letsboost::proto

sample

サンプルの動作確認バージョン [GCC4.4/1.41.0] [VC9/1.41.0]

だいぶ長いですが、よくある例をやってみました。 m(0, 1) で第0,1要素が取得できるような2×2の行列クラスの足し算を、 Expression Template を使って実装します。

#include <iostream>
#include <boost/proto/proto.hpp>
using namespace std;
using namespace boost;

namespace ETSample
{
	//
	// 今回使う Expression Template の構文。値か、加算式
	//   Grammar ::= _ | Grammar + Grammar
	//
	struct Grammar
		: proto::or_<
			proto::terminal<proto::_>,
			proto::plus<Grammar, Grammar>
		>{};

	//
	// MatrixDomain :: 上記の文法にしたがったETを処理するための色々
	//
	template<typename Expr> struct MatrixExpr;
	struct MatrixDomain
		: proto::domain<proto::generator<MatrixExpr>, Grammar> {};

	//
	// MatrixExpr :: 上記の文法に従ったETの式を表すオブジェクトの型
	//
	template<typename Expr>
	struct MatrixExpr
		: proto::extends<Expr, MatrixExpr<Expr>, MatrixDomain>
	{
		explicit MatrixExpr(const Expr& e)
			: proto::extends<Expr, MatrixExpr<Expr>, MatrixDomain>(e) {}
	};

	//
	// ETで作った式を評価するための評価器。これは第i,j要素の値を返す評価器
	//
	struct EvalCtxByIndex
		: proto::callable_context<const EvalCtxByIndex>
	{
		typedef double result_type;

		int i_, j_;
		EvalCtxByIndex(int i, int j) :  i_(i), j_(j) {}

		// 行列の生データの場合は普通に添え字アクセス
		template<typename Matrix>
		double operator()(proto::tag::terminal, const Matrix& data) const
		{
			return data(i_,j_);
		}

		// 加算式の場合は足し算
		template<typename E1, typename E2>
		double operator()(proto::tag::plus, const E1& e1, const E2& e2) const
		{
			return proto::eval(e1, *this) + proto::eval(e2, *this);
		}
	};

	//
	// 行列クラス本体
	//
	class Matrix
	{
	private:
		double m[2][2];
	public:
		Matrix(){cout<<"Created"<<endl;}
		Matrix(const Matrix&){cout<<"Copied"<<endl;}

		// 添え字アクセス演算子
		double& operator()(int i, int j) { return m[i][j]; }
		const double& operator()(int i, int j) const { return m[i][j]; }

		// ETの式を受け取ったときの代入処理！
		template<typename Expr>
		Matrix& operator=( const Expr& expr )
		{
			for(int i=0; i<2; ++i)
				for(int j=0; j<2; ++j) {
					// ETの式を評価して値を得る
					const EvalCtxByIndex ctx(i, j);
					m[i][j] = proto::eval(proto::as_expr<MatrixDomain>(expr), ctx);
				}
			return *this;
		}
	};

	// MatrixクラスをMatrixDomainのET式として使えるようにするおまじない
	template<typename> struct IsMatrix : mpl::false_ {};
	template<> struct IsMatrix<Matrix> : mpl::true_  {};
	BOOST_PROTO_DEFINE_OPERATORS(IsMatrix, MatrixDomain)
}

int main()
{
	ETSample::Matrix m;
	m(0,0) = 1;
	m(0,1) = 2;
	m(1,0) = 3;
	m(1,1) = 4;
	m = m+m+m;
	cout << m(0,0) << endl;
	cout << m(0,1) << endl;
	cout << m(1,0) << endl;
	cout << m(1,1) << endl;
}

出力結果

Created
3
6
9
12

m+m+m の評価時に中間の Matrix オブジェクトが生成されずに、一発で計算されています。

boost::proto

abstract

sample

出力結果

etc