一. 什么是Lambda
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。
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,
class filler
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
{
public :
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void operator ()( bool & i) const
{i = true ;}
} ;
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:
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true );
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。
二. 战前分析
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。
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
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 );
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/**/ /* --------------------------------------------- */
vector < int *> vp( 10 );
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transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); /**/ /* --------------------------------------------- */
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2);
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/**/ /* --------------------------------------------- */
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 );
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/**/ /* --------------------------------------------- */
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' );
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/**/ /* --------------------------------------------- */
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1);
看了之后,我们可以思考一些问题:
1._1, _2是什么?
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。
2._1 = 1是在做什么?
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。
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。
三. 动工
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类:
template < typename T >
class assignment
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{
T value;
public :
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assignment( const T & v) : value(v)
{}
template < typename T2 >
T2 & operator ()(T2 & rhs) const
{ return rhs = value; }
} ;
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment
class holder
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{
public :
template < typename T >
assignment < T > operator = ( const T & t) const
{
return assignment < T > (t);
}
} ;
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:
static holder _1;
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 );
而不用手动写一个函数对象。
四. 问题分析
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。
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。
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。
下面我们可以对这几个问题进行分析。
五. 问题1:一致性
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?|
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。
struct holder
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{
//
template < typename T >
T & operator ()( const T & r) const
{
return (T & )r;
}
} ;
这样的话assignment也必须相应改动:
template < typename Left, typename Right >
class assignment
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{
Left l;
Right r;
public :
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assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r)
{}
template < typename T2 >
T2 & operator ()(T2 & rhs) const
{ return l(rhs) = r; }
} ;
同时,holder的operator=也需要改动:
template < typename T >
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const
{
return assignment < holder, T > ( * this , t);
}
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。
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。
return l(rhs) = r;
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。
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类:
template < typename Tp >
class constant_t
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{
const Tp t;
public :
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constant_t( const Tp & t) : t(t)
{}
template < typename T >
const Tp & operator ()( const T & r) const
{
return t;
}
} ;
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。
下面就可以修改holder的operator=了
template < typename T >
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const
{
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t));
}
同时也要修改assignment的operator()
template < typename T2 >
T2 & operator ()(T2 & rhs) const
{ return l(rhs) = r(rhs); }
现在代码看起来就很一致了。
六. 问题2:链式操作
现在让我们来看看如何处理链式操作。
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。
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。
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。
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct
template < typename T >
struct result_1
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{
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result;
} ;
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:
template < typename T >
struct ref
{
typedef T & reference;
} ;
template < typename T >
struct ref < T &>
{
typedef T & reference;
} ;
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下:
template < typename T >
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const
{
return l(t) = r(t);
}
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。
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。
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
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是:
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象
+5 调用divide的对象返回一个add对象。
最后的布局是:
Add
/ \
Divide 5
/ \
_1 3
似乎一切都解决了?不。
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。
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。
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:
template < typename Right >
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const
Right & rt) const
{
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt);
}
下面对该代码的一些细节方面作一些解释
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。
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。
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。
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。
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?
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:
template < class Action >
class picker : public Action
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
{
public :
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
picker( const Action & act) : Action(act)
{}
![](http://www.cppblog.com/Images/dot.gif)
// all the operator overloaded
} ;
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。
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:
template < typename Right >
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const
{
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt);
}
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> >
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。
template < typename T > struct picker_maker
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
{
typedef picker < constant_t < T > > result;
} ;
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > >
{
typedef picker < T > result;
} ;
下面总的结构就有了:
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。
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。
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。
至此链式操作完美实现。
七. 问题3
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。
template < typename T1, typename T2 >
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
{
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2);
}
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:
template < typename T1, typename T2 >
struct result_2
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
{
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result;
} ;
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?
这个差事就留给了holder自己。
template < int Order >
class holder;
template <>
class holder < 1 >
{
public :
template < typename T >
struct result_1
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
{
typedef T & result;
} ;
template < typename T1, typename T2 >
struct result_2
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
{
typedef T1 & result;
} ;
template < typename T >
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const
{
return (T & )r;
}
template < typename T1, typename T2 >
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const
{
return (T1 & )r1;
}
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/None.gif)
template <>
class holder < 2 >
{
public :
template < typename T >
struct result_1
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
{
typedef T & result;
} ;
template < typename T1, typename T2 >
struct result_2
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
{
typedef T2 & result;
} ;
template < typename T >
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const
{
return (T & )r;
}
template < typename T1, typename T2 >
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const
{
return (T2 & )r2;
}
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/None.gif)
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> >。
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的:
首先 assignment::operator(int, int)被调用:
return l(i, j) = r(i, j);
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int)
return ( int & )i;
return ( int & )j;
最后执行i = j;
可见,参数被正确的选择了。
八. 中期总结
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:
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor
九. 简化
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。
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。
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:
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。
+-*/&|^等
2. 返回引用。
=,各种复合赋值等
3. 返回固定类型。
各种逻辑/比较操作符(返回bool)
4. 原样返回。
operator,
5. 返回解引用的类型。
operator*(单目)
6. 返回地址。
operator&(单目)
7. 下表访问返回类型。
operator[]
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值
operator<<和operator>>
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。
例如针对第一条,我们实现一个policy类:
template < typename Left >
struct value_return
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
{
template < typename T >
struct result_1
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
{
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type;
} ;
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template < typename T1, typename T2 >
struct result_2
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
{
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type;
} ;
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/None.gif)
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait
下面我们来剥离functor中的operator()
首先operator里面的代码全是下面的形式:
return l(t) op r(t)
return l(t1, t2) op r(t1, t2)
return op l(t)
return op l(t1, t2)
return l(t) op
return l(t1, t2) op
return l(t)[r(t)]
return l(t1, t2)[r(t1, t2)]
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:
单目: return f(l(t), r(t));
return f(l(t1, t2), r(t1, t2));
双目: return f(l(t));
return f(l(t1, t2));
下面就是f的实现,以operator/为例
struct meta_divide
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{
template < typename T1, typename T2 >
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
{
return t1 / t2;
}
} ;
这个工作可以让宏来做:
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\
template < typename T1, typename T2 > \
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)
{ return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} };
以后可以直接用
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1)
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
(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。。。)
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
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType >
class unary_op : public Rettype
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{
Left l;
public :
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
unary_op( const Left & l) : l(l)
{}
template < typename T >
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const
{
return FuncType::execute(l(t));
}
template < typename T1, typename T2 >
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
{
return FuncType::execute(l(t1, t2));
}
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/None.gif)
同样还可以申明一个binary_op
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType >
class binary_op : public Rettype
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
{
Left l;
Right r;
public :
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r)
{}
template < typename T >
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const
{
return FuncType::execute(l(t), r(t));
}
template < typename T1, typename T2 >
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
{
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2));
}
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/None.gif)
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
比如要支持操作符operator+,则需要写一行
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1)
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。
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中!
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。。。
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。
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)
下面是修改过的unary_op
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType >
class unary_op
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
{
Left l;
public :
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/InBlock.gif)
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
unary_op( const Left & l) : l(l)
{}
template < typename T >
struct result_1
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
{
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type;
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/InBlock.gif)
template < typename T1, typename T2 >
struct result_2
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
{
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type;
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/InBlock.gif)
template < typename T1, typename T2 >
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
{
return OpClass::execute(lt(t1, t2));
}
template < typename T >
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const
{
return OpClass::execute(lt(t));
}
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/None.gif)
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
好啦,现在才真正完美了。
现在在picker里面就可以这么添加了:
template < typename Right >
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const
{
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt);
}
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。
十. bind
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。
先来分析一下一段例子
int foo( int x, int y)
{ return x - y;}
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3
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。
我们来写个简单的。
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现:
对于函数对象类的版本:
template < typename Func >
struct functor_trait
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
{
typedef typename Func::result_type result_type;
} ;
对于无参数函数的版本:
template < typename Ret >
struct functor_trait < Ret ( * )() >
{
typedef Ret result_type;
} ;
对于单参数函数的版本:
template < typename Ret, typename V1 >
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) >
{
typedef Ret result_type;
} ;
对于双参数函数的版本:
template < typename Ret, typename V1, typename V2 >
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) >
{
typedef Ret result_type;
} ;
等等。。。
然后我们就可以仿照value_return写一个policy
template < typename Func >
struct func_return
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
{
template < typename T >
struct result_1
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
{
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type;
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/InBlock.gif)
template < typename T1, typename T2 >
struct result_2
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
{
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type;
} ;
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/None.gif)
最后一个单参数binder就很容易写出来了
template < typename Func, typename aPicker >
class binder_1
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
{
Func fn;
aPicker pk;
public :
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/InBlock.gif)
template < typename T >
struct result_1
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
{
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type;
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/InBlock.gif)
template < typename T1, typename T2 >
struct result_2
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
{
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type;
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/InBlock.gif)
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk)
{}
template < typename T >
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const
{
return fn(pk(t));
}
template < typename T1, typename T2 >
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
{
return fn(pk(t1, t2));
}
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/None.gif)
一目了然不是么?
最后实现bind
template < typename Func, typename aPicker >
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk)
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
{
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk);
}
2个以上参数的bind可以同理实现。
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。
十一. phoenix
Boost.phoenix可能知道的人不多,让我们来看一段代码吧:
for_each(v.begin(), v.end(),
(
do_
[
cout << _1 << " , "
]
.while_( -- _1),
cout << var( " \n " )
)
);
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:
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
operator,的实现这里略过了,请参照前面的描述。
那么我们就照着这个思路来实现吧:
template < typename Cond, typename Actor >
class do_while
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
{
Cond cd;
Actor act;
public :
template < typename T >
struct result_1
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
{
typedef int result_type;
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/InBlock.gif)
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
do_while( const Cond & cd, const Actor & act) : cd(cd), act(act)
{}
template < typename T >
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const
{
do
{
act(t);
}
while (cd(t));
return 0 ;
}
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/None.gif)
这就是最终的functor,我略去了result_2和2个参数的operator().
代码很清晰,但是还是让我来解释一下为什么要用int作为返回类型。
其实对于do-while语义,返回类型是无意义的,然而将其定义为void会影响在某些情况下return的简洁性,因为return一个void是不合法的。
因此我们将其定为int,并返回0,这样减少了其它地方编码的复杂度。
下面就是产生这个functor的类:
template < typename Actor >
class do_while_actor
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
{
Actor act;
public :
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockStart.gif)
do_while_actor( const Actor & act) : act(act)
{}
template < typename Cond >
picker < do_while < Cond, Actor > > while_( const Cond & cd) const ;
} ;
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/None.gif)
简单吧,注意到这个while_函数,它自动的生成了一个do_while对象。
最后,是那个do_
class do_while_invoker
![](http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
{
public :
template < typename Actor >
do_while_actor < Actor > operator [](Actor act) const
{
return do_while_actor < Actor > (act);
}
} do_;
好啦,现在明白do_[xxx].while_(xxx)是怎么工作的吧?
同样的,我们还可以做if_, while_, for_, switch_等。
最后来说说怎么处理break和continue
显然break的语义超出了我们的能力范围,然而却是有一个东西很适合模拟其行为,那就是异常。
具体实现手法这里就不罗嗦了。
posted on 2006-06-09 13:23
shifan3 阅读(2944)
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