一. 什么是Lambda m[%&KW(
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 6$`8y,TMSt
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, gX]?`u
hfVJg7-
9D-PmSnv
`43E-'g
class filler \vpUl
{ @_0XK)pW
public : (i&:=Bfn)
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Lw2EA 5
} ; dTS7l02
CSIW|R@
1[mX_ }K
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: v-g2k_o|
lP0'Zg(
+.gZILw
!$Nh:(>:
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); k${25*M!3
)g+~"&Gcx
1@;Dn'
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 "){"{~
arRbq!mO
ZC@Pfba[`
#sN]6
二. 战前分析 #8rLB(
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 4Bs '5@
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 kpLDK81I
tVFl`Xr
lfK sqe"
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 );
3hGYNlQ^
/* --------------------------------------------- */ (jtrQob
vector < int *> vp( 10 ); ;",W&HQbE
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); !w{4FE74
/* --------------------------------------------- */ Wi)Y9frE
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); q\/ph(HF
/* --------------------------------------------- */ 'HzF/RKh
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 5{L~e>oS9
/* --------------------------------------------- */ <0T|RhbY
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ?
0p_/mZ
/* --------------------------------------------- */ PFu{OJg&
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); E WrIDZi
xo
a1='
3c}@_Yn
f;x0Ho5C2
看了之后,我们可以思考一些问题: Jx!#y A;
1._1, _2是什么? YZMSiDv[e
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 xG/B$DLn
2._1 = 1是在做什么? :Ugf3%sQ
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。 kZ>_m&g
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。 X @RS
/
[+
Kjun_
f; w\k7 #
三. 动工 +DU^"q=
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: [0qe ?aI
i}[cq_wJ
)[+82~F
";yey ]
template < typename T > u0zF::
class assignment qHaH=g%
{ @IhC:Yc
T value; lE'3U qK
public : ~G,_4}#"pM
assignment( const T & v) : value(v) {} <hvs{}TS
template < typename T2 > %<8`(Uu5
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } !K*(# [
} ; {7'Wi$^F
}IEwGoDwNs
=h0vdi%{
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 %;_94!(hC
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Xdh2
cD6S;PSg
hz:h>Hwy
i'V("
class holder _rM?g1}5j
{ 2,aH1Xbex
public : /s*.:cdH
template < typename T > e`n+U-)z
assignment < T > operator = ( const T & t) const _Z7`tUS-j
{ ;`Nh@*_
return assignment < T > (t); h?[|1.lJx(
} ~-R%m
} ; jaw&[f
7
];xDXQd
e[
yN
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 1r$*8|p
bd]9kRq1K
static holder _1; 4>A|2+K\
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ;3x*pjLG:Q
b:Z&;A|"{
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); A:yHClmn
而不用手动写一个函数对象。 3P@D!lV&K
5skxixG
3ew4QPT'
wU6sU]P
四. 问题分析 m<H{@ZgN(
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。 n,U?]mr
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。 ZDg(D"
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 IjGPiC
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 pHT]2e#
下面我们可以对这几个问题进行分析。 sYjhQN=Y*
jr,N+K(@T
五. 问题1:一致性 jc!m; U t
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?| nr2 Q[9~
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 /~MH]Gh
1U%
/~
struct holder {{jV!8wK
{ ^M{,{bG
// JIhEkY
template < typename T > y];-D>jk
T & operator ()( const T & r) const
C];P yQS
{ wBcoh~
(y
return (T & )r; [\AOr`7
} 0j_kK
} ; P q$0ih
[Ur\^wS
这样的话assignment也必须相应改动: Y{D%v
~wa6S?
template < typename Left, typename Right > QF)\\D[
class assignment @/F61Ut
{ K>dB{w#gS
Left l; /a'1W/^2
Right r; N0H=;CIQ
public : V"m S$MN
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} &\1n=y
template < typename T2 > Jy5sZ}t[
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } u<Y#J,p`e
} ; =*&[K^
l% T4:p4e
同时,holder的operator=也需要改动: RWc<CQcL"
#~!"`B?#*
template < typename T > `J1HQ!Z
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const E7t;p)x
{ 7i*eKC`ZqK
return assignment < holder, T > ( * this , t); ; h\T7pwwb
} ;xZjt4M1
HcgvlFb
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。 TjyL])$
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 8q@Z
-
8p!,+Dk
return l(rhs) = r; <%HRs>4
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。 4b:|>Z-
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: PVsKI<
#,%7tXOLR
template < typename Tp > R|C2O[r}
class constant_t U}LW8886
{ =eDIvNps
const Tp t; EHk\Q\
public : HR}O:2'
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} DsejZ&
template < typename T > lj (y
const Tp & operator ()( const T & r) const Ut;`6t
{ HwFX,?
return t; G18w3BFx
} ]K"&Vd
} ; O\6U2b~
_dJ(h6%3
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 5J10S
下面就可以修改holder的operator=了 6RnzT d
64<;6*
template < typename T > 8NWo)y49H
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const pFv u,Q"
{ X H-_tvB
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); HeOdCr-PN
} ){*+s RBW
c2y,zq|H
同时也要修改assignment的operator() r3W3;L
4f([EV[6dK
template < typename T2 > $"r9U|6kk
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } c-sjYJXKM*
现在代码看起来就很一致了。 ,~1"50 Hp@
d9K8[Q5^3
六. 问题2:链式操作 qhEv6Yxfw6
现在让我们来看看如何处理链式操作。 FQ]/c#J
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 zaqX};b
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 xG9Sk
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 6qWUo3
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct zxbfh/=
[={mCGU
template < typename T > Z!)~?<gcq:
struct result_1 !sb r!Qt
{ \84t\jKR
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; >]\I:T
} ; kAki9a(=!
Yc:%2KZ"
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: =dmr,WE
x HRSzYn$
template < typename T > gc9R;B1
struct ref ={qcDgn~C
{ 3v/B*M VI
typedef T & reference; ghk=` !yKw
} ; O
G`8::S
template < typename T > p+VU:%.t
struct ref < T &> S<tw5!tJ
{ 0l!#u`cCI
typedef T & reference; CU'JvVe3
} ; t|aV:x
LeKovt%
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下:
`o[l%I\Q
,_2-Op
template < typename T > A,}M ^$@
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const z3oi(
{ r|Ui1f5
return l(t) = r(t); . %RM8
} XLNbV?
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 !+l'<*8V
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ;]{ee?Q^ld
Cp8=8N(Xb
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 4&/CES
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是:
}qNc `8h
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 vgz`+Zj*S
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 3H,E8>Vd
最后的布局是: O$Rz/&
Add )t6]F6!_
/ \ 8v4}h9*F"7
Divide 5 $#Pxf
/ \ 64s;EC
_1 3 0> f!S` *
似乎一切都解决了?不。 hXW` n*Zw
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 NGx3f3 9
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 18X@0e
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: gFDnt
i"8mrWb
template < typename Right > ys[Li.s:
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ll:UIxx
Right & rt) const
~+q1g[6
{ Knq9"k
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 9U8M|W|d
} F3tps
jQ
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Lb*KEF% s
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 YeH!v, >
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 Fn4v/)*H
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 nm'l}/Ug
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 91-bz^=xO
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? m'4f'tbN
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: fgLjF,Y
0-2|(9
Kc
template < class Action > +-9vrEB
class picker : public Action v2T2/y%
{ 3h@]cWp
public : D6 B-#u!M
picker( const Action & act) : Action(act) {} .sMs_ 5D
// all the operator overloaded G\.~/<Mg+
} ; Z;0~f<e%
0;Z|:\P\=
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 }^"6 :;,
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: i"{O~[
)rc!irac]
template < typename Right > Ni$'#
W?t
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const }Zhe%M=}G
{ pYr"3BwG
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); z;OYPGvkw
} Di9RRHn&q
}
ueFy<F
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > '&>"`q
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。 QX,$JM3
/l$x}
template < typename T > struct picker_maker 2YD\KXDo
{ j"W>fC/u
typedef picker < constant_t < T > > result; BN/4O?jD9
} ; i'tMpS3
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > $|4@Zx4vf
{ Vl^(K_`(
typedef picker < T > result; STKL
} ; 0K!3Ny9(
FU`(mQ*Yd
下面总的结构就有了: \#sD`O
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。 $8EEtr,!
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 2y[Q
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 h~dQ5%
至此链式操作完美实现。 wj[yo
S
MK<
y$B{}
mz?<t/$U
七. 问题3 _&KqmQ8$7
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 S!K<kn`E3
Jv~R/qaaD
template < typename T1, typename T2 > 'h$:~C
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const UiU/p
{ H3wJ5-q(
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2);
-"-.Z
} j26i+Z
wm@m(ArE=
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: ~cU1
/CW8
txEN7!
template < typename T1, typename T2 >
zAB= >v
struct result_2 {7y;s
{ bRo<~ rp%
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; #H$lBCWI
} ; V#G)w~
.AN1Yt
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? WcmX"{
这个差事就留给了holder自己。 5OM#_.p
:'h$]p%
}6Pbjm *
template < int Order > V
x#M!os0
class holder; X5owAc6
template <> iEn:Hh)
class holder < 1 > |JkfAnrN$I
{ zJXK:/
public : 3a:Hx|
Yg
template < typename T > Kebr>t8^
struct result_1 E PE_2a}
{ 9]Jv
>_W*
typedef T & result; '2X$.
^aW
} ;
$9%F1:u
template < typename T1, typename T2 > 628iN%[-
struct result_2 ;R=n<=Axa
{ 9L$OSy|
typedef T1 & result; 9!Av sC9
} ; B/X$ZQ0
template < typename T > kq| !{_
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const v4e4,Nt
{ P'wo+Tn*
return (T & )r; =!-} q
} )>2L(~W
template < typename T1, typename T2 > :uo)-9_
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +-tFg XG
{ zgY VB}
return (T1 & )r1; !h1:AW_iz
} G:*vV#K
} ; \MEBQ
lEl.'X$
template <> F]M-r{
class holder < 2 > 4AN8Sx(
{ *=i&n>
public : g} !{_z
template < typename T > CUJq [
struct result_1 xHt7/8wF
{ W=HvMD
typedef T & result; Ma!
} ; 2|x
!~e.
template < typename T1, typename T2 > UYxn?W.g
struct result_2 eL~xS: VT
{ rf H1Zl
typedef T2 & result; /4O))}TX
} ; GXxI=,L8F
template < typename T > U;/2\Ii
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const n
UmyPQ~
{ @%fTdneH
return (T & )r; nrY)i_\
}
@_f^AQ
template < typename T1, typename T2 > 46]BRL2 G
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const )Xqjl
{ \dCGu~bT
return (T2 & )r2; FzEs1hpl
} JXL?.{'A
} ; M6&=-
uGz)Vz&3
ntLEk fK{
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> >。 8\68NG6o
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: "a].v 8l!
首先 assignment::operator(int, int)被调用: N
;=zo-8
#w.0 Cc
return l(i, j) = r(i, j); /69yR
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) RWv4/=}(G
cW>=/
return ( int & )i; ;@=3
@v
return ( int & )j; nQQHm6N
最后执行i = j;
.mfLH N%:
可见,参数被正确的选择了。 n
6pJ]Ce
<=p>0L
0 aH&M4
QOEi.b8r
`bBkPH}M
八. 中期总结 D2}^TIg
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: @]q^OMLY
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Xuu&`U~%
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ..5~x~O
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor =q0V%h{
( 0/M?YQF
i=\)[;U
i#>t<g`l
^85Eveu
{ Z
k^J
九. 简化 7YD+zd:
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。 @=l6zd@
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ~(v5p"]dj
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: OW#0$%f
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 6&0@k^7~
+-*/&|^等 D&F{0
2. 返回引用。 N#Rb8&G)b
=,各种复合赋值等 EA(4xj&:U
3. 返回固定类型。 [L2+k?
*
各种逻辑/比较操作符(返回bool) OGg\VV'
4. 原样返回。 w r"0+J7
operator, c45s
#6
5. 返回解引用的类型。 r<fcZ)jt|
operator*(单目) l,hOnpm9
6. 返回地址。 U2m#BMV
operator&(单目) <c[\\
:Hh*
7. 下表访问返回类型。 N$kxf
operator[] hhaiHi!$
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ]?+i6 [6U
operator<<和operator>> =S{OzF
T`wDdqWbEG
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。 QNOdt 2NN
例如针对第一条,我们实现一个policy类: vY_[@y
`2]0 X#R
template < typename Left > Oe1WnS 7(]
struct value_return z(A[xN@/W<
{ 0&sa#g2
template < typename T > %?+vtX
struct result_1 +ZNOvcsV
{ T+nID@"36
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; OM0r*<D"!
} ; FA*$ dwp
-y|J_;EG
template < typename T1, typename T2 > )XN%pn
struct result_2 OiQf=Uz\
{ F:q4cfL6
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; D%]S>g5k
} ; GqxnB k1
} ; dvjj"F'Bf
UgAp9$=z
KxK,en4)+
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait _Z]l=5d
'wEQvCS
下面我们来剥离functor中的operator() <z\SKR[
首先operator里面的代码全是下面的形式: Oe;#q
w"?Q0bhV9y
return l(t) op r(t) y/\b0&
return l(t1, t2) op r(t1, t2) }qM^J;uy
return op l(t) 53{\H&q
return op l(t1, t2) TiI /I`A
return l(t) op ':pDlUA
return l(t1, t2) op ,e43m=KhK
return l(t)[r(t)] 'Wnh1|z
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] $6mShp9(
@CzFzVmF"
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:
]S4"JcM
单目: return f(l(t), r(t)); 0\XWdTj{
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); eZOR{|z
双目: return f(l(t)); .4^+q9M
return f(l(t1, t2)); ]6B9\C.2-_
下面就是f的实现,以operator/为例 b_RO%L:"yL
`B@eeXa;u
struct meta_divide V?S}%-a
{ je^VJ&ac
template < typename T1, typename T2 > syBpF:`-W
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) jKmjZz8L]%
{ # &.syD#
return t1 / t2; `z'8"s
} (|<S%?}J
} ; Kj4BVs
Bza<.E=
这个工作可以让宏来做: >
pb}@\;:
y!gPBkG&3n
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ xR0*w7YE
template < typename T1, typename T2 > \ _">F]ptI;
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; YCiG~y/~
以后可以直接用 T;(,9>Qsu
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 9JP:wE~y
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 >
f X^NX
(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。。。) K +vD&Z^
'Hx#DhiFz
Q,5PscE6&k
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 _C5i\Y)
[T_[QU:A
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > aeUgr!
class unary_op : public Rettype }{N#JTmjB#
{ tcj"rV{G
Left l; =h4uN,
public : IW!x!~e
unary_op( const Left & l) : l(l) {} LRHod1}mS
?\,;KNQr
template < typename T > 5%\K
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const K>+ v" x
{ .zZfP+Q]8
return FuncType::execute(l(t)); gGvL6Fu
} qY8; k
#
>KuNHuHu
template < typename T1, typename T2 > #).^k-
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^5]9B<i[Y
{ hx0 t!k(3
return FuncType::execute(l(t1, t2)); zgjgEhnvU
} s U`#hL6;
} ; .5;
JnJI
Pr}
l
y
J.XkdGQ
同样还可以申明一个binary_op ks.p)F>]
_m?i$5
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > &6CDIxH{
class binary_op : public Rettype A x8 >
{ >I@&"&d
Left l; e">&B]#}
Right r; ]\fHc"/
public : pP.`+vPi
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} @@\qso
DL V ny]
template < typename T > ppIXS(
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const L;:PeYPL
{ @xdtl{5G
return FuncType::execute(l(t), r(t));
+!u9_?Tp
} JvXuN~fI{[
(.N n|lY<i
template < typename T1, typename T2 > 12#yHsk
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const n>u_>2Ikkj
{ &I-:=ir
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); z{3`nd,
} t }4
} ; Z#u{th
}5PC53q
r8 YM#dF
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 :7X4VHw/
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ^E/6vG
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 2gK]w$H7!
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。 ILDO/>n
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! C1f$^N
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 Sm {Sq
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 40=u/\/K
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) 9 D.wW
下面是修改过的unary_op S}Wj.l+F
_}47U7s8
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > r
ts2Jk7f
class unary_op -,*m\Fe}
{ uG'S&8i_
Left l; O6$,J12l
vxf09v{-
public : 3>3t(M|
K+/wJ9^B
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 5I[:.o0
9+*{3 t
template < typename T > Il\{m?Y
struct result_1 U&(gNuR>J
{ :s+?"'DP
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; [}Xw/@Uc;
} ; Wx#l}nD
? Lxc1
template < typename T1, typename T2 > s w>B
struct result_2 hB<(~L?A]
{ ghW`xm87
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; U7U&^s6`
} ; 1h`F*:nva
fif'ptK
template < typename T1, typename T2 > a'HHUii=
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <~ay4JY
{ eI`%J3BxR
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Vq#0MY)2gS
} Jon3ywd1Y
EpACd8Fb
template < typename T > !b0A%1W;
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const yo_zc<
{ J s33S)
return OpClass::execute(lt(t)); A+Un(tU2(
} BJHWx,v
,^1 #Uz8
} ; N49{J~
KJ&I4CU]^
j-aTpN
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 ,*V%
好啦,现在才真正完美了。 4j+M<g
现在在picker里面就可以这么添加了: ?gAwMP(>
=v|$dDz
template < typename Right > +5O^{Ce6
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 6 Yva4Lv
{ $5ea[nc
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); d+h~4'ebv
} +`S_Gy
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 m_ wvi
fi'zk
t#f-3zd9
w"kBAi&
X/%!p<}:'
十. bind It'kO jx]
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 YJz06E1 -9
先来分析一下一段例子 !6taOT>v
s 64@<oU<"
xG4 C 6s
int foo( int x, int y) { return x - y;} b:O_PS5h
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 \qW^AD(it<
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 T|$tQgY^
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。 UaXIrBc
我们来写个简单的。 ;\13x][
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: T{3-H(-gA
对于函数对象类的版本: NP\/9
8|1
4%yeEc;z
template < typename Func > R Ee~\n+P^
struct functor_trait H2g#'SK@
{ {P?p*2J'
typedef typename Func::result_type result_type; Hjs#p{t[
} ; btC<>(kl&
对于无参数函数的版本: `}
'o2oZnG
hE,-CIRg
template < typename Ret > ^Kl<<pUaV
struct functor_trait < Ret ( * )() > T.{]t6t$U
{ HD$r<bl
typedef Ret result_type; m=iKu(2xRq
} ; W+V &