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            小步慢跑

             

            <轉>Boost源碼剖析之:泛型函數指針類boost::function(修訂版)

               原作者:劉未鵬  

            2003年9月發表于《程序員》,本文較之有極大改動,特別在中后部分:-)   

            前奏 

            如你所知,Boost庫是個特性完備,且具備工業強度的庫,眾多C++權威的參與使其達到了登峰造極的程度。尤其泛型的強大威力在其中被發揮得淋漓盡致,令人瞠目結舌。 然而弱水三千,我們只取一瓢飲。下面,我試圖從最單純的世界開始,一步一步帶領你進入源碼的世界,去探究boost::function(下文簡稱function)內部的精微結構。通常 ,在單純的情況下,對函數的調用簡單而且直觀,像這樣:   

               1:   int fun(int someVal);
               2:    int main(){
               3:    fun(10);
               4:    }

              然而你可能需要在某個時刻將函數指針保存下來,并在以后的另一個時刻調用它,像這樣: 

               1: int fun(int);   
               2: typedef int (*func_handle)(int);
               3: int main()
               4: {    
               5:     func_handle fh=fun;    
               6:     ... //do something    
               7:     fh(10);    
               8: } 

              但是,如果fun形式為void fun(int)呢?如你所見,fun可能有無數種形式,如果對fun的每一個形式都typedef一個對應的func_handle,則程序員會焦頭爛額,不勝其擾,代碼也可能變得臃腫和丑陋不堪,甚至如果fun是仿函數呢?   幸運的是C++泛型可以使代碼變得優雅精致,面對無數種的可能,泛型是最好的選擇。   因此,你只是需要一個能夠保存函數指針的泛型模板類(對應于Command模式),因為泛型編程有一個先天性的優勢——可以借助編譯器的力量在編譯期根據用戶提供的型別信息化身千萬(具現化),所以一個泛型的類可以有無限個具現體,也就是說可以保存無限多種可能型別的函數或類似函數的東西(如,仿函數)。這個類(在Boost庫中的類名為function)與函數指針相比應該有以下一些優勢:  

            • 同一個function對象應能夠接受與它形式兼容的所有函數和仿函數,例如:    
                 1: int f1(int); //這是個函數,形式為 int(int) 
                 2: short f2(double); //這個函數形式為 short(double)    
                 3: struct functor //這是個仿函數類,形式為int(int)    
                 4: {    
                 5:     int operator()(int){}    
                 6: };    
                 7: functor f3; //創建仿函數對象  
                 8: boost::function func; // int(int)型的函數或仿函數  
                 9: func = f1; //接受f1   
                10: func(10); //調用f1(10)   
                11: func = f2; //也能接受short(double)型的f2   
                12: func(10); //調用f2(10)   
                13: func = f3; //也能接受仿函數f3   
                14: func(10); //調用f3(10)  
            • function應能夠和參數綁定以及其它function-construction庫協同工作。例如,function應該也能夠接受std::bind1st返回的仿函數。這一點其實由第一點已經有所保證。  
            • 當接受的一個空的仿函數對象被調用的時候function應該有可預期的行為。  

                 顯然,第一點是我們的重點,所謂形式兼容,就是說,對于:  R1 (T0,T1,T2,...,TN) => FunctionType1   R2 (P0,P1,P2,...,PN) => FunctionType2   兩種類型的函數(廣義),只要滿足:  

            1. R2能夠隱式轉換為R1 
            2. 所有Ti都能夠隱式轉換為Pi (i取0,1,2,...)

            那么就說,boost::function可以接受FunctionType2類型的函數(注意,反之不行)。支持這一論斷的理由是,只要Ti能夠隱式轉型為Pi,那么參數被轉發給真實的函數調用就是安全的,并且如果R2能夠隱式轉型為R1,那么返回真實函數調用所返回的值就是安全的。這里安全的含義是,C++類型系統認為隱式轉換不會丟失信息,或者會給出編譯警告,但能夠通過編譯。  后面你會看到,boost::function通過所謂的invoker非常巧妙地實現了這點,并且阻止了被形式不兼容的函數賦值的操作。  

            探險

                    好吧,準備好,我們要出發了,進行深入源碼世界的探險。先看一個function的最簡單的使用:    

               1: int g(int); //為了讓代碼簡單,假設g有定義,以后的代碼都會如此   
               2: unction f(g);    
               3: f(0);  

            間奏——R(T1,T2,...)函數類型

              雖然這個間奏未免早了點兒,但是為了讓你以后不會帶著迷惑,這顯然是必要的。請保持耐心。  

                  或許你會對模板參數int(int)感到陌生,其實它是個函數型別——函數g的確切型別就是int(int),而我們通常所看到的函數指針型別int (*)(int)則是&g的型別。它們的區別與聯系在于:當把g作為一個值進行拷貝的時候(例如,按值傳參),其類型就會由int(int)退化為int(*)(int),即從函數類型退化為函數指針類型——因為從語義上說,函數不能被“按值拷貝”,但身為函數指針的地址值則是可以被拷貝的。另一方面,如果g被綁定到引用,則其類型不會退化,仍保持函數類型。例如:

               1: template void test_func_type(T ft) //按值傳遞,類型退化   
               2: {    
               3:     static_cast(ft); //引發編譯錯誤,從而看出ft的類型為退化后的函數指針   
               4: }    
               5:  
               6: int g(int); //函數g,名字g的類型為int(int)
               7: test_func_type(g); //注意,并非&g,參數g的類型將會退化為函數指針類型   
               8: int (&ref_f)(int) = g; //注意,并非“= &g”,因為綁定到引用,類型并不退化  

            當然,這樣的代碼不能通過編譯,因為static_cast<>顯然不會讓一個函數指針轉換為int,然而我們就是要它通不過編譯,這樣我們才能窺視到按值傳遞的參數ft的類型到底是什么,從編譯錯誤中我們看出,ft的類型是int(*)(int),也就是說,在按值傳遞的過程中,g的類型退化為函數指針類型,變得和&g的類型一樣了。而ref_t的類型則是引用,引用綁定則沒有引起類型退化。  請注意,函數類型乃是個極其特殊的類型,在大多數時候它都會退化為函數指針類型,以便滿足拷貝語義,只有面對引用綁定的時候,能夠維持原來的類型。當然,對于boost::function,總是按值拷貝。  

            繼續旅程 

                   好吧,回過神來,我們還有更多地帶要去探究。  

                   function實際上進行了模板偏特化,Boost庫給function的類聲明為:

               1: template<typename Signature, //函數類型
               2:  typename Allocator = ...
               3:  > //Allocator并非重點,故不作介紹
               4:  class function;

             事實上function類只是個薄薄的外覆(wrapper),真正起作用的是偏特化版本。  對于function形式,偏特化版本的function源碼像這樣(實際上在boost源代碼中你看不到模板參數T0的聲明,也看不到function1,它們被宏替換掉了,那些精巧的宏是為了減小可見的代碼量,至于它們的細節則又是一個世界,以下代碼可看作對將那些令人眼花繚亂的宏展開后所得到的代碼,具有更好的可讀性): 

               1:   //摘自:”boost/function/function_template.hpp”
               2: template<typename R,typename T0,typename Allocator>
               3:   class function<R(T0),Allocator> //對R(T0)函數類型的偏特化版本
               4:           :public function1<R,T0,Allocator> //為R(T0)形式的函數準備的基類,在下面討論
               5:   {
               6:       typedef function1<R,T0,Allocator> base_type;
               7:       typedef function selftype;
               8:       struct clear_type{}; //馬上你會看到這個蹊蹺的類型定義的作用
               9:  
              10:   public:
              11:       function() : base_type() {} //默認構造
              12:       template<typename Functor> //模板化的構造函數,為了能夠接受形式兼容的仿函數對象
              13:        function(Functor f, typename enable_if<
              14:        (ice_not<(is_same<Functor, int>::value)>::value),
              15:        int
              16:       >::type = 0) :base_type(f){} 
              17:  
              18:       function(clear_type*) : base_type() {} //這個構造函數的作用在下面解釋
              19:       self_type& operator=(const self_type& f) //同類型function對象之間應該能夠賦值
              20:       {
              21:           self_type(f).swap(*this); //swap技巧,細節見《Effective STL》
              22:           return *this;
              23:       }
              24:       ...
              25:   };
              26:   enable_if

            你一定對模板構造函數中出現的那個冗長的enable_if<...>的作用心存疑惑,其實它的作用說穿了很簡單,就是:當用戶構造:

              function f(0);

              的時候,將該(帶有enable_if的)構造函數從重載決議的候選集中踢掉。使重載決議的結果為選中第三個構造函數:

              function(clear_type*):base_type(){}

              從而進行缺省構造。  而說得冗長一點就是:當f的類型——Functor——不是int時,該構造函數就是“有效(enable)”的,會被重載決議選中。但如果用戶提供了一個0,用意是構造一個空(null)的函數指針,那么該函數就會由于“SFINAE”原則而被從重載決議的候選函數中踢掉。為什么要這樣呢?因為該構造函數負責把確切的f保存起來,它假定f并非0。那應該選擇誰呢?第三個構造函數!其參數類型是clear_type*,當然,0可以被賦給任何指針,所以它被選出,執行缺省的構造行為。

             基類 functionN

              function的骨架就這些。也許你會問,function作為一個仿函數類,怎么沒有重載operator()——這可是身為仿函數的標志啊!別急,function把這些煩人的任務都丟給了它的基類functionN,根據情況不同,N可能為0,1,2...,說具體一點就是:根據用戶使用function時給出的函數類型,function將會繼承自不同的基類——如果用戶給出的函數類型為“R()”形式的,即僅有一個參數,則function繼承自function0,而對于R(T0)形式的函數類型,則繼承自function1,依此類推。前面說過,function只是一層外覆,而所有的秘密都在其基類functionN中!

              不知道你有沒有發現,function的骨架中也幾乎沒有用到函數類型的信息,事實上,它也將這些信息一股腦兒拋給了基類。在這過程中,混沌一團的int(int)型別被拆解為兩個單獨的模板參數傳給基類:

               1: template<typename R,typename T0,typename Allocator>
               2:   class function<R(T0),Allocator> //R(T0)整個為一型別
               3:   :public function1<R,T0,Allocator> //拆解為兩個模板參數R,T0傳給基類

            好了,下面我們深入基類function1。真正豐富的寶藏在里面。

            function1

              function1的源代碼像這樣(與上面一樣,事實上有些代碼你是看不到的,為了不讓你迷惑,我給出的是將宏展開后得到的代碼):

               1: //摘自:”boost/function/function_template.hpp”
               2: template<typename R,typename T0,class Allocator = ...>
               3:   class function1:public function_base //function_base負責管理內存
               4:   {
               5:    ...
               6:   public:
               7:   typedef R result_type; //返回類型
               8:   typedef function1 self_type;
               9:  
              10:    function1() : function_base(),invoker(0){}//默認構造
              11:   
              12:     template<typename Functor>//模板構造函數
              13:   function1(Functor const & f,  typename enable_if<...>::type = 0) : function_base(), invoker(0)
              14:   {
              15:        this->assign_to(f); //這兒真正進行賦值,assign_to的代碼在下面列出
              16:   }
              17:   function1(clear_type*) : function_base(), invoker(0){} //該構造函數上面解釋過
              18:   
              19:     function1(const function& f) : //拷貝構造函數
              20:        function_base(),invoker(0)
              21:     {
              22:        this->assign_to_own(f); //專用于在function之間賦值的assignment
              23:   }
              24:   
              25:      result_type operator()(T0 a0) const //身為仿函數的標志!
              26:    { //下面負責調用指向的函數
              27:        if (this->empty())
              28:        boost::throw_exception(bad_function_call());
              29:        //這里進行真正的函數調用,使用invoker
              30:        internal_result_type result = invoker(function_base::functor,a0); 
              31:        return static_cast<result_type>(result);
              32:      }
              33:   template<typename Functor>
              34:    void assign_to(Functor f) //所有的構造函數都調用它!具有多個重載版本。
              35:    {
              36:    //以一個get_function_tag萃取出Functor的類別(category)!
              37:    typedef typename detail::function::get_function_tag<Functor>::type tag;
              38:    this->assign_to(f, tag());//根據不同類別的Functor采取不同的assign策略!
              39:    }
              40:   get_function_tag<>能萃取出Functor的類別(category),有下面幾種類別
              41:   struct function_ptr_tag {}; //函數指針類別
              42:   struct function_obj_tag {}; //仿函數對象類別
              43:   struct member_ptr_tag {}; //成員函數類別
              44:   struct function_obj_ref_tag {};//以ref(obj)加以封裝的類別,具有引用語義
              45:   struct stateless_function_obj_tag {}; //無狀態函數對象
              46:   滿足以下所有條件:
              47:   has_trivial_constructor
              48:   has_trivial_copy
              49:   has_trivial_destructor
              50:   is_empty
              51:   的仿函數對象稱為stateless的
              52:   而對于不同的函數類別,assign_to有各個不同的重載版本,如下:
              53:   template<typename FunctionPtr> //如果是函數指針就調用這個版本
              54:   ? void assign_to(FunctionPtr f, function_ptr_tag) //這個版本針對函數指針
              55:   { 
              56:   clear();
              57:    if (f){
              58:    typedef typename detail::function::get_function_invoker1<
              59:    FunctionPtr,R,T0>::type invoker_type;
              60:    invoker = &invoker_type::invoke; //invoke是static成員函數
              61:    function_base::manager = //管理策略
              62:    &detail::function::functor_manager<FunctionPtr, Allocator>::manage;
              63:    function_base::functor = //交給function的函數指針或仿函數對象指針最終在這兒保存
              64:    function_base::manager(
              65:   detail::function::make_any_pointer((void (*)())(f)),
              66:    detail::function::clone_functor_tag);//實際上拷貝了一份函數指針
              67:    }
              68:    }
              69:    ...
              70:    typedef internal_result_type (*invoker_type)(detail::function::any_pointer,T0);
              71:    invoker_type invoker; //重要成員,負責調用函數!
              72:    };

                  你可能已經被這段“夾敘夾議”的代碼弄得頭昏腦漲了,但這才剛剛開始!  

            function的底層存儲機制  

                  請將目光轉向上面的代碼段末尾的assign_to函數中,其中有兩行深色的代碼,分別對function_base里的manager和functor成員賦值。這兩行代碼肩負了保存各種函數指針的任務。

              manager是一個函數指針,它所指向的函數代表管理策略,例如,對于函數指針,僅僅作一次賦值,就保存完畢了,但是對于仿函數,得額外分配一次內存,然后將仿函數拷貝到分配的內存中,這才完成了保存的任務。這些策略根據函數的類別而定,上面代碼中的assign_to函數是針對函數指針類別的重載版本,所以manager的策略是不作任何內存分配,直接返回被轉型為“void(*)()”(利于在底層以統一的形式保存)的函數指針就行了,這從代碼中可以看出。

              需要說明的是,對于函數指針,function_base并不知道也不關心它要保存的函數指針是什么確切的類型,只要是函數指針就行,因為它總會把該函數指針f轉型為“void (*)()”類型,然后保存在functor成員中,functor成員是一個union:

               1: union any_pointer
               2: {
               3:    void* obj_ptr; //任意仿函數對象指針都可以用static_cast<>轉型為void*型   
               4:      const void* const_obj_ptr; //為const仿函數準備的
               5:    void (*func_ptr)(); //任意函數指針都可以用reinterpret_cast<>轉型為void(*)()型
               6:    char data[1];   
               7: };   

            這個any_pointer可以通過安全轉型保存所有形式的仿函數和函數指針,承載在底層保存數據的任務  

            function的調用機制——invoker   

                 我們把目光轉到function1的定義的最底部,那兒定義了它最重要的成員invoker,它是一個函數指針,所指向的函數就是function的調用機制所在,invoker的類型為:    

               1: typedef internal_result_type (*invoker_type)(any_pointer,T0);

              前面已經說過,any_pointer是個union,可以保存任何類型的函數指針或函數對象,里面保存的是用戶注冊的函數或仿函數,T0為調用any_pointer中的函數的參數的型別(對于不同情況,可能會有T1,T2等)。這也就是說,invoker負責調用保存在any_pointer中的用戶提供的函數或仿函數。  那么,invoker這個函數指針到底指向什么函數呢——也就是說,在什么時候invoker被賦值了呢?我們再次把目光轉向assign_to函數,其中有一行對invoker成員賦值的語句,從這行語句出發我們可以揭露invoker的全部奧秘:    

               1: invoker = &invoker_type::invoke; //invoke是static成員函數

              請不要把這個invoker_type和上面那個函數指針型別invoker_type混淆起來,這個invoker_type是位于assign_to函數中的一個局部的typedef,所以隱藏了后者(即類作用域中的那個invoker_type——invoker成員的類型)。往上一行,你就看到這個局部型別invoker_type的定義了:

                

               1: typedef typename get_function_invoker1<FunctionPtr,R,T0>::type invoker_type;

             get_function_invoker1又是何物?很顯然,這是個traits,其內嵌的::type會根據不同的模板參數表現為不同的類型,在本例中,::type的類型將會被推導為  function_invoker1   而function_invoker1是個類模板,其定義為: 

               1: template<typename FunctionPtr,
               2:  typename R,typename T0> //注意這里的模板參數,后面會解釋
               3:   struct function_invoker1
               4:   {
               5:      static R invoke(any_pointer function_ptr,T0 a0)
               6:      {
               7:           FunctionPtr f = reinterpret_cast<FunctionPtr>(function_ptr.func_ptr);
               8:           return f(a0);
               9:      }
              10:   };

            所以對invoker的賦值最終相當于:

                 invoker=&function_invoker1::invoke;

                   而function_invoker1::invoke是靜態成員函數,它被實例化后相當于:

               1: static int invoke(any_pointer function_ptr,int a0) 
               2: {   
               3:  //先轉型,再調用,注意,這一行語句還有一個額外的作用,在后面解釋
               4:  int (*f)(int) = reinterpret_cast(function_ptr.func_ptr);    
               5: //因為f指向的是用戶保存在該function中的函數或仿函數,所以這一行語句進行了真實的調用!
               6:  return f(a0);
               7: }

             

              我們可以看出,在invoke函數中,真正的調用現身了。

              如果接受的是仿函數,則有function_obj_invoker1與它對應,后者也是一個類似的模板,它的invoke靜態成員函數的形式也是:

               static R invoke(any_pointer function_obj_ptr,T0 a0);

              其中function_obj_ptr是指向仿函數的指針,所以其invoke靜態成員函數中對它的調用語句是這樣的:

               1:   FunctionObj* f = (FunctionObj*)(function_obj_ptr.obj_ptr);
               2:   return (*f)(a0); //調用用戶的仿函數

             

              最后一種可能:如果接受的是成員函數怎么辦呢?簡單的答案是:boost::function并沒有為成員函數作任何特殊準備!理由也很簡單,boost::function只要先將成員函數封裝為仿函數,然后將其作為一般的仿函數對待就行了,具體代碼就不列了,STL中有一個函數模板std::mem_fun就是用于封裝成員函數指針的,它返回的是一個仿函數。boost中也對該函數模板做了擴充,使它可以接受任意多個參數的成員函數。

              做一個,送一個——invoker的額外好處

               我們注意到function的構造和賦值函數及其基類的構造和賦值函數都是模板函數,這是因為用戶可能提供函數也可能提供函數模板,但最關鍵的還是,functiont提供一種能力:對于function類型的泛型函數指針,用戶可以給它一個int(int)類型的函數——是的,這是可行且安全的,因為其返回值類型int可以安全的轉型為double,而對于這種類型兼容性的檢查就在上面分析的invoke靜態成員函數中,這就是我們要說的額外好處——如果類型兼容,那么invoke函數就能正常編譯通過,但如果用戶給出類型不兼容的函數,就會得到一個錯誤,這個錯誤是在編譯器實例化invoke函數代碼的時候給出的,例如,用戶如果這樣寫:

               1:    RT1 f(P1,P2); // RT1(P1,P2)函數類型,這里的RT1,P1,P2假定已經定義,這是一般化的符號
               2:    function f_ptr; 
               3:     //RT(P)函數類型,同樣假定RT,P已定義
               4:     f_ptr = &f; //類型不兼容,錯誤!

             

              這就會導致編譯錯誤,錯誤發生在invoke靜態成員函數中。下面我就為你解釋為什么。

              我想你對function_invoker1考的三個模板參數仍然心存疑惑,我們再一次來回顧一下其聲明:

               1: template<typename FunctionPtr,typename R,typename T0>  struct function_invoker1

              我們還得把目光投向assign_to模板函數,其中使用function_invoker1的時候是這樣的:

               1: typedef typename detail::function::get_function_invoker1< FunctionPtr,R,T0>::type invoker_type;

             這里,給出的FunctionPtr,R,T0三個模板參數將會原封不動的傳給function_invoker1,那么對于我們上面的錯誤示例,這三個模板參數各是什么呢?

              首先,我們很容易看出,FunctionPtr就是assign_to模板函數的模板參數,也就是用戶傳遞的函數或仿函數的類型,在我們的錯誤示例中,函數f的類型為RT1(P1,P2),所以   FunctionPtr = RT1(*)(P1,P2)

              而R,T0則是用戶在實例化function模板時給出的模板參數,我們寫的是function,于是:

              R = RT

              T0 = P

              所以,對于我們的錯誤示例,invoker_type的類型為:

               function_invoker1< RT1(*)(P1,P2),RT,P>

              對于這樣一個function_invoker1,其內部的invoke靜態成員函數被實例化為:

               1: static RT invoke(any_pointer function_ptr,P a0)
               2: {
               3:   RT1 (*f)(P1,P2)= //FunctorPtr f =
               4:  reinterpret_cast<RT1(*)(P1,P2)>(function_ptr.func_ptr);
               5:   
               6:  return f(a0); //錯啦!瞧瞧f的型別,f接受一個P類型的參數嗎?編譯器在此打住。
               7:  //這行語句的另一個隱含的檢查是返回值類型匹配,f(...)返回RT1,而invoke須得返回RT
               8: }

            看看最后一行語句,所有的檢查都在那里了——我們最終把檢查“委托”給了C++底層的類型系統。

              很精妙不是嗎?雖然在模板形式的assign_to函數中,看起來我們并不關心到底用戶給的參數是何類型,看起來用戶可以把任何函數或仿函數塞過來,但是一旦下面觸及invoker的賦值,就得實例化invoke靜態成員函數,其中的:

               return f(a0);

              一下就把問題暴露出來了!這種把類型檢查延遲到最后,不得不進行的時候,由C++底層的類型系統來負責檢查的手法的確很奇妙——看起來我們沒有在assign_to函數中及時利用類型信息進行類型檢查,但是我們卻并沒有喪失任何類型安全性,一切最終都逃不過C++底層的類型系統的考驗!

            function如何對待成員函數

               對于成員函數,assign_to的重載版本只有一行:

               1: this->assign_to(mem_fn(f));

              mem_fun(f)返回一個仿函數,它封裝了成員函數f,之后一切皆與仿函數無異。

              關于mem_fun的細節,這里就不多說了,大家可以參考STL中的實現,相信很容易看懂,這里只簡單的提醒一下,成員函數封裝的效果是這樣的:

               R (C::*)(T0,T1,...) --> R (*)(C*,T0,T1,...) 或 R (*)(C&,T0,T1,...)

              safe_bool慣用手法

              如你所知,對于函數指針fptr,我們可以這樣測試它:if(fptr) ...,所以function也應該提供這一特性,然而如果直接重載operator bool()則會導致下面的代碼成為合法的:

               1:  
               2:   function f;
               3:   bool b=f;

             

              這顯然不妥,所以function用另一個巧妙的手法替代它,既所謂的safe_bool慣用手法,這在function定義內部的源碼如下:

               1:  struct dummy { void nonnull(){};};
               2:   typedef void (dummy::*safe_bool)(); //確保safebool不能轉型為任何其它類型!
               3:    operator safe_bool () const 
               4:    { 
               5:         return (this->empty())? 0 : &dummy::nonnull; 
               6: }

              這樣,當你寫if(f)的時候,編譯器會找到operator safe_bool(),從而將f轉型為safe_bool,這是個指針類型,if語句會正確判定它是否為空。而當你試圖把f賦給其它類型的變量的時候則會遭到編譯期的拒絕——因為safe_bool無法向其它類型轉換。

              get_function_tag<>

              get_function_tag<>用于萃取出函數所屬類別(category),各個類別在源代碼中已經列出,至于它到底是如何萃取的,這與本文關系不是很大,有一點需要提醒一下:函數指針類型也是指針類型,這聽起來完全是句廢話,但是考慮這樣的代碼:

               1: template struct is_pointer{enum{value=0};};
               2: mplate struct is_pointer{enum{value=1};};
               3: d::cout<::value; //這將輸出 1 

             

              也就是說int(*)(int)可以與T*形式匹配,匹配時T為int(int)。

              最后一些細節

              1. 我沒有給出function_base的源代碼,實際上那很簡單,它最主要的成員就是union any_pointer型的數據成員

               detail::function::any_pointer functor; //用于統一保存函數指針及仿函數對象指針

              2. 我沒有給出functor_manager的信息,實際上它與function的實現沒有太大關系,它負責copy和delete函數對象,如果必要的話。所以我將它略去,它的源碼在:”boost/function/function_base.hpp”里。

              3. 我給出的源代碼是將宏展開后的版本,實際的代碼中充斥著讓人眼花繚亂的宏,關于那些宏則又是一個奇妙的世界。Boost庫通過那些宏省去了許多可見代碼量。隨著函數參數的不同,那些宏會擴展出function2,function3...各個版本。

              本文只研究了int(int)型的情況,其它只是參數數目的改變而已。經過宏的擴展,function的偏特化版本將有:  

               1: template<typename R,typename Allocator>
               2:   class function<R(),Allocator>:public function0<R,Allocator>
               3:   {...};
               4:   template<typename R,typename T0,typename Allocator>
               5:   class function<R(T0),Allocator>:public function1<R,T0,Allocator>
               6:   {...};
               7:   template<typename R,typename T0,typename T1,typename Allocator>
               8:   class function<R(T0,T1),Allocator>:public function2<R,T0,T1,Allocator>
               9:  {...};

              等更多版本,一共有BOOST_FUNCTION_MAX_ARGS+1個版本,BOOST_FUNCTION_MAX_ARGS為一個宏,表示最多能夠接受有多少個參數的函數及仿函數對象,你可以重新定義這個宏為一個新值,以控制function所能支持的函數參數個數的最大值。其中的function0,function1,function2等名字也由宏擴展出。  關于作者:  劉未鵬是南大的學生,喜愛關于C++的一切,另外還喜歡的是.NET,雖然C#很爛,但是.NET的確不錯,正打算寫一個剖析Rotor(Shared source CLI)源代碼的系列,深掘.NET內部的架構及實現,但由于正忙于考研,不知何年何月才能開始...   

            于 2004-10-2 23:24 修改完畢 :-)

            posted on 2012-07-25 11:29 zaccheo 閱讀(1540) 評論(0)  編輯 收藏 引用

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