一. 什么是Lambda 4.5|2\[
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 V:
TM]
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, @W"KVPd
Jh!I:;/
W~7A+=&
",KCCis
class filler $cU!m(SILQ
{ YF>m$?;
public : #6HA\dE
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 2$ze=
/ l
} ; wG-HF'0L
85Otss/mM
R[hzMU}KB
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 4J/}]Dr5
7\ s"o&G
>]vlkA(
2OVRf0.R~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); waj0"u^#
=E#%'/ A;c
2KYw}j|5
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 sW'2+|3"
+Z!)^j
.Z
`av n
x#xFh0CA
二. 战前分析 j~jV'f.:H
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 =*c7i]@}
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 .7avpOfz
A#J`;5!Sc
lHPd"3HDK
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); SPY|K
/* --------------------------------------------- */ Ssou
vector < int *> vp( 10 ); mQ|v26R
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); !u[eaLxV
/* --------------------------------------------- */ +b3RkkC
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); &&8IU;J
/* --------------------------------------------- */ `n@*{J8
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); VKG&Y_7N
/* --------------------------------------------- */ ijK"^4i
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 'R'*kxf
/* --------------------------------------------- */ V8C:"UZ;
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); pUQ/03dp
($; 77fPR
`-J%pEIza
TE7nJ gm
看了之后,我们可以思考一些问题: L>aLqQ3
1._1, _2是什么? YSic-6z0Ms
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。 lJ}_G>GJ
2._1 = 1是在做什么? q=Sgk>NA
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。 %Q
fO8P
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。
e]$}-i@#
sHt].gZ
y[)> yq y
三. 动工 koZ*+VP=
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: jD<{t
uXJ;A *
/-_h1.!
)f[
B6Y
template < typename T > = C8 ?M
class assignment SwTL|+u
{ }J:U=HJ
T value; ,*&:2o_r
public : _u5#v0Y
assignment( const T & v) : value(v) {} Mb|a+,:>3
template < typename T2 > :toh0oB[
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } zuJ@E=7
} ; KWowN;
e478U$
/'l{E
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 `(ue63AZ
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment _/-jX
4U+xb>
7vrl'^ 1
S >X:ZYYC
class holder M3c$=>
{ e.7EU
public : @s ?
template < typename T > l1OE!W W
assignment < T > operator = ( const T & t) const P2BWuhF
{ jjw`Dto&
return assignment < T > (t); }@'$b<!B
} ]6(N@RC
} ; )U7t
a!7A_q8M
dJeNbVd
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: ~J wb`g.
; >hNt
static holder _1; &5fJPv &
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 .w=/+TA
r~jm`y
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); cu7hBfj
而不用手动写一个函数对象。 AN8`7F1
|:nOp(A\*
lT(WD}OS
V@e?#iz
四. 问题分析 ZM!CaR
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。 )t0$qd ]
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 {5U{8b]k
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 o{* e'4
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 QdH\LL^8R4
下面我们可以对这几个问题进行分析。 V:In>u$QJ!
);
!eow
五. 问题1:一致性 s C%&cRQD
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?| 42_`+Vt]d7
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ;f0I
8i,JN
"pi=$/RD9
struct holder ]HKQDc'
{ c}Ft^Il
// OE_XCZ!5P
template < typename T > S!jTyY7e
T & operator ()( const T & r) const [')m|u~FS4
{ "CSsCA$/
return (T & )r; A-Sv;/yD_
} L-jJg,eY
} ; bhTb[r
u)X=Qm)
这样的话assignment也必须相应改动: r?+%?$
H*RC@O_hv
template < typename Left, typename Right > AK,J 7
class assignment 4IB9,?p
{ #I{h\x><?
Left l; :1cV;gJ
Right r; A -H&
public : FcR=v0),
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} T6O::o6
template < typename T2 > /\ y?Y
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 3KRd
} ; b3&zjjQ
Y>|B;Kj0(
同时,holder的operator=也需要改动: lP[w?O
Y}t \4 di
template < typename T > 1tEgl\u\
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const wKtl+}}
{ 2#KJ asX
return assignment < holder, T > ( * this , t); mq aHwID
} rHC>z7+z.
^=BTz9QM
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。 `YFtL
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ''q@>
O,+1<.;+
return l(rhs) = r; $?
m9")
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 rXmn7;B}g
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: *]ly0nP
04LI]'
template < typename Tp > <{dVKf,e
class constant_t r@72|:,
{ Ed0QQyC@9
const Tp t; _(_a*ml
public : j@W.&- _
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} '-r).Xk
template < typename T > mC4zactv
const Tp & operator ()( const T & r) const e}D3d=6`
{ S@jQX
return t; K,Ef9c/+K
} ^!<U_;+
} ; }6p@lla,%]
03|PYk 6EW
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 \l'm[jy>
下面就可以修改holder的operator=了 Lz`E;k^
#+:9T/*>0
template < typename T > %}SGl${-
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 0ZT5bg_M
{ 5m*iE*+
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); WQ~;;.v#
} <Y*+|T+&d
v0
nj M
同时也要修改assignment的operator() Upc+Ukw
fL_4uC i\
template < typename T2 > wg7V-+@i
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } zcel|oz)
现在代码看起来就很一致了。 "W=AB&
u8gS<\
六. 问题2:链式操作
;9[fonk
现在让我们来看看如何处理链式操作。 <L mIK
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。 O}+.U<V
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。 e bm])~ZL
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。 Uddr~2%(
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct p31NIf`
VvvRRP^q
template < typename T > 4H,`]B8(D
struct result_1 n(b(yXYm]
{ 4~k\j
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ]p _L)
} ; 2"0es40;0
N^#ZJoR
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: I(]}XZq
J@^8ko
template < typename T > ~T ]m>A!
struct ref 88VZR&v
{ 8J=?5
typedef T & reference; {v=T [D
} ; vX{J' H]u
template < typename T > $&y%=-] |
struct ref < T &> !g?|9
{ *?Lv3}E
typedef T & reference; (*Z)(O*z
} ; '[U8}z3
{\S+#W\
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: >/:" D$
JI? rL
template < typename T > NMW#AZVd
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const kjW+QT?T&
{ DQNnNsP:M-
return l(t) = r(t); 3
*d"B tg
} ?{\nf7Y
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。 ^$%S &W
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 M9Cv
wMi
8I-u2Y$Sr
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 `NnUyQ;T
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: :j5n7s?&=y
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 TkE 8D
n
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ST2.:v;lb
最后的布局是: @Py/K /
Add 6FUw"|\u{
/ \ N96jJk
Divide 5 ~Fe${2
/ \ g'pK
_1 3 +1Vjw'P
似乎一切都解决了?不。 B.wYHNNV
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 *meZ8DV2DH
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 c;%_EN%
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: wmk
*h-
>NqYyW,%
template < typename Right > 8MK>)P o)
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const l\BVS)
Right & rt) const p`mS[bxv!
{ _.>QEh5"5
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 2{]`W57_=
} aiQ>xen5C5
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 P::TO-C
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 9iXeBC
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 G3{Q"^S"
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 ,/YF-L$(t
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。 BS /G("oZ[
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? ^g*pGrl#
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: il}%7b-
<DMl<KZ
template < class Action > ~u)}ScTp
class picker : public Action @xQgY*f#
{ V\6=ySx
public : VOKZ dC-
picker( const Action & act) : Action(act) {} kv8Fko
// all the operator overloaded DamCF
} ; WzAb|&?
JCz@s~f\y
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。 F
;{n"3<
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: Yb:\a/ y
P#pn*L*"T
template < typename Right > E>&n.%
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const H]Cy=Zi"
{ P6E3-?4j
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); &/mA7Vf>eR
} nS/)P4z
A&s:\3*Kh
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > B,M(@5wz
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。 UV5Ie!\nm
cYFiJJLG]
template < typename T > struct picker_maker j H19k}D
{ |w_7_J2
typedef picker < constant_t < T > > result; WEFlV4/
} ; 0="%Y^N
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > &Q+Ln,(&L
{ z|=}1;(.
typedef picker < T > result; kV?y0J.
} ; :Mb%A
w<zIAQN
下面总的结构就有了: Ks=>K(V6
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。 Z&ZP"P4
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。 =NOH:#iQ
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 [OHxonU
至此链式操作完美实现。 UH]l9Aq$P
dOqOw M.y
AP[|Ta
七. 问题3 %R@X>2l/_
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。 &f!z1d-qg?
bx<RV7>0
template < typename T1, typename T2 > '#s05hr
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0.dgoq3u
{ 5:O-tgig.
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); /3A^I{e74
} HkQ*y$$
W`K7 QWV4
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: &Ts-a$Z7?S
O_$m!5ug
template < typename T1, typename T2 > j2Tr$gx<
struct result_2 >"gf3rioW
{ Is]aj-#r
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ]GN7+8l
} ; sW)Zi
ld3-C55
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? ~(x;5{
这个差事就留给了holder自己。 T;@;R%
HHiT]S9
W- i&sUgy
template < int Order > |3F02
class holder; A6GE,FhsG
template <> cU ?0(z7
class holder < 1 > XS`M-{f`
{ s >e=?W
public : Wi[ ~fI8^!
template < typename T > ,$;yY)x7U
struct result_1 ,
FhekaA
{ vN|l\!~
typedef T & result; {S,l_d+(
} ; dlJbI}-v=
template < typename T1, typename T2 > %FXfqF9
struct result_2 ObLly%|i
{ I"Ms-zs
typedef T1 & result; r)Ap8?+
} ; j;s"q]"x]
template < typename T > !6s"]WvF
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const b'J'F;zh>
{ D@.tkzU@E
return (T & )r; 7h6,c /<
} VUVaaOmO
template < typename T1, typename T2 > Ynp{u`?
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const _cy2z
{ ,Vh.T&X5
return (T1 & )r1; bA\<.d
} YGv<VOWG2
} ; &07]LF$]
^&bRX4pYo
template <> vr0WS3
class holder < 2 > xZ|Y?R5m
{ GytXFL3`:
public : s:p[DEj-
template < typename T > /rq VB|M
struct result_1 S|apw7C
{ m>4ahue$
typedef T & result; GDu~d<R H
} ; 2R=DB`3
template < typename T1, typename T2 > bhkUKxd
struct result_2 SG-'R1
J
{ }:u~K;O87
typedef T2 & result; FL(6?8zK
} ; (S xR`QP?,
template < typename T > vFE;D@bz:
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ta`N8vnf
{ $-#Yl&?z9
return (T & )r; 58%#DX34M
} S:TgFt0
template < typename T1, typename T2 > e*@{%S
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const A-,up{g
{ Zm=(+
f
return (T2 & )r2; (>`5z(X
} `)GrwfC
} ; ~=8uN<
{Zh>mHW3
G
16!eDMt
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> >。 6&bY} i^K
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: H2
$GIY
首先 assignment::operator(int, int)被调用: %Eb%V ($
i/~1F_
return l(i, j) = r(i, j); S}$r>[t
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ms!r ef4`+
e*bH0'; q
return ( int & )i; BNd^qB ?
return ( int & )j; {?J/c{=/P
最后执行i = j; :4MB]v[K
可见,参数被正确的选择了。 Ps%qfL\
r *$Ner
8zA=;~GHP
({JHZ6uZ
TjQvAkT
八. 中期总结 ,WJH}(h"D
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: vC1v"L;[o/
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 qduWzxB
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 nBHnkbKoy
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor UW9?p}F
3}@_hS"^8
iC W*]U
6oLwfTy
(9<guv
Q$:![}[(
九. 简化 ow0!%|fO
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 rS4@1`/R
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 yU8{i&w4
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: IkrF/$r
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 hGbj0
+-*/&|^等 VQ0fS!5'
2. 返回引用。 q EP
4
=,各种复合赋值等 L0&RvI#
3. 返回固定类型。 u%]shm
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 2gzou|Y
4. 原样返回。 y`$Q\}fS
operator, FBpH21|/y
5. 返回解引用的类型。 rg{9UVj
operator*(单目) i&vaeP25)
6. 返回地址。 v.:3"<ur}
operator&(单目) )$`wIp
7. 下表访问返回类型。 [@Q_(LQ-U
operator[] TQ{Han!
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 }|5VRJA
operator<<和operator>> -T&.kYqnb$
:$_6SQ<?
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 7ULqo>j
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Nnk@h
mcn 2Wt
template < typename Left > ~BDu$
struct value_return n Ps7c %
{ ]~6_ WE8L
template < typename T > $Bj;D=d@V
struct result_1 -s|}Rh?Y
{ &Ch#-CUE/
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; jL^](J>
} ; UN%Vg:=
^S)cjH`P
template < typename T1, typename T2 > OvUI@,Ef
struct result_2 'yV?*a
{ b8%C*r7
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; WBN w~|DO]
} ; >0dv+8Mn
} ; M/q E2L[y
MY/3]g<
Zum0J{l
h
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait c-g)eV|)S
@FC"nM
下面我们来剥离functor中的operator() (`6T&>(4
首先operator里面的代码全是下面的形式: 9elga"4:'
OKi\zS
return l(t) op r(t) vTaJqEE
return l(t1, t2) op r(t1, t2) $b<6y/"
return op l(t) vk>b#%1{
return op l(t1, t2) ~}!3G
return l(t) op ?[&2o|
return l(t1, t2) op u$D*tqxG
return l(t)[r(t)] F[4;Xq
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] MB%Q WU
\~BDm
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: f8SL3+v
单目: return f(l(t), r(t)); Dk+&X-]6x5
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); f+|$&p%
双目: return f(l(t)); quvanxV-L
return f(l(t1, t2)); Up:<=Kgci
下面就是f的实现,以operator/为例 Gcb|W&
H*bs31i{
struct meta_divide @q"m5
{ 25NTIzI@@
template < typename T1, typename T2 > UjOB98Du
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) }?&k a$rI
{ Y!WG)u5
return t1 / t2; ,R$u?c0>'&
} <H0R&l\
} ; ?-tVSRKQ
6Z`R#d #I
这个工作可以让宏来做: Cn>ADWpT&
<5G{"U+ \
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ .`7cBsXH
template < typename T1, typename T2 > \ d/}SAvtt
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; $''9K
以后可以直接用 +rIL|c}J
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) `;YU.*
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 (ZL sB{r^
(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。。。) A>[|g`;t
a6:x"Tv
3:{yJdpg
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 U~W?s(Cy%
urvduE
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > (mtoA#X1:h
class unary_op : public Rettype s;1]tD
{ S,U
Pl}KF
Left l; /B5-Fx7j3
public : t6BHGX{o
unary_op( const Left & l) : l(l) {} \`, [)`
bsd99-_(4
template < typename T > -!0_:m3
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const kNT}dv]<
{ VyRsPg[(
return FuncType::execute(l(t)); VdP`a(Yd;
} i/b'4o=8
XX1Il;1G#
template < typename T1, typename T2 > l<Q>N|1#k%
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |oub!fG4
{ d*oUfiW
return FuncType::execute(l(t1, t2)); DI`%zLDcY
} ,-+"^>
} ; j
F-v%?
hk/!
'd
1xU3#b&2tC
同样还可以申明一个binary_op 6{,HiY
SlSM+F
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Mc-)OtmG[
class binary_op : public Rettype m=Q[\.Ra
{ P/JK $nb
Left l; l88A=iLgv
Right r; kD) $2I?
public : }pa9%BQI
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 4d_s%n?C
M7>(hVEAW'
template < typename T > Bm\qxQ
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _5MNMVLwW
{ UZEI:k,dv
return FuncType::execute(l(t), r(t)); x f4{r+
} $
n,Z
F`nb21{0y&
template < typename T1, typename T2 > QQe;1O
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const KluA
{ /H:I 68~
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); | 3+m%;X
} 83cW=?UgA
} ; .D4bqL
>xA),^ YT
8F)G7
H,
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 577:u<Yt
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 NZN-^ >
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ^v9|%^ug
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。 YpUp@/"
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! "4H8A=
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。。。 5efxEt>U
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 g(O;{Q_
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) ;WT{|z
下面是修改过的unary_op m,')&{Rd
24Z]%+b*E
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Pv<FLo%u<
class unary_op Jdy<w&S
{ 1Uf*^WW4
Left l; IMnP[WA!
M[~{Vd
public : _ nP;Fx
#'OaKt?Z)
unary_op( const Left & l) : l(l) {} xt4)Ya
kCUT ^
template < typename T > w62=06`@
struct result_1 Q,Z*8FH=
{ `(0LK%w
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; bXYA5wG
} ; ==/n(LBD
$jI>[%
template < typename T1, typename T2 > TP1S[`nR
struct result_2 Gjz[1d
{ Sd IX-k.
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; }.)s%4p8
} ; z"DkFvA
iRG?# "
template < typename T1, typename T2 > k:A|'NK~
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const "0jJh^vk
{ 4z:#I;
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); f>$h@/-*
} Io2mWvu?5
^IgY d*5
template < typename T > O`cu_
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ~un%4]U
{ #$\fh;!W
return OpClass::execute(lt(t)); R*1kR|*_)
} 1u]P4Gf=
*.f2VQ~H
} ; 5;)*T6Y
lf>nbvp
BzpP7 ZWV
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug :^C'<SY2Gs
好啦,现在才真正完美了。 ,6<"
现在在picker里面就可以这么添加了: ZF#Rej?
6S?x
D5(
template < typename Right > OySy6IN]q
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const _-cK{
{ <
/p8r
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); (L6Cy%KgV
} W( *V2<$o
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。 Em13dem
!- ~X?s~L
\tJFAc
7z~Ghz
9x~-*8aw
十. bind OIaYHA
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。 3$M3Q]z
先来分析一下一段例子 0? Yz]+{C
E\2Ml@J
Uhh
l3%p
int foo( int x, int y) { return x - y;} XOb}<y)r~
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 H!IDV}dn
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 %4>x!{jwV
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 ~hN~>0O
我们来写个简单的。 c"gsB!xh
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 00vBpsZj2;
对于函数对象类的版本: "c`xH@D
xc'vS>&
template < typename Func > 1H4fJ3-
struct functor_trait cep$_Ja
{ ~waNPjPRG
typedef typename Func::result_type result_type; M<8ML!N0;t
} ; )JgC$ <
对于无参数函数的版本: |qjZ38;6
#I\Y=XCY
template < typename Ret > Mpx/S<Z
struct functor_trait < Ret ( * )() > z
YDK $
{ eS!C3xC;J]
typedef Ret result_type; "/%89 HMD
} ; iL?iz?+.%@
对于单参数函数的版本: (fk5'
"-i#BjZl/
template < typename Ret, typename V1 > yFIIX=NC
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > /Ic[N&
{ EO"C8z'al
typedef Ret result_type; p6 xPheD
} ; v"1Po_`
对于双参数函数的版本: =fG:A(v%}
J=WB6zi
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > setLdEi
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > o$_93<zc
{ [ x>
typedef Ret result_type; z?.(3oLT
} ; ^)\+l%M
等等。。。 `ti8-
然后我们就可以仿照value_return写一个policy delf
]
r4knN
2:
template < typename Func > f{Q p
struct func_return p!"(s/=
{ 9R]](g#
template < typename T > $iMC/Kym
struct result_1 ku.A|+Tn
{ ,ECAan/@
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ubGs/Vzye
} ; Gbb\h
INNAYQ
template < typename T1, typename T2 > ^Vo"fI`=C
struct result_2 g6' !v
{ IcoowZZ
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 70iH0j)
} ; !EFBI+?&
} ; y lL8+7W
<f%/px%1
\|+/0USn
最后一个单参数binder就很容易写出来了 kojG-M
xh'^c^1
template < typename Func, typename aPicker > #( uj$[o
class binder_1 ePA;:8)_j
{ G(OFr2M
Func fn; z\Ui8jo:;
aPicker pk; 9O >z4o
public : i>GdRG&q
T\3 [F%?
template < typename T > sc xLB;
struct result_1 L+R>%d
s
{ vfbe$4mH
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; TA)LPBG
} ; k^*$^;z
1X:&*a"5
template < typename T1, typename T2 > h3 @s2 fK
struct result_2 p {C9`wi)
{ _t.FL@3e
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; fOBN=y6x
} ; T|+$@o
|\{Nfm=:%
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} OOLe[P3J3
pG28M]\
template < typename T > JK^[{1
JI
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8A/>JD3^
{ on50+)uN
return fn(pk(t)); J#@lV
} zPBfiK_hV
template < typename T1, typename T2 > Xiju"Cup"
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const gb_X?j%p7
{ 1f;or_f#k?
return fn(pk(t1, t2)); k /^g*
} _80ns&q
} ; vf_OQ4'G,
t?.\|2
u\5g3BH
一目了然不是么? d$Em\*C
最后实现bind {G.jB/
Z:^3Fm->+
^srs$
w]
template < typename Func, typename aPicker > Mdm0g
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) '>]&r