一. 什么是Lambda |iLeOztuE
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 g % q7
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, z[0L?~$
0fxA*]h
:(} {uG
D*Siy;
class filler !lm^(SSv
{ _:+W0YS
public : =\J^_g4-l
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ?#ndMv!$
} ; ~PHAC@pU
, =IbZ
~ d/Doi
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: !vr">@}K
#lM!s
%&c[g O!Za
cm%QV?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); }KCXo/y
f6PXcV
7Nh6 `
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。
0
!E* >
28d:
lD6hL8[
p !AQ
二. 战前分析 Za jQ B
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。 <#7}'@
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)&] k#r
@+syD
9:!n'mn
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); #i7!
/* --------------------------------------------- */ 4M i*bN,
vector < int *> vp( 10 ); }bIEW ho
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); I= x
/* --------------------------------------------- */ wS%I.
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); wDem
}uO
/* --------------------------------------------- */ 5G_*T
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); }{ pNasAU
/* --------------------------------------------- */ $ZK4Ps -$
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' );
b?CmKiM%
/* --------------------------------------------- */ uCNQ.Nbf C
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); r@e_cD]
M
5[al^'y
|w>"oaLN|Q
m589C+7
看了之后,我们可以思考一些问题: k^C;"awh
1._1, _2是什么? &Km?(%?
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。 lR{eO~'~V
2._1 = 1是在做什么? b&*^\hY9b
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。 S@Yb)">ZQ
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。 W7l/{a
@
UQPd@IVu6
6y%BJU.I
三. 动工 6@wnF>'/\
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: (vz)GrH>
UrH^T;#
5;>M&qmN
g5V9fnb!d
template < typename T > 6IPhy.8
class assignment S%Pk@n`z]
{ vo!:uvy;2
T value; cGsP0LkHC
public : ,
y{o!w
assignment( const T & v) : value(v) {} ^(N+s?
template < typename T2 > ;#EB0TK
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } <Sm=,Sw
} ; UmiW_JB
I?4J69'
q_OIzZ@
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 .#5<ZAh/?
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment qnrf%rS
^5 F-7R8Q
D4Uz@2_
#n{wK+lz
class holder yeE_1C .
{ H<}<f:
public : Lt@4F
template < typename T >
/A_</GYs
assignment < T > operator = ( const T & t) const
*ErTDy(
{ '3[Ecy#
return assignment < T > (t); 9s73mu`Twg
} Tl8S|Rg
} ; tI*u"%#t
: 60PO
_#f/VE
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: Arir=q^2
b1nw,(hLY
static holder _1; O4\GL
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 &r~~1BnpHm
w]tv<U={
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ~M(K{6R
而不用手动写一个函数对象。 M(b'4
Ip.5I!h[Xb
|WXu;uf$.u
%CF(SK2w
四. 问题分析 v :6`(5
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 ?.\CUVK
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 pSE"]N
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 S;+bQ.
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 X]C-y,r[M
下面我们可以对这几个问题进行分析。 j[wGR_EE
P8DJv-f`
五. 问题1:一致性 OjJlGEl w
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| j,6dGb
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Yi7`iC
Ln[R}qD
struct holder e`k
2g^
{ #4%,09+
// ;o%r{:lng
template < typename T > g@MTKqs
T & operator ()( const T & r) const P~ffgzP
{ ll[U-v{
return (T & )r; ^uIZs}=+
} ws?p2$ Cla
} ; }(op;7
g3LAi#m
这样的话assignment也必须相应改动: uO,90g[C/R
6D{|! i|r4
template < typename Left, typename Right > 1k{ E7eL
class assignment NkNw9?:#4
{ bi#o1jR
Left l; o2a`4K
Right r; ln9MVF'!&
public : n U$Lp`
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} [5 a`$yaQ
template < typename T2 > j,EE`g&
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } PovPO
} ; :E4i@ O7%
cU%#oEMf<
同时,holder的operator=也需要改动: -a&wOn-W
<gf:QX!
template < typename T > 2NIK0%6
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const #^!oP$>1
{ RX?Nv4-
return assignment < holder, T > ( * this , t); *|_u~v:)|5
} 9e=F
fJc,KZy
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 Gp;[WY\
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 .LnXKRd{
*% Vd2jW/
return l(rhs) = r; &Vnet7LfU
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 @iC!Q>D
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: J>!p^|S{
I4qzdD
template < typename Tp > \Qu~iB(Y
class constant_t )c]GgPH
{
Gp@Y=mU
const Tp t; 8
l}tYl`|
public : |
2p\M?@
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 8{%/!ylJz
template < typename T > N7+K$)3
const Tp & operator ()( const T & r) const 0)k%nIhj
{ mQVduG
return t;
?o9l{4~g
}
pfZn<n5p
} ; =Q3Go8b4HJ
9DKmXL
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ?D57HCd`n
下面就可以修改holder的operator=了 \m5:~,p=
<C#
s0UX
template < typename T > W%0-SR
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const '~liDz*O
{ \
{"8(ELX
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); tQo"$ JN}
} W=I%3F_C"R
G\jr^d\
同时也要修改assignment的operator() 5XFhjVmEL
EU>@k{Qt
template < typename T2 > -_>c P
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 7-W(gD!`
现在代码看起来就很一致了。
w>/KQ> \"
rd%3eR?V
六. 问题2:链式操作 d 'x;]#S
现在让我们来看看如何处理链式操作。 8V=I[UF.1?
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。 c7wza/r>
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。 `1M_rG1/+
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。 uZ<Bfrc
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ~g1@-)zYxK
Qbt
fKn95
template < typename T > Axj<e!{D
struct result_1 m_\CK5T_
{ rUx%2O|qu
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; =k3QymA
} ; m='+->O*'l
=wS:)%u
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: z-krL: A
PcDPRX!@
template < typename T > .u
W_(Rqg
struct ref gj6"U{D
{ -W+dsZ Sv8
typedef T & reference; Srol0D I
} ; mz9Kwxe
template < typename T > {D`F$=Dlw
struct ref < T &> ~aA+L-s|
{ aW w`v[v
typedef T & reference; [m}x
} ; .Ddl.9p5
oY +RG|j@
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: A{&Etu(K
b*P\a
template < typename T > pxDZ}4mOh
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const &(Xp_3PO
{ U?xl%qF`)
return l(t) = r(t); G>#L
} Br-y`s~cP
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 #cjB <APY
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 #BT=
K
UT[KwM{y
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 = 2My-%i
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: {oz04KGsH
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 v oC<
/}E
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Ij#%Qu
最后的布局是: Pw$'TE}
Add wx<5*8zP
/ \ 6"ZQN)7
Divide 5 1<bSH n9
/ \ z^Oiwzo
_1 3 <@;e N&
似乎一切都解决了?不。 jUBlIVl]
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。 J
)@x:,o
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。 ~POe0!}
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: #H7(d T
4I {|M,+
template < typename Right > Eq'{uV:
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 6@Eip[e
Right & rt) const 3 5|5|ma
{ *dUnP{6 g
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); DrMcE31
} Nm\I_wjX
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 }=XL^a|V
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。 }o)GBWqHR
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。 (qohb0
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。 #n~/~*:i92
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。 #;?z<
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? L$7v;R3
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: sjShm
%9Ulgs8 =
template < class Action > f$(w>B7..
class picker : public Action C_'Ug
{ {&K#~[)
public : [Hn+r &
picker( const Action & act) : Action(act) {} (CuaBHR
// all the operator overloaded ^IQC:21
} ; -qx Z3
E37`g}ZS
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。 D5AKOM!`
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: nSd?P'PFg
$9Z8P_^.0(
template < typename Right > tw*qlb FHv
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ';b/D
{ (qB$I\
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); QdDdrR^&
} /l:3*u
PPE:@!u<
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ,JVD ;u
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。 }\l5|Ft[!
mjy%xzVr6^
template < typename T > struct picker_maker 3R4-MK
{ n%"s_W'E
typedef picker < constant_t < T > > result; PX]A1Kt?
} ; z
KJ6j ]m
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > HESwz{eSS
{ }>)"!p;t_
typedef picker < T > result; wPqIy}-
} ; jL`S6E?7
r,yhc =
下面总的结构就有了: |? r,W~9`
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!QO
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。 (M5=8g%>d
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 >@TZYdl
至此链式操作完美实现。 V=E9*$b]
#a}fI
o{zo-:>Jp
七. 问题3 {I(Euk>lR
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。 S'TF7u
A"S})
template < typename T1, typename T2 > %) q5hB
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const b/O~f8t
{ M^g"U`
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); %&z9^}Vd[
} ,ci
tzh
,)oUdwR k
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: <=jE,6_|
t3U*rr|A
template < typename T1, typename T2 > nC[L"%E|se
struct result_2 zL)m!:_
{ na8A}\!<
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; \>9%=32u.
} ; \[Rh\v&
cB?HMLbG>
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? >cSc
这个差事就留给了holder自己。 Dc BTW+
PiAA,
$&lS7}
template < int Order > h'kgL~+$
class holder; y4M<L. RO
template <> H>_%ZXL
class holder < 1 > YSv\T '3
{ bU_9GGG|
public : 5=Gq
d4&*
template < typename T > =@{H7z(p&
struct result_1 =
#ocp
{ 8 +uOYNXsA
typedef T & result; H#wn3O
} ; Ld+}T"Z&M>
template < typename T1, typename T2 > 6!b9 6bV
struct result_2 6,s@>8n
{ \zgRzO'N
typedef T1 & result; =%$ _)=}J
} ; 52-^HV
template < typename T > r=qb[4HiV
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const yuKfhg7
{ R.>/%o
return (T & )r; "t4~xs`~X
} xNq&_oY7
template < typename T1, typename T2 > F/@#yQv?
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const N:gS]OI*
{ wm@1jLjrQ
return (T1 & )r1; WWq)CwR
} 0W]Wu[k
} ; d [K56wbpx
9[$g;}w
template <> Kw925@W
class holder < 2 > \]y$[\F>
{ Jq?ai8
public : (AR-8
template < typename T > fN t
struct result_1 L>pP3[~DV
{ 6>bKlYl&9
typedef T & result; 0g`WRe
} ; n6ud;jN|
template < typename T1, typename T2 > ,n&Dg58K
struct result_2 G7zfyw}W
{ WY<ip<
typedef T2 & result; OEZXV ;F
} ; /mqEc9sq,
template < typename T > QE-t v00
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const l2n>Wce9
{ I>ofSaN
return (T & )r; 8kO|t!?:U
} b4,yLVi<T
template < typename T1, typename T2 > ~_^nWT*BV
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const b/
~&M+)
{ ]iPTB
return (T2 & )r2; _0Wdm*
} -,zNFC:6g
} ; q]'VVlP)
Dr`A4LnqY
Yxi.A$g
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> >。 .F%RW8=Q
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: E%/E%9-7\
首先 assignment::operator(int, int)被调用: U
.e Urzu
RZDZ3W(;h
return l(i, j) = r(i, j); 8FbBv"LI,g
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) J*$ !^\s
*B@<{x r
return ( int & )i; +a;:7[%&
return ( int & )j; &z%7Nu
最后执行i = j; /R
F#B#9
可见,参数被正确的选择了。 -+O8v;aC'
k('2K2P
&b{L|I'KYT
7!L"ef62o
NV*t
八. 中期总结 ]sbu9O ^"f
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: #[Ns\%Ri0
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ZTHrjW1
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ]FsPlxk6
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 5k<HO _]
Eepy%-\
-C.eXR{s
$yc&f(Tv
^\Jg
{9a
h9SS
o0]F
九. 简化 z[CCgs&vqe
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 `[CXxp
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 /UM9g+Bb
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: W}JJaZR*X
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 njvmf*A?S
+-*/&|^等 'B6D&xn'%&
2. 返回引用。 wGb{O
=,各种复合赋值等 +F4xCz7f
3. 返回固定类型。 d]w*fn
各种逻辑/比较操作符(返回bool) u3ce\
4. 原样返回。 ><^A4s
operator, tXPS@4F
5. 返回解引用的类型。 W99Fb+$I
operator*(单目) E~{-RZNK
6. 返回地址。 /:C"n|P7Z
operator&(单目) 7F.>M
7. 下表访问返回类型。 /I".n]
operator[] NeeymyW
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 sF(U?)48
operator<<和operator>> K;S&91V)=
$6ITa }o
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。 K Rm4r
例如针对第一条,我们实现一个policy类: >Li
~Og@
r ZGA9duy
template < typename Left > =cqaA^HQL
struct value_return 1~ZDHfd5
{ ^c.b@BE
template < typename T > Q_M2!qj
struct result_1 *>Om3[D
{ ?Tb'J`MO
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; eN,m8A`/S
} ; (Tc ~
1!BV]&,[
template < typename T1, typename T2 > w;{k\=W3Ff
struct result_2 zg|yW6l)9
{ 9;JUc0%
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; qlDLZ.
} ; sm\/wlbE
} ; */?L_\7
x{RTI#a.
$"x(:
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 4!iS"QH?;^
i~k?k.t8
下面我们来剥离functor中的operator() qdUlT*fw
首先operator里面的代码全是下面的形式: F'|,(P
^3AJYu
return l(t) op r(t) -/7[_,
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Tcr&{S&o
return op l(t) a?Q~C<k
return op l(t1, t2) | ql!@M(p
return l(t) op YQe @C
return l(t1, t2) op LOe!qt\&
return l(t)[r(t)] 4Mg09
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] uodO^5"-
1gH5#_?
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: [NaU\;w\
单目: return f(l(t), r(t)); Gf]oRNP,N
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); <1_?.gSi
双目: return f(l(t)); Fv e,&~
return f(l(t1, t2)); )mwY]
!
下面就是f的实现,以operator/为例 nef-xxXC^I
uCmdNY
struct meta_divide 7|65;jm+
{ lm-ubzJN
template < typename T1, typename T2 > O(WFjmHx
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) r|0C G^:C
{ Re,0RM\
return t1 / t2; ^!Bpev
} ,gD30Pylz
} ; mX,#|qLf
} vcr71u
这个工作可以让宏来做: v-OGY[|97
$0cMrf@
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ =oiY'}%(i
template < typename T1, typename T2 > \ "P0o)g+{
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; z36ny o
以后可以直接用 GpxGDN3?
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) d5sGt#
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 BWw7o{d
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) |%zhwDQ.
lWnV{/q\X
qWQJ>
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 xZ4\.K\f]
>+1^X eeS
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > c WK@O>
class unary_op : public Rettype o{>hOs
&
{ VO++(G)
Left l; zA-?x1th&
public : }qbz &%R
unary_op( const Left & l) : l(l) {} s?OGB}
F"B! r -J
template < typename T > APK@Oq
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const r+$ 0u~^
{ etGquW.
return FuncType::execute(l(t)); ?V*>4A
} MV=.(Zs
*7!}[ v_
template < typename T1, typename T2 > u%ih7v!r\
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <&W3\/xx
{ S2j7(T;~YB
return FuncType::execute(l(t1, t2)); iAup',AZg
} d7KeJ$xy}p
} ; y0A2{'w
Z AZQFr'*
?6uh^Qal
同样还可以申明一个binary_op oqE h_[.
2LD4f[a;
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > F(SeD)ml
class binary_op : public Rettype FcfN]!
{ /D)@y548~~
Left l; YMqL,&Q{1
Right r; rr9HC]63
public : G)b ]uX
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} & qd:o}
n=hz7tjaz
template < typename T > W,w g@2
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |#!25qAT
{ G-,PsXSwe
return FuncType::execute(l(t), r(t)); :5@7z9 >
} p'xj:bB
VFG)|Z
template < typename T1, typename T2 > .@=d I
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1
4(?mM3
{ uY'Ib[H
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); RZ?>>Ll6
} ?8vjHEE
} ; n7{1m$/
!kmo%+
(v(_XlMK
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 Prjl ;[I}
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 X*FK6,Y|(
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) : PQA9U|
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。 O7rm(
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! O#u)~C?)8
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。。。 ~ RTjcE
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 @h^5*M
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) gdkO|x
下面是修改过的unary_op 14zo0ANM
_KD(V2W
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > S93NsrBbY
class unary_op @6t3Us~/
{ eb( =V*
Left l; 0}P&G^%"
O\G%rp L$w
public : *sL'6"#Cre
CsuSg*#X+
unary_op( const Left & l) : l(l) {} H<1C5-
:()4eK/\
template < typename T > wBeOMA
struct result_1 &dOV0y_
{ Q[~O`Lz
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; p&ow\AO
} ; uP+
j_is
`o:)PTQNg
template < typename T1, typename T2 > $ g1p!
struct result_2 JTz1M~
{ @&h<jM{D
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; BDB-OJ
} ; fnB-?8K<
Uhg[#TUK
template < typename T1, typename T2 > %e1<N8E4
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4H\O&pSS
{ *NXwllrci
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); m=y6E,
_
} #*Mk@XrV
y{jv-&!xB
template < typename T > )03.6Pvs
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j-A
S {w
{ b*p,s9k7
return OpClass::execute(lt(t)); av`b8cGg
} zb;2xTH+
4tq>Lx^5U
} ; $xloB
<`MHra8
>6<g5ps.n
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug J^t=.-a|
好啦,现在才真正完美了。 U*6-Y%7
现在在picker里面就可以这么添加了: e=2;z
Ulktd^A\
template < typename Right > Dq-h`lh!D#
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const =Oo*7|Z
{ A;Zg:
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); JaIj9KLNX
} %|-Rh^H[JK
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 ytAhhwN~
f_z2d+
czHO)uQ?d`
G~m(&,:Mu
V8,$<1Fi;-
十. bind yn%w'
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。 co~TQpy^
先来分析一下一段例子 <(^-o4Cl
^2=Jv.2{|
]%mg(&p4
int foo( int x, int y) { return x - y;} YY]LK%-
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 i]1[eGF
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 o+aB[+
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。 qrt+{5/t
我们来写个简单的。 ,,{Uz)>'W6
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: :uI}"Bp
对于函数对象类的版本: N%Lh_2EzqV
F htf4
template < typename Func > 9_TZ;e
struct functor_trait } [75`pC~O
{ c)Y I3G$
typedef typename Func::result_type result_type; b!`:|!7r'
} ; 'fg`td
对于无参数函数的版本: aC%0jJ<eo
2b3*zB*@V
template < typename Ret > *nH ?o* #
struct functor_trait < Ret ( * )() > 4vy!'r@
{ Hq%`DWus\
typedef Ret result_type; &"L3U
} ; y"){?
对于单参数函数的版本: 3$y]#L
Z#oo8
template < typename Ret, typename V1 > ~u3I=b
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > .t~I[J\<
{ f'#7i@Je
typedef Ret result_type; O %)+ w
} ; F*]AjD-
对于双参数函数的版本: $jw!DrE
g8vN^nQf[
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > >i=O =w
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > B!8]\D
{ [IHT)%>E8&
typedef Ret result_type; IWMqmCbv
} ; 8, WQ}cC
等等。。。 gbI0?G6XN/
然后我们就可以仿照value_return写一个policy C6/,-?%)
6X'RCJu%
template < typename Func > ^ 0TJys%
struct func_return ]cA){^.Jz
{ 6aj)Fe'2
template < typename T > #G]s.by('
struct result_1 ^K;,,s;0
{ 9MGA#a
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 73]%^kx=
} ; {yfG_J
yyiZV\ /
template < typename T1, typename T2 > [F6=JZ
struct result_2 @B1rtw6
{ 5))?,YkrrI
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; |5Z@7
} ; ff{ESFtD
} ; 9|OQHy
^:DlrI$
-
+>~
最后一个单参数binder就很容易写出来了 9g 2x+@5T^
=fRP9`y
template < typename Func, typename aPicker > -`Z5#8P
class binder_1
xXHz)w
{ {N
_v4})
Func fn; ,ciNoP*-~%
aPicker pk; (-~tb-
public : MiRMjQ2
^ ]`<nO
template < typename T > qdcCX:Z<
struct result_1 d/* [t!
{ w0
"h,{
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; m&;
t;
} ; >~ne(n4qy
j)J4[j
template < typename T1, typename T2 > "e(OO/EZS
struct result_2 ss-Be
{ Q[g%((DL
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Gq0~&6
} ; ,Q}/#/
7OW;omT`
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} OP<@Xz
Ujw^j
template < typename T > \DfvNeF
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const p6jR,m8S
{ Z\@vN[[
return fn(pk(t)); xat)9Yb}0
} 3xj<ATSe
template < typename T1, typename T2 > 9K)OQDv%6D
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .Yh-m
{ q>H!?zi\Hy
return fn(pk(t1, t2)); (}Gl'.>\M
} \8<bb<`
} ; W]rXt,{&
ef|Y2<P
-|V@zSKr3
一目了然不是么? %P yU3
最后实现bind 3 :f5xF
czedn_}%Q
5oORwOP
template < typename Func, typename aPicker > N7Ne
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) *A8CJ
{ N8m^h:b
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); XrBLw}lD`N
} (o e;pa
<