一. 什么是Lambda Q:U^):~
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 6Ja} N
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, Id_?
yWsJa)e3*@
uU+R,P0
kH&KE5
class filler 8v eG^o
{ 7t8[M(
public : k(<:
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} I.V?O}
} ; k5 s8s@
a!OS2Tz:
K
chp%
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: ?ykQ]r6a<
wOfx7D
6xDYEvHS
hT
c
VMc
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); gmF Cjs
;;A8*\*$
):LgZ4h
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 /Mac:;W`
4<P=wK=a8X
u1@&o9
HLD8W8
二. 战前分析 6R.%I{x'
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。 l+%2kR
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 :[hZn/
e7T}*Up
+`y{r^xD
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); {xW HKsI>,
/* --------------------------------------------- */ `,-w+3?Al
vector < int *> vp( 10 ); BYhF?
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ao+lLCr
/* --------------------------------------------- */ !&8nwOG
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); I-L52%E]
/* --------------------------------------------- */ 7FQ&LF46
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); G[;GP0\N
/* --------------------------------------------- */ x%J4A+kU
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); tBJCfM
/* --------------------------------------------- */ H8$l }pOz
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); CxvL!ew
PTt#Ixn,
@e`%'
REEs}88);'
看了之后,我们可以思考一些问题: FabDK :
1._1, _2是什么? S-^:p5{r
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 Bf)}g4nYn
2._1 = 1是在做什么? :TPT]q
d@
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 j@7%%
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 FR bmeq3c
pJnT \~o
B^;G3+}
三. 动工 "L?h@8sa
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: o7_*#5rD
#8cpZ]#
O_gr{L}
{c(@u6l28
template < typename T > xZMQ+OW2i
class assignment ( o(, ;
{ }jfOs(Q]
T value; xOKLc!J
public : ]U4)2s
assignment( const T & v) : value(v) {} x6h';W_ 8
template < typename T2 > <l#|I'hP
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Lo<-;;vQ
} ; E}YJGFB7"
ZmXO3,sf)
jyLE
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 l0
Eh?
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ZqONK^
PU& v{gn
6k4ZzQ}
>ocDh~@aP
class holder 4G o$OQ`
{ Ml"i^LR+
public : z_;:6*l=:
template < typename T > bjR:5@"
assignment < T > operator = ( const T & t) const Ba8 s
{ vzXfJP
return assignment < T > (t); t)p . $
} \f!j9O9S
} ; UPE9e
k=^~\$e
goMv8d
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: 0=:]tSD\F
=%i~HDiy
static holder _1; .kl.awT
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 e>6NO
dcn/|"jr
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Ifx
EM
而不用手动写一个函数对象。 t.s;dlx[@
]"wl*$N
8@)4)+e
5s7C;+
四. 问题分析 z1AYXW6F
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 1ZrJ7a7=
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 #M)SAe2
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 9%^IMUWA
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ;YfKG8(0
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ?D\6@G:,#@
m9Pzy^g1
五. 问题1:一致性 ,f[`C-\Q%
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| \nzaF4+$
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 C"gH>G
0etJ, _">
struct holder 3g{T+c*
{ ;^"#3_7T]
//
BH<jnQ
template < typename T > ozCH1V{p
T & operator ()( const T & r) const rGqT[~{t
{ ]di^H>,xU
return (T & )r; ~d9@m#_T#~
} j,Vir"-)
} ; r8wip\[
#
o;\5MOE%
这样的话assignment也必须相应改动: ([#4H3uO-
p]]*H2UD
template < typename Left, typename Right > W3gBLotdg
class assignment Vlf =gP
{ s?9$o
Qq1
Left l; 32S5Ai@Cd"
Right r; m"|AD/2;(
public : o3ZqPk]al
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} e.>>al
template < typename T2 > ,|7!/]0&
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } gm1 7VrC
} ; G@(ukt`0}
!A|ayYBb\
同时,holder的operator=也需要改动: 4k]DktY}.
V."qxKsz
template < typename T > z0F'zN3J
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ;,2;J3,pA
{ D8O&`!mf
return assignment < holder, T > ( * this , t); aGx[?}=
} }rKKIF^f\S
g.:b\JE `
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 kw$*o
k
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 9^zA(
b]oPx8*'
return l(rhs) = r; r.vezsH
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。 ,UA-Pq3}
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: @&F\ M}
?AlTQL~c
template < typename Tp > |%tI!RN):
class constant_t bpaS(nBy
{ 7,!$lT#
const Tp t; C%ZSsp
u
public : |EpL~G_
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} abczW[\
template < typename T > RHj<t");
const Tp & operator ()( const T & r) const &f"kWOe$X
{ km=d'VvnI
return t; Eo@b)h
} {sR|W:fS$
} ; 79y'PFSms
0,M1Q~u%.
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 uupfL>h
下面就可以修改holder的operator=了 0XLoGQ=
#*v:.0%
template < typename T > ?,AWXiif
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const T/YvCbo
{ B.ar!*X
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); dp=#|!jc
} G@+AB*Eu
Lk8NjK6
同时也要修改assignment的operator() YYi:d=0<SO
O@)D%*;v
template < typename T2 > e<E]8GAF
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } t$k$Hd';
现在代码看起来就很一致了。 Ed ,O>(
z'rB_l
六. 问题2:链式操作 ,nnVHBN
现在让我们来看看如何处理链式操作。 =L F9im
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。 +}-Ecr
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。 O~L/>Ya
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。 iI@m e=
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct {T(z@0Xu
0%OV3`
template < typename T > JQdeI+
struct result_1 okSCM#&:[2
{ jv5Os-
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; jC3)^E@:"
} ; 8r-'m%l
s<`54o ,
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: nLjc.Z\Bl
.`5BgX7W
template < typename T > 4.o[:5'
struct ref z&W5@6")`
{ ADW>
typedef T & reference; =3R5m>6!/
} ; f !D~aJ
template < typename T > tI;pdR]
struct ref < T &> |`c=`xK7'
{ n>##,o|Vr#
typedef T & reference; r[votdFo
} ; ~L3]Wa.
B 4my
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 18{" @<wIs
-<RG'I~
template < typename T > r-]Hm Y x
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 4&a,7uVer
{ O9Fg_qfuT_
return l(t) = r(t); l We1Q#
} (;1Pgh
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。 $%5f
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 GJB=5nE
<&Q(I+^
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 Ljq!\D
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: dLnu\bSF
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 1~_&XNb&
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 w=K!U]
最后的布局是: p#6V|5~8
Add #'2CST
/ \ vi-mn)L6#
Divide 5 Qin;{8I0
/ \ [bIR$c[G
_1 3 q(YFt*(;w
似乎一切都解决了?不。 A=a~ [vre
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。 g XThdNU4G
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。 o;\c$|TNU
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: 2ij/!
DTi\ 4&41
template < typename Right > DD(K@M
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const .dStV6
Right & rt) const X1GpLy)p
{ ++ZtL\h{7
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 6;^ e
} TP-<Lhy
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 H.R7,'9
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 2B<0|EGtzw
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 '
+*,|;?
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 (bBr O74lR
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 KWzJ
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? Z.v2!u
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: Ag#o&Y
8 ta`sNy9
template < class Action > sKU?"|G81G
class picker : public Action ,*}5xpX
{ 7Rix=*
public : x-3!sf@
picker( const Action & act) : Action(act) {} IX]K"hT
// all the operator overloaded 3Q-[)Z )
} ; gJv;{;%
y5AJ1A6?E
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 8fI&-uP{g
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: lAcXi$pF
R:}u(N
template < typename Right > MaX:oGF,
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const zC[lPABQ
{ -jJw wOm
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); <GthJr>1D
} u^{6U(%
(b}}'
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > =Lyo]8>,X
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。 Nr(3!-
_/iw=-T
template < typename T > struct picker_maker >*"6zR2 o
{ @uaf&my,P
typedef picker < constant_t < T > > result; OalBr?^
} ; 83ajok4E
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > QoVRZ $!p
{ Y3J;Kk#AH
typedef picker < T > result; "Nx3_mQ
} ; A7SE>e>
EE<^q?[3^
下面总的结构就有了: ^Nu0+S
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 \h&ui]V
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 :1O1I2L0
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 /V%]lmxQ
至此链式操作完美实现。 {g7[3WRy
D]UqM<0Rz
dU4G!
七. 问题3 D" 4*&
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 k5=VH5{S
V;V,G+0Re
template < typename T1, typename T2 > OSsxO(;g
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const aYyUe>
{ },=0]tvZG#
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 5v
uB87`
} qXQ/M]
k;?Oi?]
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: \f AL:mJ
5r$X
template < typename T1, typename T2 > +z2+z
struct result_2 ;Q0WCm\5
{ yQXHEB
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; clwJ+kku@
} ; w|uO)/v
rq.S0bzH
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? W"@FRWcd
这个差事就留给了holder自己。 MGmUgc
N%,!&\L
5}/TB_W7j
template < int Order > |=Mn~`9p
class holder; NQD*8PGfj
template <> Po:)b
class holder < 1 > g+-=/Ge
{ ,VM)ZK=Tr
public : c&o|I4|Y,
template < typename T > 3N]
struct result_1 :Gdfpz-{?
{ FrXh\4C
typedef T & result; aB(6yBBoxj
} ; t`XYY
template < typename T1, typename T2 > nnZ|oEF
struct result_2 VTQxg5P c
{ y@L-qO+{&
typedef T1 & result; 8jnz;;|
} ; NNt,J;
template < typename T > >+ZD 6l/
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const
*vss
{ mu(EmAoenQ
return (T & )r; 2eOde(K+
} ZN:~etd
template < typename T1, typename T2 > aFj)s?$4]K
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Wy'H4Rg8
{ a^*@j:[
return (T1 & )r1; e (^\0 =u<
} '~1uJ0H
} ; Q6?}/p
t1)~J
template <> ?Q< o-o;B
class holder < 2 > S&C
{ l&z)Q/>?pZ
public : 5Y4i|R
template < typename T > zLs[vg.(
struct result_1 LZCziW
{ IkU:D"n7
typedef T & result; }wJDHgt]-p
} ; l1RpG"
template < typename T1, typename T2 > r`Qzn" H
struct result_2 `z=I}6){
{ ml|[xM8
typedef T2 & result; Y2DR
oQ
} ; 0$n0fu
template < typename T > _%)v9}D
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 6[h3pb/m
{ I\6u(;@
return (T & )r; OOEmXb]8
} *N0R3da
template < typename T1, typename T2 > ?Afx{H7
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const :>Gm&w
(n
{ '~^3 =[Z
return (T2 & )r2; *j,5TO-j
} $Q[>v!!X
} ; #Fua^]n
}NMkL l]J
ys5b34JN
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 G?Y2 b
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: w%no6 ;
首先 assignment::operator(int, int)被调用: {=AK|
s^nwF>
return l(i, j) = r(i, j); MSmvQ
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) n')#]g0[
`hD\u@5Tw
return ( int & )i; 2VOdI
return ( int & )j; (9N75uCa
最后执行i = j; wn'_;0fg
可见,参数被正确的选择了。 }ug|&25D
{YCquoF
EHT5Gf
ndkV(#wQS
PNSZ
j#
八. 中期总结 -ISI!EU$
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: bF88F_
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 mCtuR*z_
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 3N?WpA768/
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor OT_w<te
#'Q_eBX
tQy@d_a=y
(mvAEN+y
Bv^{|w
(;o,t?:d
九. 简化 PrIS L[@
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。 !b"#`O%`
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 8J:6uO
c|
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: I$4GM
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 djeax
+-*/&|^等 G)b6Rit
2. 返回引用。 y ?FKou'
=,各种复合赋值等 %f.(^<Gu
3. 返回固定类型。 DRLX0Ml]\
各种逻辑/比较操作符(返回bool) $=f,z>j
4. 原样返回。 5$Yt@8;
operator, Aw)='&;^z
5. 返回解引用的类型。 R$@|t?
operator*(单目) X[:&p|g]
6. 返回地址。 $cri"G
operator&(单目) }>cQ}6n.
7. 下表访问返回类型。 sKhX0,s&
operator[] .(tga&]
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 S1pikwB
operator<<和operator>> 7E$
e1=
!2WRxM
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。 ~_P,z?
例如针对第一条,我们实现一个policy类: dZ&/Iz
C7`FM@z
template < typename Left > &N!QKrj3
struct value_return 317Lv
\[
{ vcsi@!
template < typename T > 00'R1q4
struct result_1 C+-xC~
{ 8$3G c"=
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; k,S'i#4q4
} ; c+/SvRx^>
7WG"_A~V
template < typename T1, typename T2 > />(e.)f
struct result_2 1}mIzrY
{ oc,a
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; IZczHHEL`b
} ; Z
4uft
} ; $u`y
zqg4@"
p
w%Tcx^:
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Wyf+xr'Ky
N5 SK_+
下面我们来剥离functor中的operator() AD4KoT&
首先operator里面的代码全是下面的形式: h
Ns<Ae
9u/ "bj
return l(t) op r(t) r5z_{g
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 8V%(SV
return op l(t) PuAcsYQhN
return op l(t1, t2) Y!9'Wf/^
return l(t) op Vd[[<
return l(t1, t2) op NaC^q*>9
return l(t)[r(t)] vW`{BWd
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] $VYMAk&\
/GNLZm^
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: <;:M:{RZY
单目: return f(l(t), r(t));
:\1:n
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); dI<s)!
双目: return f(l(t)); Mt)`hR+2
return f(l(t1, t2)); 5An|#^]
下面就是f的实现,以operator/为例 MzRURH,
@2-Eky
struct meta_divide PZ~uHX_d>
{ *Z=K9y,IC
template < typename T1, typename T2 > 4flyV -
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)
]Kb
{ 3!^5a%u
return t1 / t2; ?fDF Rms
} Z[
}0K3,5
} ; S+A'\{f
QD%~A0
这个工作可以让宏来做: Pp1HOJYJp0
`<2y
[<y
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Tm@d;O'E1
template < typename T1, typename T2 > \ IB:Wh;_x
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ,9gyHQ~
以后可以直接用 Fxy-_%a
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) g5/%}8[-
2
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 |*"uj
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) u1O?`
E~]8>U?V
^HumyDD6
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 P&C,E E$
E^ _P
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > x]lv:m\)jT
class unary_op : public Rettype w1EYXe
{ e!b?SmNN
Left l; /|Za[
public : EZ*FGt6(
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 3}}~(
d paZ6g
template < typename T > 2`/JT
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const wy"^a45h
{ 0PD]#.+
return FuncType::execute(l(t)); R| t"(6
} |U%S<X
h=umt<&D
template < typename T1, typename T2 > rxjMCMF
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^ Afq)26D
{ |&WeXVH E
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 7. 9n
} !EuU
@+
} ; {4Cn/}7Ly^
"TA r\;[
6W."hPP
同样还可以申明一个binary_op I{AteL
\Rop~gD
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > oHdss;q
class binary_op : public Rettype Ha9A5Ao}0
{ g
nJe!E
Left l;
fQc2K|V
Right r; 6T0E'kv
S
public : 7$'%*|C.
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} $w`QQ^\
h7<Zkf
template < typename T > lG,/tMy
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8=OK8UaU
{ &Al9%W
return FuncType::execute(l(t), r(t)); q}*"0r
} !tBNA
7
N+;K0
template < typename T1, typename T2 > *`[dC,+`.
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const o1='Fr
{ l;zp f|.Vc
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); lg1yj}br
} ^%wj6
} ; Lc(D2=%
dHc38zp
~,KAJ7O_
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 TDXLxoC?
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Z W`
Ur>
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) VQV7W
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 EL$"MT}p
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! p"f=[awp
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。。。 AYHB?xOpR
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 o-2FGM`*VB
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) 4 F~e3
下面是修改过的unary_op xnWCio>M
oomB/"Z
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > #$7 z
class unary_op X9C)FS
{ (qT_4b~
Left l; pe=Ou0
Yf
>SV #
public : &hWLG<IE
i"2[OM\j7
unary_op( const Left & l) : l(l) {} fBS`b[x
R?!xO-^t
template < typename T > 6z@OGExmd#
struct result_1 WV_y@H_
{ de]r9$D
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; L+2!Sc,>
} ;
::Y
~Fv&z'R
template < typename T1, typename T2 > 9.ZhkvR4A
struct result_2 HubSmbS1
{ Z\6&5r=
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; -=,%9r
} ; [?$ZB),L8
0 ;kcSz
template < typename T1, typename T2 > iaBy/!i
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2MwRjh_
{ c(Zar&z,E
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ]bCeJE.+)
} Dv?'(.z
jV)!9+H#
template < typename T > B~oSKM%8R
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const HVaWv ].
{ N+)4]ir>
return OpClass::execute(lt(t)); ^~}|X%q3
} WLGx=
;
px5~D(N
} ; 9{@ #tx
V !G&Aen
z5IHcZ
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 4K` N3
好啦,现在才真正完美了。 i>6SY83B}
现在在picker里面就可以这么添加了: rks+\e}^Z
T5_z^7d
template < typename Right > 6He 7A@Eh
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const .QOQqU*2I
{ :"? boA#L
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); GgkljF@{}
} <(W0N|1v
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 yyZH1A
,!_
2h0I1a,7
49n.Gc
,\Gn
十. bind `C"Slz::
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 32jOs|<\
先来分析一下一段例子 Rro|P_
3nv7Uz
:gv`)
int foo( int x, int y) { return x - y;} S W(h%`U
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 0-cqux2U
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 1\1a;Q3W%,
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 -e7|DXj
我们来写个简单的。 Knsb`1"E^6
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: b9%}<w
对于函数对象类的版本: Pm; /Ua
O @fX
+W?U
template < typename Func > ,GEMc a,`
struct functor_trait Ti`<,TA54
{ GXB4&Q!C
typedef typename Func::result_type result_type; R L/~E
xYC
} ; BX$t |t;!m
对于无参数函数的版本: |`T3H5X>
bep}|8,#u
template < typename Ret > M>J8J*
struct functor_trait < Ret ( * )() > m&o}qzC'y
{ X&DuX %x0
typedef Ret result_type; |8}f
} ; ie+&@u
对于单参数函数的版本: *>%34m93
):?ype>
template < typename Ret, typename V1 > TN3, \qgV
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > T.="a2iS2
{ hkSpG{;7
typedef Ret result_type; hKjvD.6]%
} ; 6'ye-}vD-
对于双参数函数的版本: hk4f)z
_H@s^g
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > dj4 g
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > {;^booq
{ Us.yKAHPV
typedef Ret result_type; `Yp\.K z
} ; ERQa,h/
等等。。。 $+Ke$fq.>
然后我们就可以仿照value_return写一个policy E(tdL,m'
g(<02t!OT=
template < typename Func > m3XL;1y:a
struct func_return B#o(21s
{ kH*l83
template < typename T > V[,/Hw~d%
struct result_1 WpC@nz?
{ 3P Twpq1
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 0K7]<\)
} ; pVn6>\xa
AoyU1MR(
template < typename T1, typename T2 > pcNVtp'V
struct result_2 kbBD+*
{ ^ cN-
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; _m;cX!+~_
} ; uxk&5RY
} ; =]oBBokV
_dppUUm
D
h ]+HF
最后一个单参数binder就很容易写出来了 L5%~H?K(
>`=
'~y8
template < typename Func, typename aPicker > FOpOS?Cr'
class binder_1 PYr#vOH
{ {r.#R|
4v
Func fn; kac@yQD
aPicker pk; 6}R^L(^M
public : vrn IEur
\*6%o0c
template < typename T > :Oo
struct result_1 "-XL Y_
{ 0*VRFd4
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; C.@R#a'
} ; z;1tJ
k#`.!yI,
template < typename T1, typename T2 > O]w &uim
struct result_2 W5}.WFu
{ jEklf0Z
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type;
hbR;zV|US
} ; NI=t)[\F
%^^2
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ZA>hN3fE'
"m})~va
template < typename T > y%
uUA]c*m
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const aGNt?)8WPZ
{ R|{AIa{}
return fn(pk(t)); S4s\ tA<
} &