一. 什么是Lambda Wh,p$|vL
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 8RB\P:6h
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, uZCPxog
L+&$/1h]
zpJQ7hym
Zv-#v
class filler vLq_l4l
{ (<|,LagTuc
public : 3:s!0ty"
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} G22u+ua
} ; O.i.<VD7
C1hp2CW$5/
n}EH{k9#
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: NbH;@R)L
!IcPO
af)L+%Q%R
fTMn
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); EW]rD
12.|E d*72
05Ak[OOU>
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 /C}u,dBf
%AaZc=a[c
fC&hi6
vkp_v1F%+
二. 战前分析 :wtK'ld
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。 rytves%;C
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 ';Y0qitGB
Ko:<@h
!Wgi[VB
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); !ap}+_IA7^
/* --------------------------------------------- */ Ejmpg_kux
vector < int *> vp( 10 ); ]De<'x}
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); XkDIP4v%
/* --------------------------------------------- */ I|(r1.[K
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); "\3C)Nz?
/* --------------------------------------------- */ ~m3Q^ue
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); yhc}*BMZ
/* --------------------------------------------- */ a[I
: ^S
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); mb,\ wZ
/* --------------------------------------------- */ vhvFBx0
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); }Y:V&4DW
%g: 6QS|
FN\*x:g
$Y,y~4I
看了之后,我们可以思考一些问题: h/k00hD60
1._1, _2是什么? xPCRT*Pd
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 T\q:
2._1 = 1是在做什么? A`71L V%
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 fN&@y$
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。 ;Nk,bb K
|0OY>5
|h%=a8
三. 动工 H\RejGR
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Ym% XCl
g-? @a
@Z.BYC
42M_ %l_
template < typename T > 41g
"7Mk
class assignment CVE(N/&b
{ 5:|9pe)
T value; Np7+g`nG
public : tTOBKA89
assignment( const T & v) : value(v) {} pmRm&VgE.
template < typename T2 > #zRHYZc'T|
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } f YSH]!
} ; [4w*<({*
K
@RGvP
Hsn'"
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 C~Hhi-Xl)
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment zX lcu_rc
Fs"i fn0
?zex]!R
>$,P )cB'
class holder .d I".L
{ #lR-?Uh
public : oz:"w
nX
template < typename T > #/_{(P
assignment < T > operator = ( const T & t) const 't6l@_x
{ ZLP/&`>8
return assignment < T > (t); 90#* el
} <2N{oK.
} ; R:4@a ':H
'i',M+0>jC
S/"G=^~
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: 7r&lW<:>
{xx}xib3
static holder _1; "}MP {/
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 {]2^b )
47N,jVt4
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); _K}q%In
而不用手动写一个函数对象。 nrHC;R.nE
aq)g&.dw?
, #=TputM
s_ t/
四. 问题分析 C~egF=w
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。 ? X6M8`
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。 r0!')?#Z
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 O}>@G
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 l^Ob60)2
下面我们可以对这几个问题进行分析。 793 15A
>TMd1?,
五. 问题1:一致性 %N)B8A9kh
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?| To}eJ$8*5
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 SIapY%)h
1RJFPv
struct holder nfbR"E
jXr
{ /5)*epF+
// ugN t7P,^
template < typename T > |QS3nX<
T & operator ()( const T & r) const fX]`vjM{
{ "MU-&**
return (T & )r; qCg<g
} u$yXuFj/
} ; Vbt!, 2_)
^R=`<jx
这样的话assignment也必须相应改动: ;89kL]
8T1zL.u>q
template < typename Left, typename Right > VcGl8~#9
class assignment >ei~:z]R
{ >MJ#|vO
Left l; E447'aJ
Right r; +q'\rpt
public : ?h6|N%U'
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ulxfxfd
template < typename T2 > WW+xU0
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } -=nk,cYn
} ; u"q56}Q?]
ele@xl
同时,holder的operator=也需要改动: TKM^
4^uSW&`;/
template < typename T > `Jk0jj6Z
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 0u1ZU4+EC
{ QuqznYSY{
return assignment < holder, T > ( * this , t); dpTsTU!\
} arDl2T,igF
"Yh;3tI4*
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。 GQ;0KIN
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 n1J u=C
kh9'W<tE
return l(rhs) = r; u Jqv@GFv
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。 &EqLF
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ZA+dtEE=f9
uG^CyM>R`
template < typename Tp > ^#d\HI
class constant_t `p&[b]b
{ >*RU:X
const Tp t; Hl`OT5pNf
public : `*Yw-HL
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} UB.1xcI
template < typename T > UxL*I[z5
const Tp & operator ()( const T & r) const 5X20/+aT
{ :ZM9lBY h
return t; _;BwP
} 1(-!TJ{
} ; pASX-rb
9a=Ll]=\
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 !\X9$4po@
下面就可以修改holder的operator=了 x=t(#R m
3Do0?~n
template < typename T > C<
9x\JY%
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const )GkJ%o#H2
{ 6@s!J8!
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); cc|W1,q
} 7pm'b,J<
r }lGcG)
同时也要修改assignment的operator() N[po)}hp
k5I;Y:~`
template < typename T2 > [3jJQ3O,
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } F{0\a;U@^
现在代码看起来就很一致了。 !l9{R8m>eJ
pcy;]U?
六. 问题2:链式操作 <{isWEW9]3
现在让我们来看看如何处理链式操作。 jc&k-d>=G
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 !&{rnK
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 {4D`VfX_
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 5dm ~yQN/
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct mux/\TII
uZC=]Ieh
template < typename T > UDHWl_%L
struct result_1 cD0rU8x
{ {Sf[<I
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ,WRm{v0f^
} ; U05;qKgkDF
OP`f[lCiL
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: hx9{?3#
--WQr]U/
template < typename T > E+aePo U
struct ref S"cTi[9
{ m\56BP-AM
typedef T & reference; 5dePpF D5
} ; ~w?02FU
template < typename T > fzIs^(:fl
struct ref < T &> ; ~pgF_
{ r[S(VPo[()
typedef T & reference; G:<f(Gy
} ; cLV*5?gVO
<E2 IU~e
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: (QDKw}O2b
#7]Jz.S
template < typename T > ,U~A=bsa
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const h3o'T=`Sm
{ suY47DCX)
return l(t) = r(t); k,:W]KD
} =Kd'(ct
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。
)0VL$A
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 'z ?Hv
7*l$i/!
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 z`zz8hK.
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: iFd
!ED
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 { ADd[V
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 'z$$ZEz!C
最后的布局是: F\m^slsu7=
Add V|8'3=Z=
/ \ tF:AnNp=
Divide 5 o-\h;aQJ
/ \ ^%r6+ey
_1 3 J$#T_4 )
似乎一切都解决了?不。 24 [KGp
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。 YO$Ig:a#
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。 /eV)5`V
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: %e~xO x
{<42PJtPY
template < typename Right > d4| )=
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const /j~~S'sw
Right & rt) const AY /9Io-
{ .KrLvic
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ?2]fE[SqY
} @7Ec(]yp
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 f/)Y {kS6
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。 ui%#f1Iq
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。 5T x4u%g
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。 q`9.@u@ a
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。 =\<NTu
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? }9^:(ty2A
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: M& ZKc
tu\XuDky
template < class Action > #_DpiiS,.Q
class picker : public Action Nx 42k|8
{ wW%b~JX
public : $|~<6A{y
picker( const Action & act) : Action(act) {} uj8saNu
// all the operator overloaded 287j,'vR
} ; ^B<-.(F
4fi4F1 f
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。 &W45.2
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: Nf| 0O\+%y
9^a|yyzL
template < typename Right > %Psg53N
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ~su>RolaX
{ }>{R<[I!G
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); w){B$X
} xrf|c
[U&k"s?
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > _}F&^
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。 y!b"Cj
f)Qln[/
template < typename T > struct picker_maker \@@ G\\)er
{ "yu{b]AU
typedef picker < constant_t < T > > result; A[l
)>:
} ; "9;
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > HxO+JI`'3
{ A?MM9Y}K
typedef picker < T > result; TAYh#T=S
} ; [j6]!p]S$
V D#q\
下面总的结构就有了: sl$6Zv-l%0
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。 ^(q .f=I!a
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。 <Y`(J#
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 k6#$Nb606
至此链式操作完美实现。 e|tx`yA
7m#EqF$P
E-WpsNJ)X
七. 问题3 lf=G
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。 EB3/o7)L
f&vMv.
template < typename T1, typename T2 > !KI^Z1dP(
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Fg`<uW]TFZ
{ T6/P54S
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); U6-47m0%
} Mi.#x_
;`
L%^WZ;-
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: k+"];
v~OMm\
template < typename T1, typename T2 > ;r@=[h
struct result_2 7&id(&y/
{ fq>{5ODO
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ;MQl.?vj
} ; N:B<5l '
t^&hG7L_m,
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? l;q]z
这个差事就留给了holder自己。 ]Gi&:k
&J/EBmY[
dQ*^WNUB
template < int Order > 2sGKn
a
class holder; {J"]tx9
]
template <> ^|<>`i6
class holder < 1 > 7)U
ik}0
{ 3FvVM0l"
public : Fx!D:.)/G
template < typename T > MsI R ~
struct result_1 E{)X ;kN=
{ 4rDVCXE
typedef T & result; huZ5?'/Fg
} ; Xm# +Z`|N
template < typename T1, typename T2 > q]1p Q)\'p
struct result_2 *$O5.`]
{ Lx_Jw\YO
typedef T1 & result; oLkzLJ
} ; g{Av
=66Z
template < typename T > E,d<F{=8,o
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 3^P;mQ$p1
{ @:im/SE
return (T & )r; 53hX%{3
} &B5&:ib1D
template < typename T1, typename T2 > `a52{Wa
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const R?1Z[N
{ v{$?Ow T/u
return (T1 & )r1; TFOx=_.%i
} Wu6'm&t
} ; Lv@WI6DM
F;_c x
template <> 9qDM0'WuU
class holder < 2 > RR=WD -l
{ -\p&18K#
public : Fah6
&a
template < typename T > V]Te_ >E;w
struct result_1 I:t?# )wl
{ ^/2HH
typedef T & result; gdCit-3
} ; i+(>w'=m
template < typename T1, typename T2 >
kMW9UUw
struct result_2 K bQXH!J
{ xq.kH| bH
typedef T2 & result; 5`3x(=b
} ; r?u4[
Oe#
template < typename T > Ytc[ kp
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const
<',k%:t
{ <b'*GBw$
return (T & )r; ];CIo>
b_(
} eV%{XR?y
template < typename T1, typename T2 > auGK2i
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const BEax[=&W
{ Cgln@Rz
return (T2 & )r2; G(?1 Urxi
} `StuUa
} ; bp/l~h.7W
#do%u"q
xKUWj<+/
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> >。 |11vm#
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ;1yF[<a
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ,~,q0PA7J
!\|
return l(i, j) = r(i, j); 9{3_2CIL
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Ae=JG8Ht~
hlreeXv
return ( int & )i; )n"0:"Ou
return ( int & )j; 2u-J+
最后执行i = j; .h4NG4FIF
可见,参数被正确的选择了。 ,){#J"W
X*MK(aV3
Z^Um\f
Z79 6;qk
\^0>h`[
八. 中期总结 tBkgn3w
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: EZ>(}
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 v6DjNyg<x
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Kn3Xn`P?
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor R`$Y]@i&B
CAx$A[f<
W%5))R$
s)E8}-v
tq,^!RSbZ
yp4[EqME
九. 简化 mW {uChHP
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。 Z,AY<[/C
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 vN
v'%;L
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: l
z"o( %D
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 g||EjCsp
+-*/&|^等 L|<j/bP
2. 返回引用。 $bp$[fX(e
=,各种复合赋值等 &,8Qe;
3. 返回固定类型。 \IC^z
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ah<p_qe9|
4. 原样返回。 .|u`s,\
operator, &?Erkc~#
5. 返回解引用的类型。 u0<yGsEGD
operator*(单目) !4#qaH-Q
6. 返回地址。 ud(0}[
operator&(单目) DazoY&AWE
7. 下表访问返回类型。 ts(u7CJd
operator[] yogL8V-^4
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 SJX9oVJeZ
operator<<和operator>> `-CN\
4 a&8G
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。 eD(5+bm
例如针对第一条,我们实现一个policy类: <z%**gP~G
&-o5lrq
template < typename Left > lb9?Uc@
struct value_return #J3}H
{ irm4lb5
template < typename T > AfhJ6cSIE
struct result_1 aaf}AIL.
{ &`s{-<t<L
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; :qqG%RB
} ; nu+^D$ait
3rFku"zT$
template < typename T1, typename T2 > w^zqYGxG)
struct result_2 zJ(DO>,p&
{ "
wT?$E
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; xv2c8g~vD
} ; 6^J[SQ6P
} ; ;{H Dz$
0U/[hG"DKN
KyT=:f
V
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Q5dqn"?
a;KdkykG
下面我们来剥离functor中的operator() JW><&hY$"
首先operator里面的代码全是下面的形式: oL R/\Y(
NTX0vQG
return l(t) op r(t) kl~/tbf
return l(t1, t2) op r(t1, t2) yU/?4/G!
return op l(t) h*y+qk-!\g
return op l(t1, t2) $Yu'B_E6p
return l(t) op ng|^Zm%
return l(t1, t2) op @8`I!fZ
return l(t)[r(t)] 3B%7SX
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] G na%|tUz|
W;R6+@I[
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: WvF{`N
单目: return f(l(t), r(t)); Q\IViM
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ;*zLf 9i
双目: return f(l(t)); 5*A5Y E-
return f(l(t1, t2)); ^1c7\"{
下面就是f的实现,以operator/为例 5tkKd4VfL
<X{w^
cT_Q
struct meta_divide GTfM *b
{ aj|PyX3P:
template < typename T1, typename T2 > S]%,g%6i
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Bca$%3M
{ @}Ry7H0O
return t1 / t2; |6?s?tC"u
} xc@$z*w
} ; d>I)_05t
NTZ3Np`
这个工作可以让宏来做: kq(><T
F~E)w5?\O
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ \hI?XnL#
template < typename T1, typename T2 > \ Hci>q`p#
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; t@#5
G*
_Q
以后可以直接用 F[O147&C
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ,)d`_AD+5
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 ,KM%/;1Dm
(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。。。) ` W);+s
OMmfTlM%
/@
g 8MUq7
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 ^|vk^`S
iJ*Wsp
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > a]P%Y.?r
class unary_op : public Rettype $$0<
&
{ DC> R
Left l; RJ0,7E<B
public : Yz[Rl
^
unary_op( const Left & l) : l(l) {} _8K8Ai-~.>
JBw2#ry
template < typename T > PCgr`($U
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const !<j4*av:G
{ +?3RC$jyw
return FuncType::execute(l(t)); [#\OCdb*3
} %nq<nfDT
2P'Vp7f6 Y
template < typename T1, typename T2 > :+QNN<
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .j,xh )v"
{ s/J7z$NEU
return FuncType::execute(l(t1, t2)); $1d{R;b[
} NRG~ya >
} ; ?xMTO
!.V_?aYi8
gU&+^e >
同样还可以申明一个binary_op 2<n18-|OQ
OPq|4xu
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ,-EN{ed
class binary_op : public Rettype Brs}
{ >m%TUQ#%
Left l; 't8!.k
Right r; k:~UBs\)(
public : NW0se
DL
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 3"0QW4A
b0h\l#6
template < typename T > [X@{xF^vBQ
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const U,yZ.1V^:
{ CpX[8>&osD
return FuncType::execute(l(t), r(t)); {P?DkUO}
} txnH~;(
t'W6Fmwkx
template < typename T1, typename T2 > B[8RBTsA
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7yg{0a
{
&``nD
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); GFbn>dY
} F:<+}{Av
} ; \j)c?1*$
$$4flfx
Ym]g0a
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 &e).l<B
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 buzpmRoN)
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) d72
yu3
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。 ;XZN0A2
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! hr'?#K
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。。。 t W
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 s2N'Ip
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) w >
GW
下面是修改过的unary_op 3kGg;z6
W}D[9zo/
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > VY~*QF~P
class unary_op =|$U`~YB
{ L&NpC&>wD
Left l; qx >Z@o
';v2ld 9
public : G^|b*n!!
UDJ#P9uy
unary_op( const Left & l) : l(l) {} PPpaH!(D
k"BM1-f
template < typename T > zTG1 0
struct result_1 +YCWoX2
{ [.$%ti*!
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; {#z47Rz
} ; ]+qd|}^
g_tEUaiK
template < typename T1, typename T2 > Fgwe`[
struct result_2 9_&]7ABV
{ $E:z*~?
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; L=!h`k
} ; 't( #HBU
*n@rPr-
template < typename T1, typename T2 > mpDxJk!
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const qB$QC
{ Op9+5]XF
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); pG*W>F
} z:dW 'U?1
Ug gg!zA
template < typename T > id`9,IJx
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const v)K|{x
{ n~w[ajC/
return OpClass::execute(lt(t)); D2MIV&pahP
} DBvozTsF~
ep48 r>
} ; |z}VP-L
8rU| Oh
z'>b)wY](
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 8193d%Wb
好啦,现在才真正完美了。 @1pfH\m
现在在picker里面就可以这么添加了: 5PpS/I:on
%_5?/H@%3z
template < typename Right > iY sQ:3s
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const a{ByU%
{ 65+2+p
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); "x_G6JE4tv
} _a?x)3\v
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。 nM8'="$
6(A"5B=\
0Y~5|OXJ
)T(1oK(g
3ox|Mz<aZX
十. bind sFgsEKs
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。 8jky-r
先来分析一下一段例子 uAk>VPuuZ
&,/-<y-S
9I1`* 0A
int foo( int x, int y) { return x - y;} KAr5>^<zw
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 4>HQ2S{t
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 !Xq5r8]
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。 +f^|Yi
我们来写个简单的。 &" yoJ<L
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: VjiwW%UOM
对于函数对象类的版本: d.U"lP/)D
RM25]hx
template < typename Func > >v/%R~BuX
struct functor_trait UD2l!)rW
{ _*t75e$-
typedef typename Func::result_type result_type; H5gcP11r
} ; xWWVU}fd1
对于无参数函数的版本: Ci3
b(KR
7$L*nf
template < typename Ret > E|VTbEYG
struct functor_trait < Ret ( * )() > ICWHEot
{ weOga\
typedef Ret result_type; R++w>5 5A
} ; qs
(L2'7/
对于单参数函数的版本: Nfl5tI$U:
0SZ:C(]
template < typename Ret, typename V1 > 5S7ATr(*
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > }qhND-9#@
{ OR10IS
typedef Ret result_type; .z,`{-7U
} ; G$lE0_j2{
对于双参数函数的版本: d8^S~7
sg<c1
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > a7z%)i;Z
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > jq/ CXYv
{ JWxSN9.X
typedef Ret result_type; jyRz53
} ; 'z};tIOKJk
等等。。。 O3p<7`K<4
然后我们就可以仿照value_return写一个policy -}>H3hr
Ee$F]NA
template < typename Func > Sjmq\A88dc
struct func_return cw~-%%/
{ Ige*tOv2
template < typename T > 7 z+Ngt' !
struct result_1 4_ZH Y?VRd
{ T'14OU2N{Y
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 5%fR9?)
} ; "(;t`,F
;Z&w"oSJ
template < typename T1, typename T2 > 7C@m(oK
struct result_2 *.-qbwOg
{ OV7SLf
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; n*eqM2L
} ; S<++eu
} ; sFRQFX0XoY
`S]DHxS
B!1L W4^
最后一个单参数binder就很容易写出来了 B}d)e_uLj
XiyL563gh
template < typename Func, typename aPicker > ,LDdL
class binder_1 #4^D'r>pJ
{ ~H626vT37
Func fn; *iVv(xXgN
aPicker pk; <TEDs4
C
public : 8H{9
8-Z|$F"
template < typename T > >td\PW~X
struct result_1 )KN]"<jB
{ h]^=
y.Q
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; =#?=Lh
} ; IOH6h=
/|[%~`?BM
template < typename T1, typename T2 > tfd!;` B
struct result_2 212
{ +?C7(-U>
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 8wzQr2:
} ; 5S%#3YHY2
}vX/55
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} n'<F'1SWv
@9h6D<?
template < typename T > /h K/t;
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const yJHFo[wGMJ
{ (!diPwcv
return fn(pk(t)); D~f[ R g
} -Rr Qv(
template < typename T1, typename T2 > h_xzqElZu
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const NS^+n4
{ 'X1/tB8*
return fn(pk(t1, t2)); qoJ<e`h}
}
k<
g
} ; /cZ-+cu
Wg=4`&F^
0/b3]{skK
一目了然不是么? LhtA]z,m
最后实现bind G\H |\i
K]Z];C#)
>Te h ?P
template < typename Func, typename aPicker > [kPF J f
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) kBJx`tjtp
{
)E=~
_`XO
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); oJor
]QY K
} JA6#qlylL
.Gnzu"lod
2个以上参数的bind可以同理实现。 )ZDqj
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。 1H7bPl|
690;\O '
十一. phoenix 7!#34ue
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧: [!>DQE
;cW9NS3:
for_each(v.begin(), v.end(), @"BkLF
( OC_i,
do_ r>7Dg~)V
[ "P8cgj C
cout << _1 << " , " &l