Boost.Spirit.Karma 自定义directive

需求：给定一个参数，若它为1，则不输出；若为1，则输出且追加乘法运算符。

分析：这个需求是很容易满足的，一个if语句就可以了。即便是用karma，只需要eps + alternative。这里主要研究如何自定义directive来完成这个任务。自定义generator是类似的，可以参照karma中的源码。

实现步骤：

设计directive的名字，取名为coef_。希望的使用方法coef_[generator]或coef_("*")[generator]。

使用BOOST_SPIRIT_TERMINAL_NAME_EX宏定义标签

        BOOST_SPIRIT_TERMINAL_NAME_EX(coef_, coef_type);

然后特化use_directive定义使用方法

        template<>struct use_directive<karma::domain, tag::coef_> : mpl::true_ {};template<typename Arg>struct use_directive < karma::domain, terminal_ex <tag::coef_, fusion::vector1<Arg>>> : traits::is_string<Arg> {};

其中的fusion::vector1<Arg> 表明()运算符的参数只有一个。

接下来定义directive的具体规则。规则由一个类实现，然后再将标签(coef_)和实现(coef_directive)关联起来。

因为要定义的是一个作用在单个generator上的directive（即[]运算符只有一个参数），所以从unary_generator类继承。
```
            template <typename Subject>struct coef_directive : unary_generator<coef_directive<Subject> > {};
```

接下来需要定义三个嵌套类型，subject_type，properties和attribute。

                using subject_type = Subject;using properties = typename Subject::properties;template <typename Context, typename Iterator = unused_type>struct attribute : traits::attribute_of<subject_type, Context, Iterator> {};

然后定义directive的构造函数。很明显，需要两个参数：generator和乘法运算符。

                coef_directive(Subject subject, std::string string) :subject{ std::move(subject) }, string{ std::move(string) }{}Subject subject;std::string string;

最后是关键的generate函数，它决定了directive如何进行工作。

                template <typename OutputIterator, typename Context, typename Delimiter, typename Attribute>bool generate(OutputIterator& sink, Context& ctx, Delimiter const& d, Attribute const& attr) const {using attribute_type = typename attribute<Context>::type;if (!traits::has_optional_value(attr)) return false;traits::IsOne<Attribute> IsOne;if (IsOne(traits::extract_from<attribute_type>(attr, ctx))) return true;returnsubject.generate(sink, ctx, d, attr) &&string_generate(sink, string) &&delimit_out(sink, d);}

然后是一个不太重要的函数what。

               template <typename Context>info what(Context& context) const {return info("coefficient", subject.what(context));}

最后需要将coef_和coef_directive关联起来。因为有两种用法，所以需要两次特化。

          template <typename Subject, typename Modifiers>struct make_directive<tag::coef_, Subject, Modifiers> {using result_type = coef_directive<Subject>;result_type operator()(unused_type, Subject const& subject, unused_type) const {return result_type{ subject, "" };}};template <typename Subject, typename Arg, typename Modifiers>struct make_directive<terminal_ex <tag::coef_, fusion::vector1<Arg>>, Subject, Modifiers,typename enable_if<traits::is_string<Arg>>::type> {using result_type = coef_directive<Subject>;template <typename Terminal>result_type operator()(Terminal const& term, Subject const& subject, unused_type) const {return result_type{ subject, fusion::at_c<0>(term.args) };}};

剩下一点点工作。其中IsOne是这里coef_directive用到的一个traits

           template <typename Subject>struct has_semantic_action<karma::coef_directive<Subject> > : unary_has_semantic_action<Subject> {};template <typename Subject, typename Attribute, typename Context, typename Iterator>struct handles_container<karma::coef_directive<Subject>, Attribute, Context, Iterator>: unary_handles_container<Subject, Attribute, Context, Iterator> {};template<typename T>struct IsOne {bool operator()(T const& t) const {return t == 1;}};

完整代码：

#include <boost/spirit/home/support/terminal.hpp>
#include <boost/spirit/home/support/handles_container.hpp>
#include <boost/spirit/home/support/has_semantic_action.hpp>
#include <boost/spirit/home/karma/delimit_out.hpp>
#include <boost/spirit/home/karma/meta_compiler.hpp>
#include <boost/spirit/home/karma/detail/attributes.hpp>
#include <string>namespace boost {namespace spirit {BOOST_SPIRIT_TERMINAL_NAME_EX(coef_, coef_type);template<>struct use_directive<karma::domain, tag::coef_> : mpl::true_ {};template<typename Arg>struct use_directive < karma::domain, terminal_ex <tag::coef_, fusion::vector1<Arg>>> : traits::is_string<Arg> {};namespace karma {using spirit::coef_;using spirit::coef_type;template <typename Subject>struct coef_directive : unary_generator<coef_directive<Subject> > {using subject_type = Subject;using properties = typename Subject::properties;template <typename Context, typename Iterator = unused_type>struct attribute : traits::attribute_of<subject_type, Context, Iterator> {};coef_directive(Subject subject, std::string string) :subject{ std::move(subject) }, string{ std::move(string) }{}template <typename OutputIterator, typename Context, typename Delimiter, typename Attribute>bool generate(OutputIterator& sink, Context& ctx, Delimiter const& d, Attribute const& attr) const {using attribute_type = typename attribute<Context>::type;if (!traits::has_optional_value(attr)) return false;traits::IsOne<Attribute> IsOne;if (IsOne(traits::extract_from<attribute_type>(attr, ctx))) return true;returnsubject.generate(sink, ctx, d, attr) &&string_generate(sink, string) &&delimit_out(sink, d);}template <typename Context>info what(Context& context) const {return info("coefficient", subject.what(context));}Subject subject;std::string string;};template <typename Subject, typename Modifiers>struct make_directive<tag::coef_, Subject, Modifiers> {using result_type = coef_directive<Subject>;result_type operator()(unused_type, Subject const& subject, unused_type) const {return result_type{ subject, "" };}};template <typename Subject, typename Arg, typename Modifiers>struct make_directive<terminal_ex <tag::coef_, fusion::vector1<Arg>>, Subject, Modifiers,typename enable_if<traits::is_string<Arg>>::type> {using result_type = coef_directive<Subject>;template <typename Terminal>result_type operator()(Terminal const& term, Subject const& subject, unused_type) const {return result_type{ subject, fusion::at_c<0>(term.args) };}};}namespace traits {template <typename Subject>struct has_semantic_action<karma::coef_directive<Subject> > : unary_has_semantic_action<Subject> {};template <typename Subject, typename Attribute, typename Context, typename Iterator>struct handles_container<karma::coef_directive<Subject>, Attribute, Context, Iterator>: unary_handles_container<Subject, Attribute, Context, Iterator> {};template<typename T>struct IsOne {bool operator()(T const& t) const {return t == 1;}};}}
}

测试代码：

#include <boost/spirit/include/karma.hpp>
#include <boost/fusion/include/std_pair.hpp>
#include <iostream>
int main() {std::vector<std::pair<int, int>> v{ {1,1},{2,2},{3,3} };namespace karma = boost::spirit::karma;std::cout << karma::format((karma::coef_("*")[karma::auto_] << karma::auto_) % " + ", v) << "\n";return 0;
}

运行结果：

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