一. 什么是Lambda ,-ZAI b*
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 F=kD/GCB
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, ^2[0cne
W1$B6+}Z0V
ez%RWck
'D#}ce)s#
class filler ',n;ag`c
{ -N(y+~wN
public : Zk$AAjC&
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} @Ytsb!!
} ; zkYlIUD
fw ._
pOS:/~I3
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: E,JDO d}
Hq8<g$
3!`Pv ?|o
yc8FEn!)&
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); #M&rmKv)g
HuBG?4Qd
us\@n"
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 wxB?}
Qf0$Z.-
2x{@19w)C
Wz nz
二. 战前分析 aCcBmc
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 hi"[R@UG
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 1el?f>
~;_]U[eOL
aDb@u3X@
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); PvBx<i}A
/* --------------------------------------------- */ E^zgYkZO
vector < int *> vp( 10 ); } >b4s!k,
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); xY(+[T!OF
/* --------------------------------------------- */ ,w,>pO'[
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2);
B]ul~FX
/* --------------------------------------------- */ oD4NQR
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); /p~"?9b[ i
/* --------------------------------------------- */ ~mOGNf?f
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); xyj)W
/* --------------------------------------------- */ vC E$)z'"
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Q2cF++Q1
D-9zg\\'`
R[LVx-e7'
QG?7L_I
看了之后,我们可以思考一些问题: e
&^BPzg
1._1, _2是什么? 5#g<L ~
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。 FXV=D_G}
2._1 = 1是在做什么? bYQ h{q
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。 k^Zpb&`Hx
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。 nM x0+N1
0*L|rJf
^c83_93)R
三. 动工 E:V&:9aQ@
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: +P/"bwv0
ZLyJ
N#@xo)-H
)&1yt4
x6%
template < typename T > jV\M`=4IC
class assignment 1iS9f~
{ FH)bE#4
T value; <89@k(\ /
public : BnvUPDT&
assignment( const T & v) : value(v) {} uEWW Y t
template < typename T2 > Odxq ]HlbO
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } @I\Z2-J
} ; 0! 9vGs
Oh6;o1UI
k^Tu9}[W1
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Bjml%
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment HB{-^9{E
#jd?ocoY
&YO5N4X~o
=}\]i*
class holder >4ebvM
0|
{ Yk(OVl T
public : Tr)a6Cf
template < typename T > mvVVPf9
assignment < T > operator = ( const T & t) const %83PbH
{ }E]`ly<Z
return assignment < T > (t); -4,qAnuMx
} idGkX
?
} ; f<xF+wE
@_Aqk{3
=ADAMP
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: 6'(5pt
0vS%m/Zi-
static holder _1; qzE/n
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ll1?I8}5|
3Aaj+=]W
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); YM3oqS D
而不用手动写一个函数对象。 ]WN{8
X^_,`H@
o1Mb HBb
1)#<nk)I
四. 问题分析 BRQ9kK20
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。 j2qDRI
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。 IL3,dad'^
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 (S5'iksx
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 uz>s2I}B
下面我们可以对这几个问题进行分析。 (d^pYPr{
%!(6vm>8
五. 问题1:一致性 XS9k&~)*
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?| s7FqE>#c0
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 J9/9k
Zdh4CNEeFP
struct holder KPW: r#d
{ t@}<&{zk
// Yr-,0${m
template < typename T > ' AeU
T & operator ()( const T & r) const WRVKh
{ 4I:Jb;k>
return (T & )r;
g/`i:=
} ^%go\ C ;
} ; xd(AUl4qY
xg'0YZ\t
这样的话assignment也必须相应改动: ,"h$!k"$g
T:;e 73
template < typename Left, typename Right > (d#?\
class assignment hH"3Y}U@
{ HP]Xh~aP
Left l; WgE~H)_%
Right r; nn#A-x}~;b
public : rZJp>Q)s
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} uAVV4)
template < typename T2 > V_+3@C
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 2$\1v*:
} ; ucoBeNsHx
fD,#z&
同时,holder的operator=也需要改动: }[ AIE[
-.^Mt.)
template < typename T > ,wX/cUyZ
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const OE4 2{?)
{ i.F[.-.
return assignment < holder, T > ( * this , t); ReSP)%oW
}
HkEp}R
(6 0,0|s
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。 4`Fbl]Q
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 X+&@$v1
jS R:ltd
return l(rhs) = r; IDLA-Vxo
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 ^gb2=gWZ<
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: OY[N%wr!
:FxZdE
template < typename Tp > 0Fbq/63
class constant_t A\4Gq
{ {jk {K6 }
const Tp t; _e`b^_
public : uidE/7
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} r43dnwX
template < typename T > .Ta$@sP h}
const Tp & operator ()( const T & r) const L
Q;JtLu1
{ #lJF$
return t; YciZU
} {?5EOp~
} ; o<C~67o_
pdtK3Pf
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 1%1-j
下面就可以修改holder的operator=了 C}+(L3Z
4[Oy3.-c
template < typename T > Q%t8cJL
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const "h:xdaIE/p
{ ?+5K2Zk
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 56TUh_
} (F_#LeJ|
*B3` #t
同时也要修改assignment的operator() Q>sq:R+'
Xq J@NgsY
template < typename T2 > 6'qs=Ql
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } vLkZC
现在代码看起来就很一致了。 1h)I&T"kZ
nnr(\r~
六. 问题2:链式操作 yYF80mnJz
现在让我们来看看如何处理链式操作。 :L\@+}{(c
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。 ri\r%x
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。 >L=l{F6
p
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。 /u#uC(Uwl
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct y;Dw%m
l&T;G9z
template < typename T > m\jp$
struct result_1 B-eYWt8s
{ (( t8
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; [>6:xGSe9X
} ; eOLS
A:;KU
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: =_v_#;h&
^iTjr$hQ;
template < typename T > gv<9XYByt
struct ref eR5swy&
{ C\EV$U,
typedef T & reference; Fdvex$r&
} ; BBy/bc!
template < typename T > e
`_ [+y
struct ref < T &> j7uiZU;3Rx
{ E#_}y}7JY
typedef T & reference; !@ bN
} ; 9~>;sjJk
8tPq5i
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 4d6F4G4U
cty.)e=
template < typename T > H\)on"
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const J^1w& 40
{ WKmGw^
return l(t) = r(t); ;XGG&M%3
} ZmYp!B_~
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。 n; !t?jnf.
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 =;c? 6{<1
q=|>r
n_
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 )S>~ h;
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: eK3J9;X
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 eGnc6)x@C
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 !y?g$e`
最后的布局是: '&s:,o-p
Add SAXjB;VH6
/ \ [O(78n$$
Divide 5 >#c]rk:
/ \ Dth<hS,2J
_1 3 Yc\;`C
似乎一切都解决了?不。 GQ)h Zt0
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。 DA[-(
s
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。 _.wLQL~y
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:
voV=}.(p
lty`7(\
template < typename Right > O,: en t|
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const E%jOJA
Right & rt) const b^^Cj(
{ 6}{2W<
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); +Bc/@.Q'
} RH>b,
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Q_LPLmM
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。 /3rt]h"
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。 }=7tGqfw
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。 "D8xHHb
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。 0XL
x@FYn
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? I=Ws
/+
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: luLm:NWUM
CI$F#j
template < class Action > A^%z;( 0p
class picker : public Action #.a4}ya19
{ T"8>6a@}E
public :
<k/'mBDk
picker( const Action & act) : Action(act) {} (/Z~0hA[Q
// all the operator overloaded "t`r_Aw
} ; ObMsncn
>x&$lT{OY
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。 #j iQa"
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: S
#&HB
BeaX 0#\
template < typename Right > 9?bfZF4A=
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const `H^Nc\P#
{ :#I8Cf
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); m->
chOu~|
} Af
^6
RYS]b[-xZz
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > kH1l -mxz
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。 HSp*lHU
_N9yC\
template < typename T > struct picker_maker (al7/EhY
{ DV*8Mkzg
typedef picker < constant_t < T > > result; !0 *=z~
} ; \9@*Jgpd6*
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > X&
O
o1y
{ (fm\kV
typedef picker < T > result; N, ;'oL+
} ; w0^( jMQe^
1}KNzMHk9
下面总的结构就有了: \*!g0C8 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。 q,$UKg#i
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 'rp(k\pY
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ^X"G~#v=q
至此链式操作完美实现。 (3{'GX2c
X\X
+7N6]pK|"
七. 问题3 |@Q(~[It
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 2frJSV ?
I)_072^O
template < typename T1, typename T2 > >OZ+k(saL
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const N;Hrc6nin^
{ DtXXfp@;
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 5#$E4k:YV
} B~u{LvTE
zP
rT0
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: [)Xu60?Q
p^5B_r:
template < typename T1, typename T2 > E
Jq=MP
struct result_2 ruB&&C6)v
{ &=X1kQG
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Dn<2.!ZKQ
} ; mrE^D|
SO]x^+[
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? s-k~_C>Fw
这个差事就留给了holder自己。 @T?:[nPf&F
)1~4Tl,S
_Dwn@{[(8
template < int Order > PPPRO.y
class holder; HR.S.(t[_
template <> g]X4)e]
class holder < 1 > H8Pil H
{ ]bhzB
public : l
\xIGs
template < typename T > >~>=[M0
struct result_1 [^1;8Tbk
{ }I;=IYrN
typedef T & result; @>(l}5U5
} ; K )KE0/n
template < typename T1, typename T2 > @ DU]XKv
struct result_2 ^^3
>R`
{ =WJ*$j(
typedef T1 & result; s-*8=
} ; $T1
D
?X
template < typename T > lOI(+74
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Gv?3}8Wp
{ ;G;vpl
return (T & )r; qGl+KI
} Ga N4In[d
template < typename T1, typename T2 > /<zBcpVNV
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const qB<D'h7
{ i\},
return (T1 & )r1; uAK-%Uu?
} 7EQ
|p
} ; W*`2lf
sBZKf8 @/
template <> DWm$:M4z
class holder < 2 > /_o1b_1U
{ !_l W#feR
public : c 6E@+xU
template < typename T > r\` R$
struct result_1 G80d!*7
{ G?'L1g[lc
typedef T & result; p`33`25
} ; ~?[%uGI0h
template < typename T1, typename T2 > -.ha\ t0J
struct result_2 4=*VXM/
{ 0qw,R4YK
typedef T2 & result; )Qp?N<&'
} ; + :iNoDz
template < typename T > w<-CKM3qe
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ,K3)f.ArYc
{ Mm^o3vl
return (T & )r; ;w}ZI<ou
} B~caHG1b
template < typename T1, typename T2 > 9_5Fl,u
z
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 0K@s_C=n#
{ JV(|7Sk
return (T2 & )r2; #f\U3p
} Y.[^3
} ; &AZr(>
FUvZMA$
GT|=Apnwr%
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> >。 #N[nvIi}
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: na(@`(j[
首先 assignment::operator(int, int)被调用: T&w3IKb|}
a}hpcr({?
return l(i, j) = r(i, j); 2Z\6xb|u
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 6EGh8H f
UccnQZ7/I
return ( int & )i; O}Fp\"
return ( int & )j; Do=*bZ;A
最后执行i = j; P7 H-Dw
可见,参数被正确的选择了。 h=EJNz>U
dfO@Yo-?*'
g5;
W6QX
-KCm#!
kQsyvE
八. 中期总结 !3kyPoq+
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: ^ :6v-
Yx
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 5d*k[fZ
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 s'tmak-}|
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor vp[~%~1(
hGcOk[m 4
T&tCXi
6}K|eUak/
g(;t,Vy,I
|9?67-
九. 简化 y4C_G?
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。 ,fT5I6l
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 dSS_^E[{
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: ?Q]&d!UCs
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 1Ty{k^%
+-*/&|^等 <DvpqlT
2. 返回引用。 B&0-~o3WP
=,各种复合赋值等 p6A"_b^
3. 返回固定类型。 7M<7^)9
各种逻辑/比较操作符(返回bool) H8`K?SXU
4. 原样返回。 ]mn(lK
operator, Io|NL6[
5. 返回解引用的类型。 Y(m/E.h.~
operator*(单目) Hd
U1gV>
6. 返回地址。 "e&S*8QhM
operator&(单目) q-KN{y/
7. 下表访问返回类型。 /E2/3z
operator[] MV-fDqA(
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 QNLkj`PL/
operator<<和operator>> #c5G"^)z
=4RnXZ[P0
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。 A%Pjg1(uX
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Zh)Qq?H
0vqXLFf
template < typename Left > B+ud-M0
struct value_return &y;('w
{ &DYHkG
template < typename T > Sl/[9-a)
struct result_1
D^E1
{ a<k x95
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; :tu6'X\k
} ; "]f0wLzh
u%Bk"noCa
template < typename T1, typename T2 > qSlC@@.>
struct result_2 5%mc|
{ ;dPyhR
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; n-be8p)-
} ; |bk.gh
} ; ZxlQyr`~a(
U]riBlg>
fil'._
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ^w5`YI4<
i(Cd#1<
下面我们来剥离functor中的operator() ;?"]S/16,
首先operator里面的代码全是下面的形式: Smzy EMT
Wsyq
return l(t) op r(t) h.gj4/g
return l(t1, t2) op r(t1, t2) <5?.s<
y$"
return op l(t) 3R1v0
return op l(t1, t2) 8_US.52V
return l(t) op aF7" 4^ P
return l(t1, t2) op =B@owx
return l(t)[r(t)] )mT{w9u
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ]mYT!(}
Sc_#BD.
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: &x
=}m
单目: return f(l(t), r(t)); 6}ct{Q
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); BUqe~E|I
双目: return f(l(t)); -.~Dhk
return f(l(t1, t2)); bnt>j0E
下面就是f的实现,以operator/为例 {x{e?c!
n@<+D`[.V
struct meta_divide ]|ew!N$ar=
{ 8Ux3,X=
template < typename T1, typename T2 > >0z(+}]3z
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) H,bYzWsrPo
{ A0Pg|M
return t1 / t2; Ea#wtow|-
} MA0}BJoW
} ; #!(OTe L
}wJ-*By{+
这个工作可以让宏来做: s{\USD6
qT7E"|.$
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ FMMQO,BU
template < typename T1, typename T2 > \ j#mo Vq
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; @(Q'J`
以后可以直接用 5xKo(XNp
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 1;Bgt v$
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 YTP6m9hA+
(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。。。) V`Ve__5;
QS.t_5<U
R3=PV{`M
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 -wJ/j~+m+
naE;f)
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Kgh@.Ir
class unary_op : public Rettype F}
d>pK9fn
{ Q v=F'
Left l; g*]Gc%
public : $KDH"J
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ~Iw7Xq E2
nHiE$Y
template < typename T > $]O;D~
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,FWC|uM"
{ zq\YZ:JC
return FuncType::execute(l(t)); "\0&1C(G
} 1C)
l)pV
X@`kuWIUw
template < typename T1, typename T2 > rZ}y'A
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const lU6?p")F1
{ qRy<W
return FuncType::execute(l(t1, t2)); P,1[NW
} +JQ/DNv
} ; Tp7*T8
*2wFLh
NJ"
d`
同样还可以申明一个binary_op 6R_G{AWLL
L{XNOf3
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > yc ize2>q
class binary_op : public Rettype !I3_KuJ5
{ ME'hN->c
Left l; GI:J9TS
Right r; !8'mIXZ$
public : )<Cf,R
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Qv~KGd9
DK-V3}`q}
template < typename T > osB8
'\GR
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const mRJX,
{ GJ1ap^k
return FuncType::execute(l(t), r(t)); PDwi] )6mf
} j2\B(PA
iIZDtZFF
template < typename T1, typename T2 > HP`dfo~j
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const TCb 7-s
{ Z1@E
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); .&|Ivz6
} R1CoS6
} ; ,_ zivUU
lt:xN?--A?
$?voQ&
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 k5 s8s@
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 bf#@YkE
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 6
GL.bS
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。 1Z.
D3@
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! kX0hRX
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。。。 OC(S"&D
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 $>Y2N5
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) iR_j
h=2{
下面是修改过的unary_op 960[.99
CJn{tP
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 6oh\#v3zV
class unary_op O7]p `Xi8
{ ~Bw)rf,
Left l; uv&??F]/
k/U1
: 9
public : %s|`1`c
x%J4A+kU
unary_op( const Left & l) : l(l) {} B~\mr{|u
>h!>Ll
template < typename T > uItzFX*
struct result_1 7EI5w37
{ ^`BiA'gPPC
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Bf)}g4nYn
} ; *wvd[q h
8[PD`*w
template < typename T1, typename T2 > CtEpS<*c
struct result_2 ?%QWpKO7X
{ [UP-BX(
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; D'Fj"&LK
} ; xZMQ+OW2i
v--Qbu
template < typename T1, typename T2 > pm)kocG
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const YI877T9>
{ *h <_gn
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 4@qHS0$
} *6C ]CS
RWX?B
template < typename T > &d%0[Ui`
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <~d3L4h*<
{ 4~s{zob
return OpClass::execute(lt(t)); t9U-c5bR
} B_kjy=]O.
006qj.
} ; SV?^i `
o0Z~9iF&
(yr<B_Y'MY
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 uV|%idC
好啦,现在才真正完美了。 GR%h3HO2&
现在在picker里面就可以这么添加了: N I*x):bx
~zd+M/8
template < typename Right > / b;GC-"v
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 3*v&6/K
{ ~MpcVI_K
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); c}-WK*v
} a,/wqX
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。 .='hYe.
5McOSy
F7"v}K]X
L>ruNw'-K
W,D$=Bg
十. bind QnZ7e#@UP
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 Z'<I
Is:J
先来分析一下一段例子 Qt~QJJN?oF
J Yesk
iD(+\:E
int foo( int x, int y) { return x - y;} wBJP8wES=
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 TIIwq H+h.
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 d%(4s~y
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 c_N'S_)~7Q
我们来写个简单的。 0]u=GD%
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: S [=l/3c
对于函数对象类的版本: ssUm1F\
oScKL#Hu
template < typename Func > FWb`F&
struct functor_trait M>xjs?{%k
{ gwQk
M4
typedef typename Func::result_type result_type; qN@-H6D1=
} ; D:I6nSoC
对于无参数函数的版本: RHj<t");
;XDGlv%
template < typename Ret > CY?19Ak-xd
struct functor_trait < Ret ( * )() > Gc0/*8u/
{ Y )](jU%o
typedef Ret result_type; AfaoFn+
} ; MVYf-'\^
对于单参数函数的版本: T/YvCbo
J12hjzk6@
template < typename Ret, typename V1 > ?c0@A*:o
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ^1jZwP;5eW
{ wS%j!|xhlV
typedef Ret result_type; +=JJ=F)
} ; Rct=vDU
对于双参数函数的版本: H]a@"gO
T!3_Q/~^r
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > x/]]~@:
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > qs
0'}>
{ WVkJ=r0Ny
typedef Ret result_type; "<^]d~a_
} ; AriW&E
等等。。。 7w8I6
然后我们就可以仿照value_return写一个policy /2jw]ekQ'
d2=Z=udd
template < typename Func > fo$Ac
struct func_return LE>b_gQ$
2
{ YjTA+1}
template < typename T > +^tw@b
struct result_1 tI;pdR]
{ P+s-{vv{0
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; $9In\x
} ; ??g `c=R!V
u''~nSR3&
template < typename T1, typename T2 > Smjg[
struct result_2 +:D90p$e
{ DAHQ7#qfQC
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; !ZC0 n`
} ; 25-5X3(>j=
} ; |8<P%:*N
s"g"wh',
xZpGSlA
最后一个单参数binder就很容易写出来了 l;'#!hC)
;~
,<8
template < typename Func, typename aPicker > vi-mn)L6#
class binder_1 SeX:A)*ez%
{ xOgUX6n
Func fn; -0R;C` (!
aPicker pk; CTOrBl$70
public : QZ:xG:qyk;
B6hd*f
template < typename T > zJCm0HLJ
struct result_1 Zv8I`/4?
{ ZUiInO
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; o 2Okc><z
} ; xw5LPz;B
g-cC&)0Q
template < typename T1, typename T2 > <z+b88D
struct result_2 pS
C5$a(
{ v?S~ =$.
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; @Y8/#6KE
} ; w\PCBY=
gJv;{;%
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} A0hfy|1#L
lAcXi$pF
template < typename T > V`;$Ua;y
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (K>=!&tlp=
{ i9FtS7
return fn(pk(t)); fvUD'sx
} $*Z Zh
template < typename T1, typename T2 > %C^%Oq_k
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :a#pzEK
{ kk*:S* ,
return fn(pk(t1, t2)); eJm7}\/6`
} Y3J;Kk#AH
} ; ".=LzjE<gv
_=\=oC
Y=- ILN("
一目了然不是么? QaMB=wVr
最后实现bind l*+5WrOS
|y*-)t
kQY+D1
template < typename Func, typename aPicker > &