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在 STL 中有各種容器，而 STL 算法允許我們對容器中的元素做各種操作，下面的程序?qū)τ诿恳粋€當(dāng)代的 C++ 程序員都應(yīng)該是輕而易舉的：

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>
#include <string>

using namespace std;

struct print
{
    void operator()(const string& _str)
    {
        cout << _str << endl;
    }
};

int main()
{
    list<string> str_list;
    str_list.push_front("hello");
    str_list.push_front("world");
   
    list<string> another_list;
    another_list.push_back("hello");
    another_list.push_back("world");
   
    for_each(str_list.begin(), str_list.end(), print());
    for_each(another_list.begin(), another_list.end(), print());
}

運行結(jié)果：

world
hello
hello
world

簡單的東西往往能說明深刻的道理，在這個程序里，我們遇到的本質(zhì)問題是什么？首先，我們有一個容器；其次，我們可以往容器里面放東西，最后，我們可以通過算法把一個操作施加于這個容器中的每一個（也可以是部分）元素中。這就是上面程序中凝結(jié)的本質(zhì)問題。

MPL 可以看成是 STL 的編譯期版本，或者說元編程版本。它同樣也提供了各種容器，只不過容納的對象不是數(shù)據(jù)，而是類型。它們的構(gòu)造方式語法上比較類似，或者甚至，我以為，更有趣一點：

#include <string>
#include <iostream>
#include <boost/mpl/at.hpp>
#include <boost/mpl/list.hpp>
#include <boost/mpl/push_front.hpp>

using namespace boost;

int main()
{
    typedef mpl::list<> type_list1;
    typedef mpl::push_front<type_list1, int>::type type_list2;
    typedef mpl::push_front<type_list2, std::string>::type type_list;
   
    // 或者這樣更好
    typedef mpl::list<int, std::string> another_list;
   
    std::cout << typeid(mpl::at_c<type_list, 0>::type).name() << std::endl;
    std::cout << typeid(mpl::at_c<type_list, 1>::type).name() << std::endl;
   
    std::cout << typeid(mpl::at_c<another_list, 0>::type).name() << std::endl;
    std::cout << typeid(mpl::at_c<another_list, 1>::type).name() << std::endl;
}

稍微解釋一下。mpl::list 就是 std::list 的元編程版本，而 mpl::push_front 是什么就不用我說了。mpl::at_c 是一個元編程算法，作用相當(dāng)于運行期的 [ ] 運算符，也就是得到一個容器中在某個位置上的元素。在 VC7.1 下面，執(zhí)行結(jié)果是

class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> >
int
int
class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> >

這跟運行期的 list 的行為幾乎完全一致。

當(dāng)然，mpl 也有 for_each ，而且我們也可以為 for_each 提供一個元編程 functor 。什么是元編程 functor ？運行時的 functor 是一個提供了 operator() 重載的 struct ，而元編程 functor 就是一個提供了 operator() 模板的 struct ：

#include <string>
#include <iostream>
#include <boost/mpl/at.hpp>
#include <boost/mpl/list.hpp>
#include <boost/mpl/push_front.hpp>
#include <boost/mpl/for_each.hpp>

using namespace boost;

struct print
{
    template <class T>
    void operator()(const T&)
    {
        std::cout << typeid(T).name() << std::endl;
    }
};

int main()
{
    typedef mpl::list<> type_list1;
    typedef mpl::push_front<type_list1, int>::type type_list2;
    typedef mpl::push_front<type_list2, std::string>::type type_list;
   
    typedef mpl::list<int, std::string> another_list;
   
    mpl::for_each<type_list>(print());
    mpl::for_each<another_list>(print());
}

輸出與上面使用 mpl::at_c 的程序完全相同。

當(dāng)然，到現(xiàn)在為止，這些程序都還是只停留在純粹的玩具程序上，能不能做點稍微有用的事情呢？當(dāng)然可以。假定我們有這樣一個繼承體系：根是一個抽象類 Product ，它有一些派生類，例如 PC ， Printer 等等，它們的公共方法 SerialNo 會返回自己的產(chǎn)品序列號，而這個序列號是在構(gòu)造的時候決定的：

class Product
{
public:
    virtual std::string SerialNo()const = 0;
};

class PC : public Product
{
public:
    PC(const std::string& _sn)
        : sn_(_sn)
    {}

    std::string SerialNo()const
    {
        return sn_;
    }
private:
    std::string sn_;
};

class Printer : public Product
{
public:
    Printer(const std::string& _sn)
        : sn_(_sn)
    {}
   
    std::string SerialNo()const
    {
        return sn_;
    }
private:
    std::string sn_;
};

用 mpl::list 把這些類型放在同一個 list 里面當(dāng)然不在話下，但是我們希望有一個類似 factory 模式的實現(xiàn)，讓我們可以自由創(chuàng)建它們。下面的程序用 mpl::for_each 為 list 中的每一個類型創(chuàng)建一個實例，它當(dāng)然可以被擴(kuò)展來做些很有用的事情。

#include <string>
#include <sstream>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <list>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <boost/mpl/at.hpp>
#include <boost/mpl/list.hpp>
#include <boost/mpl/for_each.hpp>

using namespace boost;

class Product
{
public:
    virtual std::string SerialNo()const = 0;
};

class PC : public Product
{
public:
    PC(const std::string& _sn)
        : sn_(_sn)
    {}

    std::string SerialNo()const
    {
        return sn_;
    }
private:
    std::string sn_;
};

class Printer : public Product
{
public:
    Printer(const std::string& _sn)
        : sn_(_sn)
    {}
   
    std::string SerialNo()const
    {
        return sn_;
    }
private:
    std::string sn_;
};

struct print
{
    template <class T>
    void operator()(const T& product)
    {
        std::cout << "Type: " << typeid(T).name()
                  << " SerialNo: " << product.SerialNo() << std::endl;
    }
};

// 由于 PC 和 Print 都沒有默認(rèn)的 constructor ，必須加上這個
template <class T>
struct wrap {};

struct Create
{
    Create(const std::string& _line)
        : line_(_line)
        , serial_(0)
    {}
   
    template <class T>
    void operator()(wrap<T>)
    {
        std::stringstream ss;
        ss << line_ << '_' << serial_++;
        shared_ptr<T> product(new T(ss.str()));
       
        print()(*product);
    }
   
    std::string line_;
    unsigned long serial_;
};

int main()
{  
    typedef mpl::list<Printer, PC> product_list;
   
    mpl::for_each<product_list, wrap<mpl::_1> >(Create("line1"));
}

輸出：

Type: class Printer SerialNo: line1_0
Type: class PC SerialNo: line1_1

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