一. 什么是Lambda J9NuqV3
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 :'ZR!w
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, 3-:^mRPJ
t/O^7)%
?;P6#ByR
pn(i18x
class filler ]3*w3Y!XK
{ PP'5ANK
public : ,=Wj*S)~
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} H'YK j'
} ; Zh;}Q(w
t6KKfb
D60quEe3%
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: Eb9h9sjv
i{$P.i/&
?_AX;z
@Nh}^D >j
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); CUpRtE8@[_
YiuV\al
b~>@x{
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 1=IOio4U
NkBvN\CQ
Y&=DjKoVh
['\R4H!x
二. 战前分析 6q>iPK Jt
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 +0ukLc@
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 .{8[o[w
=
iC iKr aW
Y_y!$jd(N
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); iY@}Q "
/* --------------------------------------------- */ MH'%E^n `
vector < int *> vp( 10 ); <eSg%6z
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); =*ErN
/* --------------------------------------------- */ h~
_i::vg
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); !+@70|gFF
/* --------------------------------------------- */ ~YW;'
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); bV(BwWm
/* --------------------------------------------- */ W%^!<bFk}m
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ~1*37 w~
/* --------------------------------------------- */ #M w70@6
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); x{w|Hy
F^Jz
qlPIxd
cL4Go,)w
看了之后,我们可以思考一些问题: _ti^i\8~
1._1, _2是什么? 3A"TpR4f`
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。 Kzq^f=p
2._1 = 1是在做什么? ynMYf
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。 OMjPC_
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。 hC<E4+5.,
mpwh=
R|qNyNXo[
三. 动工 z@19gD#8
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: h2mHbe43
\oxf_4X
ShV_8F z
5 8;OTDR!
template < typename T > CfrO1i F
class assignment & }j;SK5
{ *<
fJgc"3
T value; 5WfZd
public : CL5^>.}
assignment( const T & v) : value(v) {} "-Nyf
template < typename T2 > v4 rO 0y=C
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } GGHeC/4
} ; l>
H'PP~
i}>EGmv m
NqKeQezX
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 [=cbzmX[
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment &*O'qOO<2
GcO:!b*YMp
:f7!?^;y>
u"hr4+/
class holder RJDk7{(
{ =$#5Ge]b
public : aG =6(ec.
template < typename T > "Zn
nb*pOM
assignment < T > operator = ( const T & t) const .%W.uF^
{ 45%D^~2~F
return assignment < T > (t); M"K $.m@t
} Xu#?Lw
} ; /03Wst
P>~Usuf4
@Bkg<
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: yF|yZ{
U_aI!`WXd
static holder _1; G1zP^ogk
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 e9:pS WA-n
Rd;t}E$
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); PW"?*~&
而不用手动写一个函数对象。 ?@MY +r_G
M54czo=l
ZK2&l8
5HbJE'
四. 问题分析 +B+cN[d
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。 O<>+l*bk
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!9~bBF',
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 XD!}uDZ^
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ]-X\n
下面我们可以对这几个问题进行分析。 5\JV }
%O[1yZh
\
五. 问题1:一致性 FoYs<aER
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?| v1 ?G
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Mt{cX,DS
16z
WmJH
struct holder 9"B;o
{ !_c6 `oW
// z8D,[`
template < typename T > I)*J,hs1
T & operator ()( const T & r) const _E-{*,7bZS
{ 6b` Jq>v
return (T & )r; 6+s&%io4
} ++8 Xi1
} ; r}|)oG,=
'f %oL/,
这样的话assignment也必须相应改动: ^pfM/LQ@
Pq-@waH3
template < typename Left, typename Right > oz3!%'
class assignment f::^zAV
{ T2|<YJ=
Left l; Bv*VNfUm
Right r; %%wngiz\
public : #t# S(A9)
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} qM^y@B2MO
template < typename T2 > =:xJZy$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } wt_ae|hv
} ; ">fRM=fl
oOXJ7|n
同时,holder的operator=也需要改动: @ K2N cb7
/<O9^hA|
template < typename T > I;$tBgOWq
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const !+UXu]kA
{ eIPk$j{e
return assignment < holder, T > ( * this , t); x<d ew
} ~7\`qH
)kKeA
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。 3%x-^.
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Xh~oDnP
t[ b(erO'
return l(rhs) = r; B(-F|q\
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。 P=9sP:[f6
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: F*:H&,
DAMw(
template < typename Tp > geqx":gpx9
class constant_t `I|Y7GoUO
{ fv>Jn`
const Tp t; * _,yK-et
public : dftX$TS
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 73nmDZO|
template < typename T > 6p,}?6^
const Tp & operator ()( const T & r) const Fk`6
q
{ 0 R&7vn
return t; 3`"k1W
} hGUQdTNP
} ; }4Gn$'e
R3BK\kf&
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 1_n5:
下面就可以修改holder的operator=了 ) I.uqG
-fK_F6_\]
template < typename T > $7Lcn9?G
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const GL&rT&
{ f+c{<fX
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); L#_QrR6Sny
} <%`z:G3
P[Vf$ q<
同时也要修改assignment的operator() 7 :u+-U
H[r6 4~Sth
template < typename T2 > $T2zs$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } I=K<%.
现在代码看起来就很一致了。 6HVGqx
t{ridA}
六. 问题2:链式操作 !6s]p%{V
现在让我们来看看如何处理链式操作。 kN vNV(4
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。 _p+q)#.W
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。 ljh,%#95=
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。 B8V85R
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 6y@o[=m
DsiyN:o'+
template < typename T > q1%xk=8
struct result_1 Sa6YqOel@
{ "9H#pj -
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; KH[Oqd
} ; J8`vk#5
f%STkL)
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: IS!]!s'EI
&gvX<X4e
template < typename T > mgEZiAV ?
struct ref =Ajw(I[56
{ w:9n/[
typedef T & reference; sQY0Xys<4
} ; Bq\WG=Fd
template < typename T > c5HW.3"
struct ref < T &> LS1}j WU!
{ gHU0Pr9'
typedef T & reference; qI\B;&hr(
} ; V ;M'd@
{Hxziyv~Y(
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: YccD^w[`B
T:udw
template < typename T > N8]d0
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Y{m1\s/ o
{ rP&.`m88n
return l(t) = r(t); N5fMMi(O
} (Yc}V
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。 d[KG0E5`
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ezk:XDi4
|F>'7JJJ
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 *IC9))PGJ
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: rEZMX2
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 hKp-"
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 W#<ZaGsq
最后的布局是: Y<`uq'V
Add Ob7F39):N
/ \ WAh{*$Rpl
Divide 5 *s"{JrG`O
/ \ j}DG +M
_1 3 p4wXsOQ}
似乎一切都解决了?不。 5A"OL6ty
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 ~FZ=
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 '\Hh
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: U_Va'7
sZ7BBJX2K
template < typename Right > Y!nE65
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const J$i5A9IUr
Right & rt) const GVzG
{ z4c{W~}`
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); \RyW#[(
} QW}N,j$
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 p\/;^c`7
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。 k7Xa|&fQP<
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。 5?4jD]Z
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。 rM(2RI4O`0
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。 D7b]
;Nf\
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? Ja#ti y
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:
WJ$!W
\*$''`b)j
template < class Action > q:ZF6o`Z83
class picker : public Action m]:|j[!*M
{ $[8GFv
public : @phb5
picker( const Action & act) : Action(act) {} veh?oJi@
// all the operator overloaded +&hd3
} ; JN-wToOF
|\/Y<_)JD
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 ~!a~ -:#
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: F2RU7o'f.
|cCrLa2*-
template < typename Right > r@Tq-o
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 0SLS;s.GX
{ P mgTTI
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); sKI{AHJ?X
} 3]1uDgfr
W-+~r
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > \>*B
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 ril4*$e7^\
&]Q\@;]Aq
template < typename T > struct picker_maker StJ&YYdD
{ YYUWBnf30G
typedef picker < constant_t < T > > result; V8.o}BWY
} ; ;y"quJ'O
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > A296f(
{ &c)n\x*
typedef picker < T > result; _+hf.[""
} ; qkN{l88
t1)Qa(#]
下面总的结构就有了: D|p`~(
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。 2-*zevPiG=
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。 X!%CYmIRb
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 4:p+C-gs
至此链式操作完美实现。 'XHKhpm<
UfnjhHu
Hjm
七. 问题3 co$I htOv
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 E/</
IMDGinHAy
template < typename T1, typename T2 > <Prz>qL$
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?|t9@r
{ H#luG_)
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); +84JvOkWi
} Hki
& A%*sD6
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: -~-BQ!!(
ah\yw
template < typename T1, typename T2 > A[@xTqs{{
struct result_2 ir%?J&C+t
{ tGcp48R-:+
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; J`*!U4
} ; b]Xc5Dp{
ny:4L{)
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? 7]w]i5
这个差事就留给了holder自己。 11s*C #
D@5AI
](
'
?3e 1
template < int Order > ivKhzU+
class holder; Rs<li\GS
template <> CVp`G"W:
class holder < 1 > 8MH ZWi
{ K(+ ~#$|-~
public : kCO`JAH#
template < typename T > !vB8Pk"
struct result_1 n.{Ud\|
{ mBC?Pg
typedef T & result; SW
^F
} ; G G]4g)O5
template < typename T1, typename T2 > k/&~8l.$
struct result_2 0T{Z'3^=
{ U&uop$/Cq
typedef T1 & result; 1d4?+[)gUv
} ; ?n 9<PMo
template < typename T > yaiw|j`A
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const j`GL#J[wqQ
{ &"(xd@V)]A
return (T & )r; QN!$4 1A?{
} lC8DhRd0_
template < typename T1, typename T2 > aB6F<"L,
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const )zzK\I6/EQ
{ hP1H/=~
return (T1 & )r1; x4&<Vr
} =@F1J7
} ; ?=X G#we
XN@F6Gj
template <> bi y1!r
class holder < 2 > $n30[P@p;
{ 3_:J`xX(4
public : D\}A{I92F4
template < typename T > TmZ%
;TN
struct result_1 w^e5" og]
{ >}tm8|IHoo
typedef T & result; &&/2oP+z
} ; 7$8YBcZ6
template < typename T1, typename T2 > "Zo<$p3]
struct result_2 h/7m.p]
{ ^h}xFiAV#
typedef T2 & result; bG`aF*10)!
} ; dWhki|c
template < typename T > 9"5J-a'
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ev}lb+pr)_
{ hx4X#_)v
return (T & )r; 8CR b6
} &Ff#E?Y4|
template < typename T1, typename T2 > EZ6\pyNB0#
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const To_Y
8 G
{ vhA4ol
return (T2 & )r2; 0}a="`p#<
} >h?!6L- d
} ; S${n:e0\
IkzY
_O76Aw-@l
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> >。 Sm@T/+uG:
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: n-/{H4\
首先 assignment::operator(int, int)被调用: cO]_5@#f'8
$e
bx
return l(i, j) = r(i, j); |yqL0x0\l
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) jea{BhdUr
~C|. .Z
return ( int & )i; S?ypka"L
return ( int & )j; '&XL|_Iq
最后执行i = j; w}wABO
可见,参数被正确的选择了。 Y8c#"vm(
WInfn f+'
x4$#x70?
Y[=X b
`QpkD8
八. 中期总结 381a(F[$e
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: Ev
adY
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 P;.j5P^j`
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。
eXN\w]GE
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor (#uz_/xXa
#le1
^
<w7
LHQ$0LVt>T
!'y9/
2pKkg>/S
:gD=F &V
九. 简化 p_^Jr*Mv
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。 r#svj*dn
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 4 f)B@A-
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: g4Y1*`}2f
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 b4Y<
+-*/&|^等 4=BIYC"Lu
2. 返回引用。 %rU8^'Gu
=,各种复合赋值等 ;\[n{<
3. 返回固定类型。 Rm i4ZPb.
各种逻辑/比较操作符(返回bool) .uo9VL<
4. 原样返回。 36
&ghx
operator, s7"NK"
5. 返回解引用的类型。 ]Alv5?E60
operator*(单目) iJ&*H)}^
6. 返回地址。 ku8C#%.m3
operator&(单目) Aoi) 11>
7. 下表访问返回类型。 zv~dW4'
operator[] <_o).hE{
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 0j}!4D+
operator<<和operator>> q9)]R
e}xx4mYo
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。 .paKV"LJ
例如针对第一条,我们实现一个policy类: V8Lp%*(3
$,@PY5r
template < typename Left > DW@|H
struct value_return ZGa;'
{ &xAwk-{W
template < typename T > T[M:%vjYF
struct result_1 VLdQXNg9W"
{ yYdow.b!
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; n<GTc{>Z
} ;
Gx&o3^ t
QfdATK P
template < typename T1, typename T2 > ^x BQ#p
struct result_2 #N?VbDK9_
{ ;hz;|\ko5
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ^k*h
} ; \LN!k-c
} ; -:$#koW
>cTSX
K:<j=j@51
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait [w1 4hHnq
pXoD*o b
下面我们来剥离functor中的operator() ktA5]f;
首先operator里面的代码全是下面的形式: x6qQ
Y<>
Whd\Ub8(
return l(t) op r(t) u~]O #v
return l(t1, t2) op r(t1, t2) lG1\41ZxB
return op l(t) y-.<iq
return op l(t1, t2) 5YZh e4R
return l(t) op _A>?@3La9
return l(t1, t2) op k1.h |&JJN
return l(t)[r(t)] K *QRi/O
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] %X5p\VS\7
mqt$'_M
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: ~; V5*t
单目: return f(l(t), r(t)); L?Fb}
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); H Q_IQ+
双目: return f(l(t)); ++gWyzD
return f(l(t1, t2)); 762c`aP_(
下面就是f的实现,以operator/为例 _
SuW86
:{g;J
struct meta_divide &1 BACKu
{ `K%f"by
template < typename T1, typename T2 > a'Vz|SG
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ?LwBF;Y
{ H(QbH)S$6
return t1 / t2; ^o LMgz
} -4;$NiB?
} ; vWs#4JoG
` P,-NVB
这个工作可以让宏来做: O>KrTK-AV
x+Ws lN2a
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ CVAX?c{
template < typename T1, typename T2 > \ N 4!18{/2
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Ib&]1ger#=
以后可以直接用 +$;#bw)yH
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) _w.H]`C!X
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 BwJL)$D<S
(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。。。) Qq|c%FZ
6)h~9iK
j=up7395
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 ?!Wh ^su-
fi
tsu"G
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > d5YL=o
class unary_op : public Rettype VE $Kdo^
{ r,r"?}Z
Left l; ty>9i]Y-
public : u[<ij
unary_op( const Left & l) : l(l) {} hN U.y
sqv!,@*q
template < typename T > '}N4SrU$
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const oG$OZTc
{ v[b|J7k
return FuncType::execute(l(t)); i"h~QEE
} o'KBe%@/
sPP(>y( \
template < typename T1, typename T2 > [W8"Mc|ve
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const qy( kb(J
{ d1>L&3HKx
return FuncType::execute(l(t1, t2)); $fhR1A
} (^~0%1
} ; kTfE*We9
}nK=~Wcu\
Maw$^Tz,
同样还可以申明一个binary_op <*@!>6mS
GTocN1,Z~a
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 5{|tE!
class binary_op : public Rettype ,GYK3+}Z
{ [!S%nYs&8L
Left l; ($X2SIZh
Right r; }I"k=>Ycns
public : V2B:
DIpr
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} AT-
U:fGIEz{ZY
template < typename T > p;<aZ&@O
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9TUB3x^
{ ,ieew`
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ai]KH7
} 3>#io^35
qir8RPW
template < typename T1, typename T2 > VfT@;B6ALF
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1uJpn
{ p_EWpSOt7
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 8=,?Bh".
} ~(-df>
} ; mum4Uj
p7p6~;P
G<FB:?|
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 iTVepYv4m
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 C5^9D
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) vm.%)F#@
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 ehV}}1>O
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! {O_`eS
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 _ YcIGOL
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 CTf39R|7_
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) \y0]BH
下面是修改过的unary_op G7YBo4v
[N_)V kpr
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > jyFKO[s\X
class unary_op m~`f0
{ 4Jk[X>I~
Left l; o<L=l Q
_}l7f
public : X_ (n
jMP;$w
unary_op( const Left & l) : l(l) {} IQyw>_~]
m/"}Y]n!
template < typename T > LrhQG
struct result_1 DoFF<LXBt
{ ^TqR0a-*
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; |5(un/-C
} ; bmw"-W^U[
Ih%LKFT
template < typename T1, typename T2 > ,H@ x.
struct result_2 |6w{%xC?"
{ ,F?O} ijk
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; /MbWS(RT
} ; 1v'|%B;O
K}!YXy h
template < typename T1, typename T2 > XSktbk
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const LYMb)=u]
{ I6Oc`S!L
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); FJIo]p
} MmW]U24s
Eikt,
template < typename T > K j6@=
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const c{\x<AwO
{ ;*>':-4
return OpClass::execute(lt(t)); 7D=gAMPvJ
} im@c||
:Y[?@/m4
} ; {TC_
4Y|8
hEfFMi=a`
Z#flu Q%V
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 ngl8) B
好啦,现在才真正完美了。 ?dQ#%06mn
现在在picker里面就可以这么添加了: )'e9(4[V1
Vee;&
template < typename Right > f=Kt[|%'e
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 10ZL-7D#m
{ BF(Kaf;<t.
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); SAUG+{Uq
} dk@iAL*v
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。 Rqun}v}
FfibR\dhY
I#:,!vjn
&h?8yV4B
86ml.VOR
十. bind )"&\S6*!
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。 ? W2Wy\
先来分析一下一段例子 `E5vO1Pl
KZI-/H+
k^Uk=)9
int foo( int x, int y) { return x - y;} ~.<}/GP] _
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 p&cJo<]=LE
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 V6tUijz
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。 G-G\l?R(
我们来写个简单的。 Wfj*)j
Q
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ^Z G 3{>
对于函数对象类的版本: g?e-D.pSF
S3Sn_zqG
template < typename Func > Kz9h{Tu4
struct functor_trait IK|W^hH\8
{ ZN-5W|' O
typedef typename Func::result_type result_type; Yf[GpSej
} ; IjrjLp[z$
对于无参数函数的版本: V>B*_J,z.
#brV{dHV,
template < typename Ret > L`0}wR?+
struct functor_trait < Ret ( * )() > Z=y^9]
{ \
Q0-yNt
typedef Ret result_type; Fhbp,CX4p
} ; d;LBV<Z?
对于单参数函数的版本: Tsl0$(2W
few=`%/
template < typename Ret, typename V1 > 5JA5:4aev
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > M{M?#Q
{ =RQ\i6Y
typedef Ret result_type; uJ>_
2
} ; = ms
o1
对于双参数函数的版本: ^|h})OHV
DX4"}w
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > he1OLk
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > *Q:EICDE7
{ jthGNVZ
typedef Ret result_type; 5ofsJ!b'
} ;
O^I%Xk
等等。。。 2ZZF hj
然后我们就可以仿照value_return写一个policy p/%B>Y>
CsW*E,|xyP
template < typename Func > o0Pc^
struct func_return +}@6V4BRn
{ So\f[/em
template < typename T > x $=-lB
struct result_1 +]N PxUa
{ *<T,Fyc|
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; K)8N8Js(
} ; 4f{(Scg
]Qb85;0)
template < typename T1, typename T2 > `PeWV[?
struct result_2 *kWrF* )J
{ B:QAG
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; O)WduhlGQ
} ; ziBg'
} ; L?p,Sy<RI
d!]fou
V;t8v\
最后一个单参数binder就很容易写出来了 /?Fa<{
6=xbi{m$
template < typename Func, typename aPicker > \IG"Te
class binder_1 4'ymPPY
{ Xv1mjHZCC
Func fn; Lv`NS+fX
aPicker pk; En]+mIEo
public : pX/,s#dY>
X1{U''$
K
template < typename T > cWG?`6xU&
struct result_1 2V 9vS
{ .}zpvr8YP
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; M,nLPHgK
} ; X6lR?6u%|
p 6FPdt)
template < typename T1, typename T2 > K,\Bj/V(
struct result_2 rxJWU JMxK
{ }n91aE3v
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ;wkoQ8FD9
} ; r]+N(&q
4,pS C
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 7ZVW7%,zF
drZ1D s
template < typename T > crdp`}}
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const gAWrn^2L5
{ Yh}F
return fn(pk(t)); $5;RQNhXh
} 0Zv<]xO
template < typename T1, typename T2 > P6cc8x9g(
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Lp?JSMe
{ .`ppp!:a4
return fn(pk(t1, t2)); >nL9%W}8M
} l*Iy:j(B
} ; /6%<