S4pkFR
{ -T-h~5
return assignment < T > (t); PfVjfrI[
} D(<20b,
} ; +Gvf5+ 5VR
>?A3;O]
Lv
,Ls
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: M0% ):P?x
xpVYNS{c+|
static holder _1; /ZKO\q
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ~A=Z/46*Z
8>K2[cPD
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); f8
M=P.jz
而不用手动写一个函数对象。 ]"M 4fA
s?*MZC
I6FglVQ6
N5[fwz
w
四. 问题分析 (UTt_ry g
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。 TNC,{sM
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。 "-TIao#
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。
Eyu?T
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 m/0t;
cx
下面我们可以对这几个问题进行分析。 `795K8
e]{X62]
五. 问题1:一致性 aKC3T-
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?| hzc2 c.gcF
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 2}Q)&;u
cS ;hyLd
struct holder 9Kyr/6w4-k
{ =lG5Kc{B
// 8f |
template < typename T > 8ESBui3;
T & operator ()( const T & r) const ;wz
YZ5=Di
{ CxtH?9# |
return (T & )r; %-:6#bz
} 8P'>%G<m
} ; Piz/vH6M}
vf(\?Js,
这样的话assignment也必须相应改动: kqA`d
#sEbu^
template < typename Left, typename Right > E-irB/0
class assignment B;':Eaa@
{ ?ei7jM",
Left l; ,.fGZ4
Right r; cQUmcK/,
public : O.*, e
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} #x&1kHu<
template < typename T2 > F
3}cVO2bY
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } P{)eZINlE
} ; !T|X/BR
(a1 s~
同时,holder的operator=也需要改动: 70m}+R(`
y_8 8I:O
template < typename T > qgU$0enSs
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const o$YL\ <qp
{ 3%xj-7z
W
return assignment < holder, T > ( * this , t); SVaC)O(
} Wel-a<
e
@QMMtfeLj
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。 0=&Hm).
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ek#{!9-
[>4Ou^=1
return l(rhs) = r; Xi1/wbC
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。 WrL&$dEJ?M
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: U)+Yh
}}l04kN_
template < typename Tp > fXBA
P10#
class constant_t O6;7'
{ _y),C
const Tp t; #IyxH$
public : K9gfS V>]
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} #tdI;x3
template < typename T > Hc4]2pf
const Tp & operator ()( const T & r) const cyG3le& +G
{ Qg9 N?e{z
return t; }0|,*BkI
m
} KyNv)=x4c
} ; o|AV2FM)
b4s.`%U
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 a4L8MgF&$-
下面就可以修改holder的operator=了 $v+Q~\'
L*1C2EL/q
template < typename T > `(EY/EsY
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const =\?KC)F*e
{ ~k4S~!(U0
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ,)nO
} SV}I+O_w
W :jC2,s!m
同时也要修改assignment的operator() gz-}nCSi
Y+syc dq
template < typename T2 > c63DuHA*C
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } F%t`dz!L
现在代码看起来就很一致了。 r+;op_
kl_JJX6jPP
六. 问题2:链式操作 DnP>ed"M!
现在让我们来看看如何处理链式操作。 a&p|>,WS
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 j}'spKxu
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 5EIh5Y EU>
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 ^c!"*L0E
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct (5re'Pl
pog*}@OS
template < typename T > KE`}P<K&
struct result_1 ]4yWcnf
{ _JiB=<Fkr
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 'q8T*|/
} ; kb]PWOz
`[w:l[i
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: A$Mmnu%
{xp/1?Mo*
template < typename T > &%}6&PWi
struct ref iZB?5|*
{ S
v$%-x^t
typedef T & reference; * f=H#
} ; znzh$9tH
template < typename T >
@S yGj#
struct ref < T &> mTT1,|
{ gh|TlvnA
typedef T & reference; m@R!o
} ; WrQe'ny
c%yhODq/
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: t{|
KL<d]
7/w)^&8
template < typename T > v{"$:Z
ow
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const [84ss;.$
{ MJd!J]E6
return l(t) = r(t); Q}2aBU.f
} J1T_wA_
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。 oQ1>*[e<u
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 KyK%2:
^+^#KC8]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 anjU3j
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: B>WAlmPA
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 +1~Y2
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 z;JyHC)
最后的布局是: UmcPpZ
Add '.r_6X$7Jt
/ \ <spV Up
Divide 5 A'HFpsa
/ \ L}pMjyM
_1 3 K>hQls+
似乎一切都解决了?不。 `h}fS4CO
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。 9q5jqFQ
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。 X]d;x/2
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: A}v!vVg
L\)ssOuh
template < typename Right > )-%3;e<w
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 9&}$C]`
Right & rt) const 9AO`Zk{/Ez
{ ^^UT(nj
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); /]zn8d
} j\iE3:94$
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 bfcQ(m5
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。 jT>G8}h
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。 byoP1F%
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。
v% 6uU
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。 3DRJl,v
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? e`9d&"
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: 5gYv CW&~
hkB/
OJ
template < class Action > ~(OG3`W!
class picker : public Action {Z0(V"Q
{ Yl4XgjG
public : Is1P,`*!
picker( const Action & act) : Action(act) {} ^S:S[0\,
// all the operator overloaded Cp4 U`]
} ; ix2V?\
*;cvG?V
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。 :}'5'oVG
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: vqO d`_)
KT$Za
template < typename Right > R8LJC]6Bh
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const _)-t#Ve
{ fUj[E0yOF
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); dt&m YSZ}
} n-zAkKM
T% 74JRQ
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ~(i#A>
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 O(x1Ja,&
}huj%Pnk)
template < typename T > struct picker_maker N~H!6N W
{ B'}h6ZH
typedef picker < constant_t < T > > result; UMtnb:ek
} ;
ac
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 8J|2b; Vf
{ O|%03q(
typedef picker < T > result; x*>@knP<-
} ; Qw>~]d,Z
OlRtVp1
下面总的结构就有了: !r\u,l^
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 o%3i(H
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 >7g #e,d
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 'Ur1I"
至此链式操作完美实现。 [$\KS_,Mn
#+CH0Z
sgYPR
七. 问题3 s&v7<)*q
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。 Uh[MBwK
`1Ui
template < typename T1, typename T2 > ;] v{3m
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Kk.a9uKI}
{ Wo)$*?
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); <pA%|]
} "&Q sv-9t
E8X(AZ 2
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: D6+^Qmu"p
X~UrAG}_
template < typename T1, typename T2 > F*u"LTH
struct result_2 p^.qwP\P
{ z)tULnR8
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; df\ ^uyD;
} ; ^^
>j2=
gXJtk;
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? 2i9FzpC3
这个差事就留给了holder自己。 Ei>.eXUD5
1S[4@rZ
U:r^4,Mz*
template < int Order > _uXb 9
class holder; C b4.N8
template <> r+=%Ag
class holder < 1 > 9'5< b
{ Ml,~@}
p
public : --OAsbr
template < typename T > G VT|
fE
struct result_1 xAwP
{ tJe5`L
typedef T & result; -HwqR Ys
} ; y^0
mf|
template < typename T1, typename T2 > +MR]h
[
struct result_2 xig4H7V
{ 6;C2^J @
typedef T1 & result; N)X3pWC8
} ; o[I
s$j
template < typename T > Six2{b)p
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const xs
1V?0
{ B_DyH
C\<
return (T & )r; E]w2
{%
} ?_-5W9
template < typename T1, typename T2 > sA~Ijg"6
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const r S>@>8k2,
{ w`GjQIA
return (T1 & )r1; -M6#,Ji
} /+wCx#!
} ; 73j\!x
n +v(t
template <> |zbM$37?k
class holder < 2 > *j~ObE_y
{ ECsb?n7e
public : B#]:1:Qn
template < typename T > ~%eZQgqA*
struct result_1 c( _R
xLJ
{ :W.pD:/=v
typedef T & result; RH9P$;.7
} ; \E
{'|
template < typename T1, typename T2 > $~e55X'!+
struct result_2 /Qu<>#[?
{ L,yq'>*5s
typedef T2 & result; 5{gv\S1
} ; }wB!Bx2
template < typename T > \zh`z/=92
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const zYxA#TZL
{ Ts\PZQ!q
return (T & )r; vs^)=
} g#Z7ReMw
template < typename T1, typename T2 > =qvn?I^/
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const <S^Hy&MD>
{ ux8K$$$
return (T2 & )r2; '/s/o]'sUd
} }0Q
T5
} ; |J"\~%8
*5u3d`bW
/hur6yI8
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> >。 hbe";(
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: _WGWU7h
首先 assignment::operator(int, int)被调用: vL#I+_ 2
@.,Mn#
return l(i, j) = r(i, j); oj=%< a
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 2Akh/pb
,Yn$X
return ( int & )i; >Qqxn*O
return ( int & )j; !'C8sNs
最后执行i = j; SB|Cr:wM
可见,参数被正确的选择了。 !
o?E.
4d_Az'7`4
Sim$:5P
R2==<"gq
dy ~M5,zn
八. 中期总结 ;Kh[6{ W
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: 8%`h:fE
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 %J+ w9Z
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 F0wW3+G
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 9!PM1<p
"yK)9F[9Mo
I^)_rOgM
Rzyaicj^c
.NJ Ne
th{ie2$
九. 简化 E9 w"?_A)
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。 IrIW>r} -
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 l*Q OM
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: V`0Y
p
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 iA|n\a~ny,
+-*/&|^等 hh$i1n
2. 返回引用。 4}Y? :R
=,各种复合赋值等 ?Ld:HE
3. 返回固定类型。 sDvy(5
各种逻辑/比较操作符(返回bool) cJ>^@pd{
4. 原样返回。 sC ?e%B
operator, r3Kx
5. 返回解引用的类型。 /g1;`F(MS/
operator*(单目) ~<}?pDA}~
6. 返回地址。 o{' JO3
operator&(单目) /eBcPu"[Vb
7. 下表访问返回类型。 (S?qxW?
operator[] /IG3>|R
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值
]D^zTl3=q
operator<<和operator>> cpH*!*S
Odm1;\=Eg+
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。 4<- E0
例如针对第一条,我们实现一个policy类: l}FA&c"
W6)XMl}n
template < typename Left > x&N@R?AG1
struct value_return gF]IAZCi
{ P@<K&S+f
template < typename T > " ;o,D
struct result_1 @7sHFwtar?
{ ,D.@6bJW
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 2h)*
} ; OTEx9
j'XND`3
template < typename T1, typename T2 > - v=ndJ.
struct result_2 1`1Jn*|TI
{ lrgvY>E0
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; /GA-1cS_(
} ; 5r0Sl89J
} ; "2}n(8
Q@s G6iz
{\VmNnw
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait /AIFgsaY
;
X/'ujg
下面我们来剥离functor中的operator() :FixLr!q
首先operator里面的代码全是下面的形式: 618bbftx{
:io~{a#.2\
return l(t) op r(t) ^J@
Xsl
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ;?gR ,AKZ
return op l(t) G[ q<P
return op l(t1, t2) '<wZe.Q!
return l(t) op kqCUr|M.P
return l(t1, t2) op m.U&O=]5
return l(t)[r(t)] V^\b"1X7N
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ?aZ\Dg{
<2\QY
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: 2~)q080jh
单目: return f(l(t), r(t)); =I$:-[(
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); j2|UuWU
双目: return f(l(t)); Iy2AJ|d.
return f(l(t1, t2)); I^QB`%v5
下面就是f的实现,以operator/为例 %"3tGi:/
++}#pl8e
struct meta_divide LfsOGC
{ fM<g++X
template < typename T1, typename T2 > MENrP5AL
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) zENo2#{_N
{ /j:-GJb*!u
return t1 / t2; ]r1Lr{7^S
} tTe:Oq
} ; k")3R}mX
)1&,khd/u
这个工作可以让宏来做: SU4~x0
z\<gm$1CB
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 8=3$U+
template < typename T1, typename T2 > \ -<5H8P-
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; d`KW]HJw
以后可以直接用 ={nuz-3
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) jAD{?/RB}
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 HF%)ip+
(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。。。) 'L6+B1Op
PLWx'N-kqL
<-|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 j2:A@a6
i^/D_L.
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > zQx7qx
class unary_op : public Rettype WtbOm
{ YifTC-Q;
Left l; 1<f,>BQ+
public : ^^( 4xHN
unary_op( const Left & l) : l(l) {} oSoU9_W
/7b$C]@k
template < typename T > 3q1u9`4;
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const V7>{,
{ <V*M%YWs
return FuncType::execute(l(t)); ;<v9i#K5
} oFS)3.
o(5
(]bJ
template < typename T1, typename T2 > mvBUm-X
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const H{*R(S<I
{ ;gW?Fnry;
return FuncType::execute(l(t1, t2)); nB ,&m&
} JZ0u/x5
} ; 9/50+2F
(2%z9W
86f/R
c
同样还可以申明一个binary_op n]%yf9,w
L3X[; |v}
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > h+Tt+Q\
class binary_op : public Rettype f<( ysl1[
{ 4+r26S,T
Left l; J+8T Ie
Right r; GwZ(3
public : btU:=6
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} @c{b\is2
o*|j}hnbv
template < typename T > }Gm/9@oKc
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const r1X\$&
{ }Z\PE0
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 0Bhf(5
} Qu@T}Ci
+wg|~Lef h
template < typename T1, typename T2 > L-(.v*
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const fmq9u(!R
{ 5J<ghv>\P
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); S%m$LM]NCg
} eI*o9k$Qs
} ; ~@bh[o~rF
Zae$M0)
HWT^u$a"
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 XqTDLM&
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 E:ocx2dp
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) =
eDi8A*~
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。 ]Syr{|
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! AIFI@#3
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。。。 6'qC *r
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 m%km@G$
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) >~k"C,6
下面是修改过的unary_op YV>]c9!q
V3$Yr"rZ;
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > IPT\d^|f
class unary_op .`K<Iug1
{ |Ptv)D
Left l; o Kfm=TbY
[Dq!t1
public : Qtpw0t"
DZ Q=Sinry
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Ljjuf=]
BSB;0O M
template < typename T > G\ht)7SGgf
struct result_1 ?ydqmj2[F
{ m|w-}s,
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; >HY(
Ij<
} ; wR= WS',
11(:#4Y,
template < typename T1, typename T2 > %^$7z,>;
struct result_2 %0!!998
{ td#B$$[
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; S @MO
} ; cRhu]fv()
>ps=z$4j*
template < typename T1, typename T2 > Qs5^kddz=
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <r'l5|er
{ ^xwnX=Np
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); usR:-1{
} >3a<#s{%
(}u2) 9
template < typename T > ]l
WEdf+
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _c4kj
{ 93*MY7j}
return OpClass::execute(lt(t)); 2\p8U#""
} 9zKrFqhNo
r2]KP(T8|
} ; ]%L?b-e
`i,l)X]
* Jy'3o
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug ZYy?JDAO
好啦,现在才真正完美了。 |aovZ/b4
现在在picker里面就可以这么添加了: :Ej#qYi
W5^m[,GU'
template < typename Right > w+NdEE4H9z
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const l$~3_3+
{ eiV[y^?
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); eI7FbOze
} i0y^b5@MOb
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。 V9 dRn2- [
M ;\iL?,
qQu}4Ye>
W
h^9 Aq
5QjM,"`mp
十. bind ST#MCh-00
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。 + S^OzCGk
先来分析一下一段例子 5mxYzu;#]
u._B7R&>
mu[:b
int foo( int x, int y) { return x - y;} msyC."j0jU
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 W/3,vf1
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 x9s7:F
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。 =skw@c^
我们来写个简单的。 ur,!-t(~t
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: wMB. p2
对于函数对象类的版本: ?9Eshw2
<GbF4\ue
template < typename Func > S~9K'\vO
struct functor_trait 3:Mq40]x
{ w@&4dau
typedef typename Func::result_type result_type; GxL;@%B
} ; R; wq
对于无参数函数的版本: *oC],4y~D
xV_,R'l
template < typename Ret > f.%mp$~T
struct functor_trait < Ret ( * )() > .>Gnb2
{ M?iU$qI
typedef Ret result_type; BB?vc(d
} ; *ydkx\pT
对于单参数函数的版本: 7<<-\7`
Li jisE
template < typename Ret, typename V1 > R aVOZ=^-
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > "B~c/%#PH
{ '@$YX*[
typedef Ret result_type; ?*36&Iq}
} ; ^u?#fLr
对于双参数函数的版本: g ni=S~u
"0Wi-52=V
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ! z^%$;p
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > vdn`PS'#
{ qgT~yDm
typedef Ret result_type; CEwMPPYnD
} ; |,3>A@
等等。。。 tai=2,'
然后我们就可以仿照value_return写一个policy TN xl?5:
~6HpI0i
template < typename Func > jT~PwDSFt3
struct func_return 6zmt^U
{ tl 0_Sd
template < typename T > WF)(Q~op0U
struct result_1 G E=J Y
{ I~'%
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; $2p=vi3
} ; otA59 ;Z
-YXNB[C
template < typename T1, typename T2 > }e7os0;s
struct result_2 o$*aAgS+
{ gx-ib/_f1
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 9{D u)k
} ; ZA u=m
} ; DqfWu*
\3M<_73
,buSU~c_Q
最后一个单参数binder就很容易写出来了 S(B$[)(
qXOWCYqs
template < typename Func, typename aPicker > ae1?8man
class binder_1 z n,y'},
{ "!ZQ`yl
Func fn; ~AVn$];{
aPicker pk; MI:
rH
public : -/x=`S*
m*Zq3j
template < typename T > n~1F[ *
struct result_1 RcZg/{[{
{ -B`Nkc
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; scf.>K2
} ; (E{>L).~
WH>= *\
template < typename T1, typename T2 > <G};`}$a
struct result_2 o!]muO*Rm
{ QKW\z aG
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 5r&bk`
} ; }Y}f73-|
}McqoZ%F
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} :3J0Q
L701j.7"
template < typename T > M id v
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const S!Alno
{ q 9e(YX>
return fn(pk(t)); &d%\&fCm(
} X#ZQpo'h
template < typename T1, typename T2 > l}bAwJ?
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const i/vo
{ M_I.Y1|
return fn(pk(t1, t2)); *1H8
&
} Ulf'gD4e
} ; `D%U5Jb
(#&-ld6
$ Jz(Lb{
一目了然不是么? ]C;X/8'Jf5
最后实现bind x%v[(*F#y
e3#0r
.+07 Ui]I!
template < typename Func, typename aPicker > -JEiwi ,
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) J~]Y
{ |)+ s, LT5
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); tJM#/yT
} =bBV
A0y
NihUCj"
2个以上参数的bind可以同理实现。 {\WRW}iO
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。 wD\viuq0
g"Tb\
十一. phoenix `hl8j\HV<}
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: kqH:H~sgD
eh39"s
for_each(v.begin(), v.end(), 0.aIcc
( ;u8a%h!
do_ S-f
.NC}:i
[ Ybk ydc
cout << _1 << " , " *8bj3A]vf
] VMee"'08
.while_( -- _1), r4isn^g
cout << var( " \n " ) 'OACbYgG
) 33=lR-N#
); EV'i/*v}\
w;{=
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: S4_C8
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 gkM Q=;Nn
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。 $} @gR]
Z
那么我们就照着这个思路来实现吧: :R{pV7<O
kR+7JUq]
6!`GUU
template < typename Cond, typename Actor > n)Z u>
class do_while YMU2^,3
{ %/4_|.8u
Cond cd; ]vflx^<?
Actor act; xZ]QT3U+
public : +n%d,Pz
template < typename T > k-N}tk/5
struct result_1 y;if+
{ IAHQT<]
typedef int result_type; Hl#?#A5
} ; T,oZaJ<
Nz77"
kC
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act) {} dq{+-XaEk
7>E>`Nc6
template < typename T > GGs7]mhA
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Z[9t?ePL
{ j"A<