一. 什么是Lambda 8Eyi`~cAiH
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 k3h,c;
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, \ce (/I
`[p*qsp_
_]a8lr+_-
;,![Lar5L
class filler "Lk-R5iFd
{ @.;] $N&J
public : #;sUAR?]
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} (lq7 ct
} ; fCdd,,,}
"K
n
JUXpl
HgPRz C
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: YjN2 ,Xi
!
/;@kXN
Fk@A;22N
i_Dv+^&zV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); /. GHR
FtXd6)_S
d0$dQg
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 23 j{bK
SQhk)S
j&6'sg;n)
2`hc0
IE
二. 战前分析 C` ?6`$Y
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。 86NAa6BW
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 W iql c
7\m.xWX e
sVtxh]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); <`,pyvR Kv
/* --------------------------------------------- */ 4A^=4"BCV
vector < int *> vp( 10 ); M24FuS
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); V9[-# Ti
/* --------------------------------------------- */ >Y=HP&A<
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ~SgW+sDFu
/* --------------------------------------------- */ tgXIj5z
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); px;5X4U
/* --------------------------------------------- */ i1k(3:ay<
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); yQ5&S]Xk$$
/* --------------------------------------------- */ _Mq0QQ42
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 2c`m8EaJ
?tS=rqc8oW
:9un6A9JS
Y[Jt+p]
看了之后,我们可以思考一些问题: |g<1n
1._1, _2是什么? }#}IR5`=E
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。 |M]#D0v
2._1 = 1是在做什么? Tap=K|b ]
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。
AoB~ZWq
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。 jiQJ{yY
XDs )
1T:M?N8J
三. 动工 os6p1"_\f
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: "D0:Y(\
MDn+K#p
{* S8n09v
vFz%#zk>
template < typename T > e=K2]Y Q{
class assignment PkA_uDhw
{ ^%l~|w
T value; 0!X;C!v;
public : Y2709LWmP
assignment( const T & v) : value(v) {} i
bAZ*I
template < typename T2 > QWVH4rg
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ;d$PQi
} ; *fyC@fI>
vJ5` :4n"
+p6cG\Gp
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 \pI)tnu6'U
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment NX7(;02
w{uqy]
B;Pws$J
W:D'k^u
class holder P'f0KZL;
{ ~XAtt\WS
public : F7$x5h@
template < typename T > cpz'upVOZ
assignment < T > operator = ( const T & t) const Q79& Q04XN
{ \Y.&G,?
return assignment < T > (t); U: 6 J ~
} [U+6Tj,
} ; )9'eckt
*>Sb4:
l%"[857
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: k^3 ?Z2a
|O0=Q,<m
static holder _1; *?jU$&Qpj*
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 46(Vq|
0tbximmDb
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); i*34/
而不用手动写一个函数对象。 #hL<9j
{Ic~}>w
$nN`K*%
)o!y7MTl
四. 问题分析 0{M=^96
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。 }#~@HM>6Z
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。 U-.?+`
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 `L<f15][
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 7oY}=281
下面我们可以对这几个问题进行分析。 klHOAb1
4T#B7wVoM
五. 问题1:一致性 g-^Cf
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?| g7*c wu
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Z}bUvr XP
ECHl9;
+
struct holder H':dLR
{ .5=Qfvi*
// V[D[MZ
template < typename T > BM bT:)%
T & operator ()( const T & r) const x`N_tWZ
{ jR~2mf!h*e
return (T & )r; S"?py=7
} QuFcc}{<]
} ; 'G1~\CT
nLK%5C
这样的话assignment也必须相应改动: L \0nO i
WBTdQG
Q6
template < typename Left, typename Right > s8w7/*<d
class assignment -:9E+b
{ @ yJ/!9?^
Left l; ~d oOt
Right r; # Sfz^
public : BNU]NcA#*,
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} @kU{
template < typename T2 > ydp?%RB3w
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } B ;Zsp
} ; 6itp
Mck
J/(3:
a>
同时,holder的operator=也需要改动: ',-4o-
fuJ6
fmT
template < typename T > _%WJ7~>
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const pQ0yZpN%;
{ RB1c!h$u
return assignment < holder, T > ( * this , t); _Y@'<S.
} PAF2=
>L$g ;(g
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。 n"B"Aysz
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 J;+AG^U<
TbyQ'MbUv
return l(rhs) = r; SF*!Z2K
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。 ahgm*Cpc
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: x7$U
$q#|B3N%
template < typename Tp > v8!
1"FYL
class constant_t M7vc/E}]n
{ :b+C<Bp64r
const Tp t; }N;c
public : :32
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ;p~@*c'E
template < typename T > C[ <OF/
const Tp & operator ()( const T & r) const
`o(PcX3/}
{ ;c73:'e
return t; f:L%th
} uiq)?XUKv
} ; ,6rg00wGE
kM>0>fkjE
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 I^ W
下面就可以修改holder的operator=了 7NG^X"N{Ul
)mO|1IDTN
template < typename T > b{H&%Jx)
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const kE QT[Lo
{ mNw|S*C
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); r.M8#YL
} CFD& -tED&
p1t9s
N,
同时也要修改assignment的operator() "El$Sat`
+=I_3Wtth
template < typename T2 > u->UV:u
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } PQAN ,d
现在代码看起来就很一致了。 * bmdY=#7
w2y{3O"p=
六. 问题2:链式操作 KfJF9!U*?
现在让我们来看看如何处理链式操作。 mMO:m8W
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。 Cec!{]DL&
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。 YBQO]3f
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。 P(fTlrb
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct E@QsuS2&
*1iJa
template < typename T > drTX
struct result_1 K9
{ %Bg}
a
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; o2? [*pa
} ; -WP_0
UMUr"-l =
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: *EOIgQp
h
&9Ld:p
template < typename T > /yn1MW[.
struct ref y6Xfddd61
{ 1vQf=t%lw
typedef T & reference; Mvoi
} ; ^.jIus5
template < typename T > PIP2(-{ai
struct ref < T &> SiHZco
I
{ g<oSTAw
typedef T & reference; y]eH@:MJ;A
} ; hf P}+on%
W|~Lmdzj
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: msg&~"Z
&O5%6Sv3d
template < typename T > ~Bn#AkL
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const "
M8j?
{ /HH5Mn*
return l(t) = r(t); (qHI>3tpY
} T#?KY
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。 {y=H49
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 cX"[#Em#
(i>VJr
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 Zeyhr\T
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: rFZB6A<(]
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 5~4I.+~8
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Z 2Fm=88
最后的布局是: %b'ic
Add ohusL9D
/ \ 2H fP$.
Divide 5 <QTu"i
/ \ ,6PV"E)_
_1 3 YTxUKE:
似乎一切都解决了?不。 Rj9ME,u
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。 2?rg&og6
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。 3toY #!1Ch
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: a9Lf_/w{ &
`7}6
template < typename Right > ')I/D4v
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const My'M~#kO,
Right & rt) const & PrV+Lv
{ NS6Bi3~
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); zAt!jP0E
} N!m-gymmF
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 <=n$oMO
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。 ymXR#E
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。 9I=J#Hi|+
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。 >[,Rt"[V
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。 1 9a"@WB@
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? ov zIJbf
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: +pc_KR
wA)
NB
template < class Action > qrO]t\
class picker : public Action b,/fz6
{N
{ ^"K
public : yAR''>
picker( const Action & act) : Action(act) {} "Q'#V!
// all the operator overloaded jfZ(5Qu3.H
} ; ,XCC#F(d1
=PAvPj&}e
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。 6%C:k,Cx{d
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: 016l$K4
/L'm@8
template < typename Right > ;r>?V2,tm
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const %l[Cm4
{ 1K^blOLXe
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 6#6Ve$Vl]
} mN@)b+~(S
C9x'yBDv
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 3lhXD_Y
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。 xeo;4c#S5
A2qus$
template < typename T > struct picker_maker \bqNjlu
{ @JE:\
typedef picker < constant_t < T > > result; qqQnL[`)C
} ; FyJI@PZdI-
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > Bo.x
{ xT{qeHeZ9,
typedef picker < T > result; )QaI{ z
} ; 2{!'L'km
a+szA};
下面总的结构就有了: $&EZVZ{r
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。 's@v'u3
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。 [nn/a?Z4S
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ?c"No|@+
至此链式操作完美实现。 a-x8LfcbF
l!Z>QE`.S
N+\#k*n?
七. 问题3 26>e0hBh&
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。 gl:vJD
T,Cq;|g5E
template < typename T1, typename T2 > = t<!W
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -aLBj?N c[
{ HI#}M|4n
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 6g29!F`y
} Usk@{
q`E6hm
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: HcUivC
39S}/S)
template < typename T1, typename T2 > X}0NeG^'O
struct result_2 X|L.fB=
{ `hM`bcS
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; FoWE<
} ; Thn-8DT
^=bJ
_'
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? 9~ajEs
这个差事就留给了holder自己。 *'`ByS
,~X^8oY
] $$ciFM
template < int Order > -WE pBt7*
class holder; b.47KJz t
template <> y&t&'l/m
class holder < 1 > x`{ni6}
{ 4o9#B:N]J
public : hz<kR@k}
template < typename T > ktU98Bk]
struct result_1 Sq/M
%z5'
{ eT[,k[#q
typedef T & result; f?#:@ zcL
} ; s#&jE
GBug
template < typename T1, typename T2 > dE_BV=H{
struct result_2 ~e{AgY)
{ yx3M0Qo
typedef T1 & result; g~h`wv'
} ; }h5pM`|1
template < typename T > .^I,C!O#
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const @7 &rDZ
{ {F6hx9?
return (T & )r; TGdD7n&Ehh
} Ko\m8\3?fK
template < typename T1, typename T2 > 7~C@x+1S/
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const W:4]-i?2
{ K7M7T5<
return (T1 & )r1; ScQJsFE6
} z(g4D!
} ; j^llO1i/
3T# zxu
template <> Ayc}uuu
class holder < 2 > }/x `w
{ a^iefwsNc
public : yrR<F5xge
template < typename T > "@Ra>qb
struct result_1 Ik>sd@X*|
{ %((F}9_6
typedef T & result; ppR~e*rv-
} ; =\J^_g4-l
template < typename T1, typename T2 > =:P9 $
struct result_2 qeQTW@6
F
{ <4^ _dJ9=
typedef T2 & result; Cj"k
Fq4
} ; #AyM!
template < typename T > @bmu4!"d
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const {[hV['Awv
{ f5
wn`a~h
return (T & )r; hx+a.N
} kMo;<Z
template < typename T1, typename T2 > U;i:k%Bzy
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const pTOS}A[dh
{ P%xk
return (T2 & )r2; @Q!f^
} {O5;V/00}
} ; f6PXcV
*hF5cM[
M cNj TD
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> >。 ZWG$MFEjl
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Rde#=>@V
首先 assignment::operator(int, int)被调用: IxYuJpi
6f?5/hq
return l(i, j) = r(i, j); !a[
voUS
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 'dQ2"x?4
|bi"J;y
return ( int & )i; 09_3`K.*
return ( int & )j; !R//"{k0?
最后执行i = j; HO41)m+&
可见,参数被正确的选择了。 "6Nma)8
n/pM[gI
UN`-;!
>9esZA^';
',z'.t
八. 中期总结 (toGU
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 1MRt_*N4
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 xh#ef=Bw
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 JZD27[b
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor uDafPTF
FGr0W|?v
Fr,>|
NJz8ANpro$
=NSLx 2:T
Z]1~9:7ap
九. 简化 rMTtPuc2
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。 Cl\Vk
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 -tF5$pb'
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: #`:60#l
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 \'GX^0yK
+-*/&|^等 Al$"k[-Uin
2. 返回引用。 r@e_cD]
M
=,各种复合赋值等 %HL@O]ftS
3. 返回固定类型。 TqKL(Qw
E
各种逻辑/比较操作符(返回bool) |w>"oaLN|Q
4. 原样返回。 n~8-+$6OR
operator, 'ujtw:Z:
5. 返回解引用的类型。 udqGa)&0
operator*(单目) I>=7|G
6. 返回地址。 d{9rEB?
operator&(单目) PP[{c
7. 下表访问返回类型。 "h_n/}r=
operator[] s+yBxgQ/
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 A0oC*/
operator<<和operator>> 3iV/7~
O
W7l/{a
@
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 *VIM!/YW
例如针对第一条,我们实现一个policy类: e l'^9K
6y%BJU.I
template < typename Left > _66zXfM<
struct value_return =k2+VI
{ zIH[
:
template < typename T >
:?@d\c'
struct result_1 +{]/
b%P
{ HzQ6KYAM q
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; @-qxNw
} ; kzLj1Ix2
bNevHKS
template < typename T1, typename T2 > r7C
m
struct result_2 yHCQY4/
{ G+m|A*[>
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; UB .FX
} ; h[C!cX
} ; yf3%g\k
yIXM}i:
^(N+s?
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait "0`r]5 5d
k1$|vzMh
下面我们来剥离functor中的operator() wx}\0(]Gl
首先operator里面的代码全是下面的形式: =(Mv@eA"
~)tMR9=wX
return l(t) op r(t) iWCN2om
return l(t1, t2) op r(t1, t2) H3QAIsGS
return op l(t) \
CV(c]
return op l(t1, t2) WT'P[RU2
return l(t) op gO*cX&
return l(t1, t2) op qnrf%rS
return l(t)[r(t)] +z>*m`}F
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Gd%6lab
6\\B{%3R2
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: > :!faWX
单目: return f(l(t), r(t)); lr +Kwve
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); $SG^, !!&A
双目: return f(l(t)); qq[2h~6P]
return f(l(t1, t2)); }!Qo
wG
下面就是f的实现,以operator/为例 .3{S6#
Ca@[]-_H
struct meta_divide -R~;E[
{%
{ O7s0M?4
template < typename T1, typename T2 > #T#&qo#
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) '3[Ecy#
{ dI>)4( )
return t1 / t2;
PLFM[t/
} j:)
(`
} ; V,|l&-
m ~fqZK
这个工作可以让宏来做: Y'Wj7P
_#f/VE
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ q,aWF5m@
template < typename T1, typename T2 > \ +**H7: bO
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ^ T(l3r
以后可以直接用 =ub&@~E
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) mgG0uV
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 ^yy\CtG
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) zi-zg Lx
|rW}s+Kcr
"SLN8x49(
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 w]tv<U={
Eqp?cKrji
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Mr2dhSQ!
class unary_op : public Rettype LP@Q8{'
{ XXuU@G6Z7$
Left l; cX7xG U
public : L.U [eH
unary_op( const Left & l) : l(l) {} gWy2$)
}=s@y"["
template < typename T > ukS@8/eJ
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Bwb3@vNA
{ %L/Wc,My
return FuncType::execute(l(t)); ppb]RN|)
} k L*Q})
S;+bQ.
template < typename T1, typename T2 > *N\U{)b\
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const zclt2?
{ j[wGR_EE
return FuncType::execute(l(t1, t2)); wXuHD<<
} (W=z0Lqu
} ; OjJlGEl w
o6xl,T%
E|6X.Ny]
同样还可以申明一个binary_op fU>"d>6!S
i&mu=J[
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Z=825[p
class binary_op : public Rettype VG2TiR1
{ D?@330'P9C
Left l; KNIYar*3
Right r; vq( @B
public : K`(STvtM
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} d!G%n
*
NjYpNd?g
template < typename T > KSh<_`j
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3z\:{yl
{ ,_u8y&<|I
return FuncType::execute(l(t), r(t)); VH#]67
} rm2{PV<+d
OPwp(b
template < typename T1, typename T2 > z}8rD}BH
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
G!XizhE
{ #jA|04w
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); \w^U<_zq
} qa`bR%eH
} ; NZ7a^xT_)
`+1*)bYxU
S@N&W&W#~
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 l:j9lBS
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 [ {lF1+];@
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) {s=QwZdR
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。 aina6@S
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! &IXr*I
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。。。 UbY-)9==
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 JY9Hqf
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) e#FaK^V
下面是修改过的unary_op sw{EV0&>m
-a&wOn-W
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > <gf:QX!
class unary_op ?v8RY,Q30
{ ~}83\LI}
Left l; 9zi/z_G
<MT_zET
public : Zp-
Av8
g 4Vt"2|
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 1swh7
/~J#c=
template < typename T > 0/{-X[z
struct result_1
S3)JEZi
{ S U2`H7C*
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 6M+~{9(S
} ; *=@Z\]"?
2}~1poyi>
template < typename T1, typename T2 > ',m,wp`
struct result_2 `j_R ?mY
{ <|
Xf4.
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; $'?CY)h{
} ; <JF78MD\
[gIStKe
template < typename T1, typename T2 > |I)xK@7
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const iu*u|e
{ pOIFO=k
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); +;FF0_
} "Q2[A]4E
6$fC
R
template < typename T > cl:*Q{(Cjk
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const AGK+~EjL@
{ gTO%
return OpClass::execute(lt(t)); C(e!cOG
} P*I\FV
aOWbIS[8
} ; 6st(s@>
hLx*$Z>
2[j|:Ng7
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 2/B(T5PY@
好啦,现在才真正完美了。 Ls*.=ARq
现在在picker里面就可以这么添加了: LEyn1d
{:S{a+9~
template < typename Right > ; bP7|
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const |06J4H~k
{ zrnc~I+
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); clG3t
eC
} 4sNM#]%|
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 4J94iI>S.l
jDH)S{k
I`Rxijz
RM%lhDFY
PeTA:MW
十. bind 6Oo'&3@
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 *J1pxZ^
先来分析一下一段例子 +n2x@ 0op
;E*^AW
,2 &'8:B
int foo( int x, int y) { return x - y;} RDzL@xCcn
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 '["Y;/>
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 >%Y.X38Z[
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 ,A[HYc|uy
我们来写个简单的。 ]vKxgfF
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: .u
W_(Rqg
对于函数对象类的版本: gj6"U{D
yMX4 f
template < typename Func > %4n=qK9T5
struct functor_trait ZPZ1
7-
{ dn%/SJC
typedef typename Func::result_type result_type; #?}Y~Oe
} ; Y$oBsg\v
对于无参数函数的版本: G!0|ocE}
O}#*U+j
template < typename Ret > M 80U s.
struct functor_trait < Ret ( * )() > iDHmS6_c
{ RoJ&dK
typedef Ret result_type; ;#rtV;
} ; `z+:Z>>
对于单参数函数的版本:
"thfd"-
szmjp{g0
template < typename Ret, typename V1 > Br-y`s~cP
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > #cjB <APY
{ #BT=
K
typedef Ret result_type; UT[KwM{y
} ; = 2My-%i
对于双参数函数的版本: {oz04KGsH
v oC<
/}E
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > |mMW"(~
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > tkNuM0
{ wx<5*8zP
typedef Ret result_type; LjxTRtB_
} ; F\,3z7s
等等。。。 Y`lC4*g
然后我们就可以仿照value_return写一个policy MzJ5_}
"uZ'oN
template < typename Func > x6:$lZ(
struct func_return "* 'rzd
{ w5qhKu!1
template < typename T > v[F_r
struct result_1 {(xNC#
{ Ai#W.
n
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; e^Jy-?E
} ; f"k/j?e*
j}0*`[c
template < typename T1, typename T2 > <`6-J `.
struct result_2 joM98H@
{ K;[V`)d'
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; fFSW\4JD=
} ; OP:;?Fs9`
} ; 8)R)h/E>
(">!vz
<C CEqY4
最后一个单参数binder就很容易写出来了 xA&