一. 什么是Lambda K y%lu^
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 wxc#)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, ,I5SAd|dX
~I+MuI[
s^eiym P
YcDKRyrt
class filler }kr?+)wB
{ ;XawEG7" U
public : EI 35&7(
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 'n,V*9
} ; /qIl)+M
`a MU 2
9>9EZ?4m
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: fM"*;LN!N
]"{8"+x
3rKJ<(-2/
]'(D*4
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); n:`f.jG |
[C0v-
9ZJ 8QH
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 \z0HHCn'"
zX&SnT1~
?BfE*I$\h
(VjU ,'h
二. 战前分析 1\&j)3mC
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 X@DW1<wEt
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 2,q*[Kh1
9ET1Er{4
0(eaVi-%D
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); h5@GeYda
/* --------------------------------------------- */ 4_=2|2Wz[
vector < int *> vp( 10 ); _#:/ ~Jp
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); h.PBe
/* --------------------------------------------- */ 0Z8"f_GK
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); E(PBV
/* --------------------------------------------- */ W/ Q*NB
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); byM-$l
/* --------------------------------------------- */ 6qH0]7m aI
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); g5@g_~ g
/* --------------------------------------------- */ GcdJf/k
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); _5-h\RB)
HTOr
&2`p#riAS
I}
jgz
看了之后,我们可以思考一些问题: 3@gsKtA&H4
1._1, _2是什么? Ck
Nl;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。 }<0N)dpT
2._1 = 1是在做什么? Xv-p7$?f
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 aaFT
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 ;Nj9,Va(t
D:_W;b)
c[,h|~K/_?
三. 动工 \c:$eF
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: '*b]$5*p
m|aK_
y'K2#Y~1e
Z]]Ur
template < typename T > pZ.b
X
class assignment CP~ZIIip"
{ (jc& Fk
T value; IA@>'O
public : hL&$` Q
assignment( const T & v) : value(v) {} aaR& -M@
template < typename T2 > g F*AS(9
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } /D&&7;jJ
} ; Kp`{-dUf
5.9<g>C
XVN`J]XHk
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 U-I,Q+[C[^
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ?q:|vt
3=YpZ\l}
__g
k:a>oQ
%tyo(HZQ
class holder 4#B'pJMw9
{ u=.8M`FxP
public : "B_3<RSL
template < typename T > zsg\|=P
assignment < T > operator = ( const T & t) const OM*c7&
{ 4 O!2nP
return assignment < T > (t); %y6(+I#P
} Qq<@;4
} ; _p-e)J$7
&J>e;X
\wK&wRn)
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: f"ndLX:'}
5qb93E"C
static holder _1; {]T?) !Vm
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 f4"UI-8;n
]4l2jY
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 );
QrYF Lh
而不用手动写一个函数对象。 <q'l7S
??,[-Oi
kFn/dQ4|
V*giF`gq
四. 问题分析 O[Vet/^)
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 MuoE~K2
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 ~L)~p%rbi
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 !D#"+&&G8
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Jka>Er
下面我们可以对这几个问题进行分析。 MiT0!6Pg
SYCL\b
五. 问题1:一致性 AW]\n;f
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| D.K""*ula
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 \MP~}t}c
]`/>hH>+~9
struct holder %QezC+n
{ k]~o=MLmj
// }
oPO`
template < typename T > qjB:6Jq4q
T & operator ()( const T & r) const #-0e0
{ &k:xr,N=
return (T & )r; oD)]4|
} !g@Ky$
} ;
LR97FG
e4S@ J/D
这样的话assignment也必须相应改动: -S'KxC
!5`MiH
template < typename Left, typename Right > \^!;r 9z=A
class assignment J9Ao*IW~
{ V}jGxt0
Left l; K*/oWYM]
Right r; +A|
Bc~2!
public : Q|'f3\
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} >,e^}K}C
template < typename T2 > }[AaI #
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } u<-)C)z
} ; F9fLJol
5,"c1[`-
同时,holder的operator=也需要改动: ,md_eGF
fiGTI}=P
template < typename T > K:,V>DL
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const xfYKUOp/
{ Qs&;MW4q
return assignment < holder, T > ( * this , t); G4*
LO
} #Rw!a#CX.
2u3Kyn
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。 K10G+'H^
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 daE.y_9y
;b<w'A_1
return l(rhs) = r; $}9jv3>)
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 6'^_*n
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 9@ k8$@
]o6ZZK
template < typename Tp > vqm|D&HU
class constant_t 1}(22Q;
{ TeHJj`rdAU
const Tp t; yf&g\ke
public : O^L]2BVC
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ;wn9
21r
template < typename T > pY31qhoZ.
const Tp & operator ()( const T & r) const `YNzcn0x
{ Sdu\4;(
return t; {wqT$( (<
} bb6x} jR
} ; (GJtTp~2C4
gv*b`cl
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 OoB|Eh|),
下面就可以修改holder的operator=了 }y(t')= 9
IW~R{ ]6
template < typename T > .j]tzX
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const j4$nr=d.6
{ PLCm\Oh$l
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); Na0^csPm
} fap`;AuwK
r w?wi}}gn
同时也要修改assignment的operator() $ L*gtZ
q0.!T0i
template < typename T2 > IZZAR
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } (i~UH04r>s
现在代码看起来就很一致了。 c4H6I~2Na
/Hr|u
六. 问题2:链式操作 B2;P%B
现在让我们来看看如何处理链式操作。 `16'qc
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。 1j?P$%p
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 Y~"tL(WfJl
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 _*mn4n=
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct P5Xp #pa
AyE*1 FD
template < typename T > @{/)k%U
struct result_1 "Z.6@
c7
{ p{Lrv%-j
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ynIe4b
} ; ]A5F}wV4
z !K2UTX
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 7HPwlS
Y{}
ub]i
template < typename T > fn}E1w
struct ref @:N8V[*u
{ ;K<VT\
typedef T & reference; lc,k-}n
} ; "n%j2"TYJj
template < typename T > u
r$
struct ref < T &> x@NfN*?/+i
{ .p[uIRd`
typedef T & reference; 2F4<3k!&
} ; f_c\uN@f
o,7|=.-b
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: &~:EmLgv
de:@/-|
template < typename T > f"Sp.'@
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const KuR]X``2
{ Y@FYo>0O
return l(t) = r(t); \BHZRytQF
} ,rB(WKU
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。 /YJo"\7
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 01.q9AGy
/~,*DH$)
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 Ao K9=F}
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: $kUB%\`
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 q{w|`vIb
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 "r^RfZ;
最后的布局是: [2@:jLth=
Add f^pBXz9&=
/ \ R27'00(Z0
Divide 5 b|i4me@
/ \ KI9Pw]]{-
_1 3 [ja^Bhu
似乎一切都解决了?不。 Oo|JIr7i
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 b7.7@Ly
y
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 o/-RGLzAo
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: 8m0*89HEu
5{=+S]
template < typename Right > /\1'.GR
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const =M1}HF,7>l
Right & rt) const Xt$qjtVM
{ 6wp1jN
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); }3lG'Y#Kpy
} Uh/=HNR
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 1>*oN
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。 bF _]j/
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。 ^Gk)aX
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。 &eMd^l}:#
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。 tl dK@!E3
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? aE0R{yup Z
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: m*
3ipI{h
8g-u
template < class Action > %n$f#Ml_r
class picker : public Action %pVsafV
{ "}()/
public : qc(e3x
picker( const Action & act) : Action(act) {} c/$].VG0
// all the operator overloaded jf)cDj2
} ; "M/c0`>C!i
';R]`vWFe
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。 -nGcm"'6F
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: =-^A;AO(
x-i,v"8
template < typename Right > Noj*K6
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const nmpc<&<<
{ ;Z*rY?v
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); eg;r38
} |uy@v6
n
n F
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > `)cI^!
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。 HS|Gz3~
$~5H-wJ
template < typename T > struct picker_maker #?)6^uTW
{ j \rGU){
typedef picker < constant_t < T > > result; )j2#5`?"j
} ; B
W*8
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > #`y[75<n
{ dOv\]
typedef picker < T > result; DOyO`TJi
} ; 18X?CoM~
h1S)B|~8
下面总的结构就有了: '`^~Zy?c
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。 .6MG#N
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。 hTa X@=Ra
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 YT-ua{.^
至此链式操作完美实现。 i6yA>#^
A{>w5T
'/`O*KD]
七. 问题3 @vq)Y2)r\
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。 cn}15JHdR
Q m*z
template < typename T1, typename T2 > 2#NnA3l]x%
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const "d<ucj
{ EY]H*WJJ
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); *
1}dk`-
} =x+1A)Q
~Bl,_?CBr
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: d>u^7:
mh4 VQ9
template < typename T1, typename T2 > dF `7]
struct result_2 OGcdv{,P
{ qGq]E`O
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; A< .5=E,/
} ; L:C/PnIV
g5U,
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? MR|A_e^x
这个差事就留给了holder自己。 Foq3==*p
`XF[A8@h
AyQ5jkIE^{
template < int Order > vRtERFL
class holder; 9+ Mj$
template <> MP}-7UA#K
class holder < 1 > P,ZQ*Ju
{ $cn8]*Z=
public : d7BpmM
template < typename T > QeF:s|[
struct result_1 Ak3^en
{ y#
\"yykB
typedef T & result; Lea4-Gc
} ; l`~$cK!
template < typename T1, typename T2 > t>quY$}4
struct result_2 .oM- A\!
{ '{0O!y[H6
typedef T1 & result; P'iX?+*
} ; g@x72$j
template < typename T > <mP_K^9c
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 0Gj/yra9MO
{ a1_ N~4r`
return (T & )r; ()j)}F#Z`
} ,X|FyO(p
template < typename T1, typename T2 > @[joM*U
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const rmBzLZ}
{ 47Vt8oyh%
return (T1 & )r1; '`k
} ommW
} ; c1kV}-v
(XR}U6^v]
template <> 8Y%
class holder < 2 > 2FdwX,O.
{ Qxy~%;X
public : DEu0Z
template < typename T > \RDqW+,
struct result_1 el<Gd.p.d
{ 1\Bh-tzB
typedef T & result; auIW>0?}
} ; [-Z 6QzT
template < typename T1, typename T2 > d$o m\@
struct result_2 !!A(A^s
{ iLQO
.'{U
typedef T2 & result; dH0>lV
} ; )/f#~$ws
template < typename T > W|{!0w
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const f-^*p
{ Uf_mwEE
return (T & )r; 5O~xj:
} I;AS.y
template < typename T1, typename T2 > ^x*J4jl
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const :9&@/{W
{ pHk$_t
return (T2 & )r2; )(YJ6l
} Z
OAg7
} ; fWJOP sp*/
g<~ODMCO?W
orWF>o=1
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> >。 5Th\wTh04
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: \3(s&K\Y6\
首先 assignment::operator(int, int)被调用: V@LBy1z
1Z_]Ge<a
return l(i, j) = r(i, j); -A}$5/
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) O>f*D+A-
rv)Eg53Q
return ( int & )i; \{rhHb\|h
return ( int & )j; W@GU;Nr
最后执行i = j; .0>bnw
可见,参数被正确的选择了。 W|;`R{<I%
ZJ)>gV
1IgTJ" \
CNj |vYj
F*z>B >{)
八. 中期总结 {a>JQW5=
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: >f9Q&c$R
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 {?w*n_T.
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Ac*)z#H
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Grw[h
/Re67cMQ*
[vBP,_Tjx
tOF8v8Hd
kSJ;kz,_
?TDmW8G}J
九. 简化 O d6'bO;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。 zb~;<:<
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 Tz:,l$
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: .1h\r,
#
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 _MQh<,Z8
+-*/&|^等 9l[C&0w#\
2. 返回引用。 d]_].D$
=,各种复合赋值等 t T
A
3. 返回固定类型。 !oRN,m[7)p
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Pr1OQbg]8
4. 原样返回。 cjLA7I.O
operator, \ z*<^ONq
5. 返回解引用的类型。 >)[W7h
operator*(单目)
3<Z@!ft8
6. 返回地址。 0aGauG[
operator&(单目) HWL? doM
7. 下表访问返回类型。 0|hOoO]?q&
operator[] v-F|#4Q=ut
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 D!)h92CIDm
operator<<和operator>> P$O@G$n
=L"I[
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。 e=tM=i"
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Z0~,cO8~
<g&GIFE,
template < typename Left > 8SiWAOQAL
struct value_return 5M>SrZH
{ oY\;KPz
template < typename T > -G1R><8[
struct result_1 (:+Wc^0
{ m*e8j[w#
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; qIy9{LF
} ; Vn^8nS
O" [#g
template < typename T1, typename T2 > .(Z^[C}
struct result_2 'oBv(H
{ Cb|R
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 'o8,XBv-
} ; ARJtE@s6Y
} ; +,ld;NM{
ye
{y[$#3
H!y-o'Z
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait MqWM!v-M
#Guwbg
下面我们来剥离functor中的operator() obX2/
首先operator里面的代码全是下面的形式: ]VN1Y)
=*?XZA)c
return l(t) op r(t) nwDW<J{f|U
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ^sJp!hi4=)
return op l(t) U|+`Eth8(
return op l(t1, t2) hz2f7g
return l(t) op 4l{La}Aj
return l(t1, t2) op fhHTp_u)2
return l(t)[r(t)] P6'0:M@5
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ~4 S6c=:
} f!wQxb
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: 7,{!a56zX
单目: return f(l(t), r(t)); 4tt=u]:
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Ys5Iqj=mp
双目: return f(l(t)); gF M~M(
return f(l(t1, t2)); >ZAn2s
下面就是f的实现,以operator/为例 {mHxlG)
2Aq+:ud)P
struct meta_divide lzz68cT
{
-,"eN}P^
template < typename T1, typename T2 > 8?o{{ay
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) i,y{*xBT
{ aTLr%D:Ka
return t1 / t2; %A@U7gqc
} %8"Aq
} ; i?F~]8
mndNkK5o
这个工作可以让宏来做: H//,qxDc
{*Qx^e`h$.
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ `LWb L*;Y0
template < typename T1, typename T2 > \ %C >Win)g
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; PiX(Ase
以后可以直接用 |P"kJ45
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) AIwp2Fz
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 VB+y9$Y'
(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。。。) 1i|5ii*vc
`b5pa `\4
Ed"p|5~
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 L<N=,~
$I3}%'`+
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > s.!gsCQme
class unary_op : public Rettype E-#}.}i5
{ a&`Lfw"
Left l; ]u
>~:
public : `[4{]jX+<
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Z@#kivcpz
rdm&YM`J
template < typename T > ,HW[l.v
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const eOd'i{f@F
{ mLeK7?GL
return FuncType::execute(l(t)); VSm{]Z!x
} GplEad
$
dMH}%f5;1
template < typename T1, typename T2 > ]*AQT7PH
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `HM?Fc58
{ -sk!XWW+
return FuncType::execute(l(t1, t2)); #Ic-?2Gn4<
} ~w$ ^`e!]
} ; U#n1N7P|$F
;[j)g,7{
]A:G>K
同样还可以申明一个binary_op 5SHZRF(. 2
5q.)K
f+
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > zAd%dbU|
class binary_op : public Rettype Ivc/g,
{ sMWNzt
Left l; y)+lU
Right r; h!]=)7x;
public : i}LVBx"K(
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} $%3%&+z$I
,y*|f0&"~
template < typename T > $[*<e~?
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const DqBiBH[%h
{ mp>Ne6\Tu
return FuncType::execute(l(t), r(t)); CF@j]I@{
} 8}!WJ2[R
'di(5
template < typename T1, typename T2 > Eg#WR&Uq"
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ksli-Px
{ ^/$bd4,z
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); XRWy#Pj
} agPTY{;
} ; 10e~Yc
1ihdH1rg[
[-JU(:Rh
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
i(n BXV{
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 &\M<>>IB
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) QetyuhS~
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。 _{YUWV50}
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 2lRE+_qz
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。。。 7,Q>>%/0P
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 :^992]EBEj
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)
GA"zO,
下面是修改过的unary_op p6W|4_a?
lH1gWe
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > _air'XQ&!
class unary_op 7,EdJ[CR$
{ /~;om\7r
Left l; D1f}g
w|8T6W|w
public : jB%aHUF;
(<xl _L:*.
unary_op( const Left & l) : l(l) {} xr1,D5
TKZ[H$Z
template < typename T > W(,3j{d2i
struct result_1 _T.k/a
{ 5}"9)LT@@w
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; EHX/XM
} ; @PyZ u7'
4,qhWe`/
template < typename T1, typename T2 > jq12,R2+)
struct result_2 JY6^pC}*
{ :c`Gh< u
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; vAjvW&'g
} ; (E]q>'X
|tuh/e@dx
template < typename T1, typename T2 > |'N)HH>;
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [^2c9K^NK
{ 0hM!#BU5K
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); R>n=_C
} {#4F}@Q
fy|$A@f
template < typename T > vKmV<*K
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \d}>@@U&
{ .h[yw$z6
return OpClass::execute(lt(t)); LF\HmKM,
} bOS; 1~~
X6SWcJtSw
} ; bE>"DPq
:pvJpu$]
Y2Y)| <FH
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 %,Lv},%Y
好啦,现在才真正完美了。 |58xR.S'g
现在在picker里面就可以这么添加了: 20A`]-D
oZ,_ G,b^
template < typename Right > sA!$}W
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 2c1L[]h'
{ fm1yZX?`
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); _mc-CZ
} ~Y/o9x0
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。 0*yD
b.|k j
Lv m"!!
)uu1AbT+e
9vI<\
Xa
十. bind T1=T
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。 ZfP$6%;_
先来分析一下一段例子 SZ(]su:
(]N- HN]v
qPF`=#
int foo( int x, int y) { return x - y;} cogIkB&Ju
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ,u_ Z0S M
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 :kQydCuK
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 Bvsxn5z+:
我们来写个简单的。 _T\cJcWf
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: )J{.z
对于函数对象类的版本: t4v@d
HvzXAd
template < typename Func >
jH>`:
struct functor_trait ^Fpc8D,
{ _=-B%m
typedef typename Func::result_type result_type; Cd2A&RB
} ; -+{<a!Nb
对于无参数函数的版本: U'k 0;
fs\A(]`$
template < typename Ret > M`)/^S9
struct functor_trait < Ret ( * )() > a]nK!;>$
{ 1Y'NG<d_
typedef Ret result_type; H5>?{(m
} ; a&RH_L jM
对于单参数函数的版本: )9i$ 1"a(
MUn(ZnQy|
template < typename Ret, typename V1 > |ya.c\}q
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > #pcgfVl
{ qs Wy
<yL+
typedef Ret result_type; 75^AO>gt
} ; #+#^cqjZ
对于双参数函数的版本: AF\Jh+ynT!
0TWd.+
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > g5:?O,?
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 'S%H"W\
{ 5.d[C/pRw
typedef Ret result_type; sOVU>tb\'
} ; L Q0e@5
等等。。。 L Iz<fB
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 7>lM^ :A
C?j:+
template < typename Func > [h63* &
struct func_return Z7XFG&@6
{ _Wqy,L;J
template < typename T > s@IgaF {
struct result_1 Z\3~7Ek2m
{ {$g3R@f^~
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; AVi&cvhs
} ; ,&.$r/x|?
>#VNA^+t
template < typename T1, typename T2 > LwYWgT\e
struct result_2 :g ~_
{ 1Li*n6tLX`
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; slzB#
} ; y9b%P]i
} ; <*(^QOM
5]xSK'6W
niqknqW<t
最后一个单参数binder就很容易写出来了 $*;`$5.x^
"+E\os72|
template < typename Func, typename aPicker > _iL?kf
class binder_1 ?N^1v&Q
{ ?4^ 0xGyE
Func fn; V503
aPicker pk; Y (pUd3y
public : T+e*' <!O
McpQ7\*h
template < typename T > ocu,qL)W
struct result_1 m?kyAW'|
{ Dxy^r*B
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; t)1`^W}
} ; 2VzYP~Jg
2+_a<5l~
template < typename T1, typename T2 > ^t:dcY7
struct result_2 2RQ-L
{ PV:J>!]
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; >n^780S|
} ; 7[PEiAI
A=3L_
#nO
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} :bm%f%gg
vA}_x7}n(
template < typename T > [Q+k2J_h
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const VD<z]@
{ 2vWn(6`
return fn(pk(t)); Q8MIpa!:
} 7Ja*T@ ! h
template < typename T1, typename T2 > L&