一. 什么是Lambda b]JI@=s?
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 D*Q.G8(
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, kzS=g|_
ACK1@eF
_ZAch zV
(?b@b[D~4
class filler Px>va01n
{ TV}}dw
public : 9lo[&^<
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 8g>b
} ; .~gl19#:T
M}hrO-C
9=/N|m8.
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: T^}
;*[9Q'lI*
Gj /3kS~@
[&qA\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ]fI/(e_U
da$BUAqU
H2-28XGc
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 e|r0zw S
D["MUB4l
v1.q$ f^(
\BI/G
二. 战前分析 1[;@AE2Y
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。 8 )\M:s~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 i(6J>^I
7e&\{*
XL}<1-}
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); mi2o1"Jd$`
/* --------------------------------------------- */ Cv=GZGn-
vector < int *> vp( 10 ); 7=*VpX1
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); H%z@h~s>
/* --------------------------------------------- */ cUDg M
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Cj;/Uhs
/* --------------------------------------------- */ y02u?wJ
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); wX'}4Z=C~
/* --------------------------------------------- */ (5uJZ!m
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); xnq><4
/* --------------------------------------------- */ Pcu|k/tk
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); [D'Gr*5~{
C/v}^#cLD
j:1uP^.
o VB"f
看了之后,我们可以思考一些问题: ]i8c\UV \
1._1, _2是什么? :nQp.N*p
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 =V^@%YIn
2._1 = 1是在做什么? MPRO
!45Z
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 a`Z{
xme=
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 U 0ZB^`
F1A1@{8bN
wTpD1"_R
三. 动工 BGjb`U#%3
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Xi~9&ed#$i
5iWe-xQ>
SQKt}kDbM
YlUpASW
template < typename T > ?TuI:dC
class assignment EE%s<_k`
{ bx(w:]2
T value; +(ny|r[#
public : d~[UXQC
assignment( const T & v) : value(v) {} !O\X+#j
template < typename T2 > bc}dYK3$q
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 1-$P0
} ; vbn>mg5
Uh+jt,RB`
aW@oE
~`
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 cTj~lO6
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment `)tK^[,<W
SLA#= K
B/Ba5z"r$
4Vx+[8W
class holder /w~C~6z
@!
{ zPQ$\$7xB
public : $j
!8?
template < typename T > `D)S-7BR
assignment < T > operator = ( const T & t) const %UmbDGDWI
{ p}8ratmN
return assignment < T > (t); lS3 _Ild
} 6{^*JC5nj
} ; |Q u_E
qP`?M\!O
3"B+xbe=
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: M+UMR+K
<NL+9l R
static holder _1; nh|EZp]
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 4JK@<GBK6
r!M#7FDs(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Q=XA"R
而不用手动写一个函数对象。
.
X0t"
DJJZJ}7
TA9dkYlE/
7NUenCdc
四. 问题分析 T Xl\hL\+
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 Wbs^(iUU}
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 <
[w++F~
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 }1\?()rB
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 I tgH>L'
下面我们可以对这几个问题进行分析。 DoTs9w|5
intvlki]be
五. 问题1:一致性 Wb'*lT0=
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| Obg@YIwn
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ec`>KuY
:3 PG f
struct holder ev*c4^z:s
{ 3v G
// 1y(iE C
template < typename T > |H<|{{E
T & operator ()( const T & r) const kEx8+2s=M
{ &8juS,b
return (T & )r; ZG!x$yi$
} x1:vUHwC
} ; ^U"
q|[qy
v7g
[Lk
这样的话assignment也必须相应改动: i:R!T,
cy9N:MR(c
template < typename Left, typename Right > [6tR&D#K
class assignment -wBnwn-
{ Y]?Kqc
Left l; s%FP6u7[i
Right r; 2}GKHC
public : z{@=_5;
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} b,zR5R^D;
template < typename T2 > EP/&m|o|G
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 3s#|Y,{?6R
} ;
>_n:_
XlE$.
同时,holder的operator=也需要改动: }#YIl@E
g2!0vB>
template < typename T > (di)`D5Q
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const DI L)7K4
{ @F>[DW]O
return assignment < holder, T > ( * this , t); 9 J$Y,Z
} ks)fQFSbu
|Tj`qJGVw
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。 1VRqz5
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 k0gJ('zah
M|$H+e }:
return l(rhs) = r; F%w\D9+P
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Jv-zB]3&
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 39'X$!
ajf_)G5X P
template < typename Tp > *'kC8ZR5
class constant_t ,^UcRZ8.H
{ 4Sd+"3M
const Tp t; 2l]C55p)s
public : H57jBD
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} wY."Lw> 6
template < typename T > =>E44v
const Tp & operator ()( const T & r) const 37.)@
{ &Z;Eu'ia
return t; Pc di
} ! hOOpZf7
} ; bEOOFs
o{s4.LKK
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 UHTb61Gs
下面就可以修改holder的operator=了 j@kRv@
2b{@]Fp
template < typename T > @]}Qh;a~
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 7lnM|nD
{ Q*TQ*J7".X
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); =|DkD-
O
} SLbavP#G
:Kt{t46)
同时也要修改assignment的operator() AmUe0CQ:k'
{|t?
template < typename T2 > \oD=X}UQw(
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } \!?
PhNv
现在代码看起来就很一致了。 x<)!$cg
)%-\hl]
六. 问题2:链式操作 -NI@xJO4(;
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Au\=ypK
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。 A
`H]q5d
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。 dqK
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。 qrORP3D@
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct *o2_EqXL*
KJ05Zx~uma
template < typename T > -&HoR!af
struct result_1 Cys/1DkE
{ '<U[;H9\
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; f(zuRM^5
} ; -qr:c9\px
a'L7y%
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: Jq=>H@il
)gm \e?^
template < typename T > _s=Pk[e
struct ref 3mnL V*aRt
{ ~>wq;T:=
typedef T & reference; LOYyj?^7
} ; Lu u-c<*M
template < typename T > [eTck73
struct ref < T &> pQ6t]DJ4
{ N'q/7jOy
typedef T & reference; gP"Mu#/D
} ; ".7KEnx
Zzzi\5&gU
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: A?<"^<A^
q'U-{~q%
template < typename T > 1OJD\wc
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const #v]aT
]}
{ ,_7tRkn
return l(t) = r(t); +[go7A$5
} U#^:f7-$.
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。 qy0_1xT-
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ]q\=
zz''FmedF
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 ?}>B4Z)
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: H'(o}cn7~
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 mfi'>o#
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ^IegR>
最后的布局是: 4~J1pcBno%
Add ?.'oxW
/ \ w6%CBE2
Divide 5 mf_9O
/ \ X2mm'JDwK
_1 3 za 4B+&JJ
似乎一切都解决了?不。 x#xO {
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。 70l;**"4
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。 '%/u103{e
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: -O q=J;
y8 u)Q
template < typename Right > Z`Eb
L
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const "I1M$^8n
Right & rt) const +c2=*IA/
{ Bd]DhPhJ
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); @9Pn(fd]
} v-]-wNqT
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Gb)iB
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 kj"_Y"q=
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 -D':7!@
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 LfSUY
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 :JG}%
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? D,R2wNF
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: xRZT
bI0+J)
template < class Action > dD2e"OIX
class picker : public Action zEL[%(fnc
{ 4'e8VI0
public : tQ<2K*3]
picker( const Action & act) : Action(act) {} WmBnc#>gK
// all the operator overloaded -m-WUox4"
} ; -]MP,P%
|?b"my$g$
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。 #j5^/*XW
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: \O4=mJ
{.)~4.LhQM
template < typename Right > P+l^Ep8P
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const +*~3"ww<
{ @"5u~o')@v
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); f
}e7g d]M
} "N"k8,LH
U}h
|Zk
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > fxa^SV
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。 7!r`DZ"yF
<GR: 5pJ%
template < typename T > struct picker_maker cHd39H9
{ RH 0a\RC!G
typedef picker < constant_t < T > > result; |"*:ZSj
} ; 1T`"/*!
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 5~5ypQj
{ AYerz
typedef picker < T > result; M57(,#g
} ; #&gy@!a~
\OB3gnR
下面总的结构就有了: o8"xoXK5xf
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。 Q:=/d$*xd
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 S-dV
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 GDntGTE~sk
至此链式操作完美实现。 o%7yhCY
zK;t041e
MeS$+9jV(
七. 问题3 Hn.UJ4V
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。 'IszS!kY
9|DC<Zn&B#
template < typename T1, typename T2 > iDN,}:<V
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const rKq]zHgpo
{ <GEn9;\
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Reo0ZU>
} v}i}pQ\DK
djM=QafB:C
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: Rl8-a8j$f.
:r=_\?
template < typename T1, typename T2 > o~ed0>D-LS
struct result_2 qa6up|xUnn
{ XjNu|H/
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; &n
wg$z{Y
} ; ya=51~ by"
}% *g\%L
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? rG6/h'!|
这个差事就留给了holder自己。 /0(KKZ)
bHM
.&4G
HVpaVM
template < int Order > .}wir,
class holder; dQb?Zi7g
template <> lB-7.
class holder < 1 > E83nEUs
{ 'cv/"26#
public : WDq3K/7\
template < typename T > C/=ZNl9"fn
struct result_1 tK*f8X+q
{ oxZ(qfjS
typedef T & result; w.\:I[
} ; o-_a0j
template < typename T1, typename T2 > fz*6 B NJ
struct result_2 Nx__zC^r
{ q6dq@
typedef T1 & result; WD:5C3;
} ; nYHk~<a
template < typename T > ]M/w];:
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const v)06`G
{ J$oJ
return (T & )r; ak zb<aT
} ;A_QI>>
template < typename T1, typename T2 > d
{4br
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const &x3y.}1
{ ]So%/rOvX
return (T1 & )r1; lz>hP
} !VW#hc\A5
} ; :BS`Q/<w
9Z=Bs)-y.
template <> q!n|Ju<
class holder < 2 > %/7`G-a.B
{ .gB*Y!c7
public : .Kx5Kh{
template < typename T > [M.Vu
struct result_1 ?^5x
d1>E
{ &^Io\
typedef T & result; No?pv"
} ; R[b?kT-%
template < typename T1, typename T2 > lPH]fWt<
struct result_2 |<E%hf
{ 28-@Ga4
typedef T2 & result; rfk';ph
} ; <H.Ml>q:r
template < typename T > 0R.@\?bhL
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const |cH\w"DcXw
{ E4PP&'
return (T & )r; WVVqH_
} cla4%|kq3Y
template < typename T1, typename T2 > n`6vM4rM)
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 1.+MX(w
{ hod|o1C&
return (T2 & )r2; q
o'1Pknz
} -C\m'T,1
} ; !!9V0[
1\1o65en
+f+\uObi:
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> >。 {w2<;YXj!
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: RtSk;U1
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ?wmr~j
`=oN &!
return l(i, j) = r(i, j); E@?jsN7
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) $
_ gMJ\{
kWWb<WRW:
return ( int & )i; >LjvMj ]
return ( int & )j; VBOq~>V6(v
最后执行i = j; zITXEorF!J
可见,参数被正确的选择了。 h5F1mr1Sa
fPst<)
P", 53R+"
&cZD{Z
$Cte$jg{;
八. 中期总结 z*:^*,
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: ^NP" m
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 yHCBf)N7\
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 t.NG]ejZ
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor klPc l[.w
Q|:\
)5B90[M|t
x}-r Ar
GMFp,Df
Y]P]^3
九. 简化 dq[CT
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。 Ucv-}oa-?
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 8%Pjx7'<
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!sxM5(*
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 (ZDRjBth[
+-*/&|^等 <UeO+M(
2. 返回引用。 8eL[,uw
=,各种复合赋值等 %A?Ym33
3. 返回固定类型。 %T!UEl`v
各种逻辑/比较操作符(返回bool) WnA]gyc
4. 原样返回。 BH\qm
(X
operator, Rom|Bqo;
5. 返回解引用的类型。 pS9CtQqvgy
operator*(单目) )t0t*xu#
6. 返回地址。 a(!:a+9WOP
operator&(单目) ?$9C[Kw`
7. 下表访问返回类型。 t[%9z6t
operator[] sy4$!,W:
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Ry tQNwv3
operator<<和operator>> Q']:k}y
q
f-1}
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。
!1;DRF
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ;DBO
HX?5O$<<N
template < typename Left > Rax}r
struct value_return \%f4)Qb
{ >PfYHO
template < typename T > Fod2KS;g
struct result_1 t: r
{ ^!!@O91T
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; d2Bn`VI
} ; ,@8>=rT
YB.r-c"Y
template < typename T1, typename T2 > e%o6s+"
struct result_2 =k'3rm*ld
{ hBOI:4u[
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; mq do@
} ; UeX3cD
} ; ^3 F[^#"
.^fq$7Y}7
+kmPQdO;*/
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait RV.*_FG
M n3cIGL
下面我们来剥离functor中的operator() r. =_=V/t
首先operator里面的代码全是下面的形式: mM&H;W
\&n]W\
return l(t) op r(t) ;N6L`|
return l(t1, t2) op r(t1, t2) zsc8Lw
return op l(t) H@.j@l
return op l(t1, t2) rX)PN3TD
return l(t) op P
BpjE}[Q
return l(t1, t2) op @_YlHe&W
return l(t)[r(t)] ehoDWO]S
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ej]^VS7w[r
ebcGdC/%>
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: n'U*8ID
单目: return f(l(t), r(t)); RgZBh04q
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); }b\e2ZK
双目: return f(l(t)); ]Jq1b210
return f(l(t1, t2)); T4F}MVK
下面就是f的实现,以operator/为例 'RC(ss1G
<}L`d(E@f
struct meta_divide pJ ;J>7Gt
{ x;?4A J{
template < typename T1, typename T2 > m1heU3BUWU
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ~
b!mKyrZ
{ O$V
6QJ
return t1 / t2; {+0]diD
} yNoJrA
} ; s*>s;S?{|
&jT>)MXPu
这个工作可以让宏来做: $pyM<:*L&<
FVPhk 2
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ nw+L _b
template < typename T1, typename T2 > \ h/?8F^C#v
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 3J7TWOJVw
以后可以直接用 ZT5t~5W
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) f<=
#WV
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 #I'W[\l~+
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) ;]D@KxO$dJ
:bkACuaEn
tO~DA>R
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 M`*B/Fh2
KJo[!|.
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > bae .?+0[
class unary_op : public Rettype _r0oOp E
{ /pan{.< k
Left l; R]VY
PNns
public : #I|Vyufw
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @s}I_@
.h~M&d!
template < typename T > !@{_Qt1
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const wj!p6D;;S
{ iA3d[%tBb
return FuncType::execute(l(t)); &?IOrHSv!
} [cwc}f^
s-Q-1lKV,
template < typename T1, typename T2 > VO] Jvf
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const b#(SDNo6
{ gdT3,8`#[
return FuncType::execute(l(t1, t2)); JR|yg=E
} [X ]\^
} ; nud,ag
5V!L~#
wv>Pn0cO
同样还可以申明一个binary_op 060<wjX6
k!H;(B"s-
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > vmK<_xbwd
class binary_op : public Rettype 3Q*K+(`{
{ -l8n0P1+
Left l; m8,P-m
Right r; JM!rop^
public : 1dh_"/
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} eUPG){"
M >P-0IC
template < typename T > W -<E p<7{
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const U~-Z`_@^-
{ 5|f[evQj<S
return FuncType::execute(l(t), r(t)); -U)6o"O_CV
} <Z{\3X^
*q_
.y\D
template < typename T1, typename T2 > #qWa[kB
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const u6IEBYG ((
{ !^cQPX2<
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 8~AO~
} km,}7^?F0r
} ; Pwf2dm$,+
P$S>=*`n
U
_;3xG0+
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 | V Ps5
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 pm$,B7Q`oO
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) o7S,W?;=5
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 J7W]Str
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 0^nnR7
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 GV#"2{t
j
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 sCU<1=
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) g+;m?VJ
下面是修改过的unary_op 9Slx.9f
^d Fdw\
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 'qwFVP
class unary_op a<7Ui;^@
{ :\9E%/aAD
Left l; VeeQmR?u-
/{
Lo0
public : jR`q y<
(Em^qN
unary_op( const Left & l) : l(l) {} CM?dB$AwX
"- @{ )
template < typename T > hZf0q 2
struct result_1 )w_0lm'v{r
{ =u
W+>;]
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; (b%&DyOt
} ; Pd9qY
8CP
'bVDm m).
template < typename T1, typename T2 > iV;X``S
struct result_2 `wz@l:e
{ aal5d_Y
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 4%>iIPXi.(
} ; >utm\!Gac
_]:wltPv
template < typename T1, typename T2 > BS*IrH
H
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $}RBK'cr}
{ hbdq'2!Qr
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); dlkxA^
} F33&A<(,
U;f~ Q6iu
template < typename T > a[d6@!
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9nF;$HB
{ cnJ(Fv_F$
return OpClass::execute(lt(t)); I?c "\Fe
} OhMnG@@
VsEMF i=
} ; :4RD.l
.`qw8e}y#'
t;X
!+
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 1}nrVn[B9
好啦,现在才真正完美了。 "cSH[/
现在在picker里面就可以这么添加了: L-Qc[L
Y&M}3H>E
template < typename Right > @vzv9c[
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const )fSO|4
{ pJ)PVo\cV
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); k$]-fQM
} &Luq}^u
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 2_i/ F)W
klSzmi4M
<sdC#j
W~(4t:hp
T^FeahA7;
十. bind O*%
1
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 ;Z:zL^rvn
先来分析一下一段例子 n:QFwwQ`Q;
rjsqXo:9
'Pk14`/
int foo( int x, int y) { return x - y;} o2p;$W4`
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 "eKNk
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 =e\E{K'f@
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。 ,EhQTVJ
我们来写个简单的。 up`.#GWm
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 2|a@,TW}-
对于函数对象类的版本: EPO*{bN7O
fd Vye|%
template < typename Func > B,rpc\_
struct functor_trait !l2=J/LJj
{ }~/u%vI@M5
typedef typename Func::result_type result_type; B_Qi
} ; 6k14xPj
对于无参数函数的版本: t4HDt\}&k~
M@)^*=0H
template < typename Ret > jGV+ ~a
struct functor_trait < Ret ( * )() > (jQ]<q%P
{ &+"-'7
typedef Ret result_type; Y"eR&d
} ; vpTYfE
对于单参数函数的版本: SU.9;I
!
e* 2ay1c
template < typename Ret, typename V1 > /m>%=_nz
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > R
2.y=P8N
{ J})#43P
typedef Ret result_type; -s]
} ; "0BuQ{CQ
对于双参数函数的版本: ,Oqd4NS
0W}iKT[Z
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > Kterp%J?
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) >
RDFOUqS
{ MqA%hlq
typedef Ret result_type; (t^&L
} ; NhP&sQO
等等。。。 ry99R|/d1
然后我们就可以仿照value_return写一个policy drv"I[}{A
x{=@~c%eh
template < typename Func > l8O12
struct func_return hU3z4|~+
{ /3]b!lFZZ
template < typename T > G{4~{{tI
struct result_1 +a@:?=hc
{ (YOp
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; |.8lS3C
} ; T[$! ^WT
f;Cu@z{b
template < typename T1, typename T2 > tA,#!Z0
struct result_2 PA=.)8
{ Py}`k 1t*f
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; x{Gdr51%
} ; vocXk_
} ; Stq
[[S5P
bU(H2Fv
muD7+rn?&
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Glt%%TJb
]GSs{'UhB
template < typename Func, typename aPicker > YLEk
M
class binder_1 W0++q=F
{ nWrknm
Func fn; ao@"j}c
aPicker pk; M*& tVG
public : :tc]@0+
&7gL&AY8
template < typename T > O{B[iy(C
struct result_1 ^p'iX4M
{ 4V$DV!dPQ}
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; >9h@Dj[|!
} ; t1y
hU"(J
dc ]+1
A
template < typename T1, typename T2 > RsY7F;
struct result_2 <