一. 什么是Lambda qXP1Q3
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 RR~sEUCo{
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, c]%;^)
@o4z3Q@
|iwM9oO%
%S
>xSqX
class filler _ bXVg3oDt
{ k\mXo-:V6
public : xP{HjONu
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} {*M>X}voS
} ; 1kvPiV=X>
dt-Qu},8-
0^<Skm27"
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: ~!3t8Hx6
[0% yJH
NSMjr_
@b::6n/u
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 2_oK5*j
dDv{9D,
IKMsY5i
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 0%h[0jGj
; d, JN
KA|&Q<<{@
27Kc-rcB
二. 战前分析 zK'
_e&*
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。 3i]"#wK
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 m6bWmGnGC
.KT 7le<Zm
hV3,^#9o
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 'WKu0Yi^'
/* --------------------------------------------- */ "B|nh d
vector < int *> vp( 10 ); dxzvPgi?
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 26\HV
/* --------------------------------------------- */ /gqqKUx
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ]Wy^VcqX
/* --------------------------------------------- */ [ -9)T
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); V9 +xL 1U#
/* --------------------------------------------- */ =Q/w% 8G
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); W; 3
R;
/* --------------------------------------------- */ Qag|nLoT
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ;x!,g5q"q
Z-4K?;g'k
X;s3y{ku
t/v@vJ`vSH
看了之后,我们可以思考一些问题: nu4Pc
1._1, _2是什么? otWo^CE$
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。 a^RZsR
2._1 = 1是在做什么? U=haXx4N
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。 cwH,l$
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。 ,X9hl J
;eS;AHZ
>%iu!H"
三. 动工 %-@'CNP
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: rtB|N-
+l2e[P+qA
/p"U
g6rv`I$l
template < typename T > RE ![O
class assignment iyA*JCD
{ 4/*]`
T value; Ep^B,;~
public : Kwy1SyU
assignment( const T & v) : value(v) {} *)j@G:
template < typename T2 > (/T+Wpy?
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } XoDJzrL#
} ; L/qZ ; {
tpv?`(DDU
oS[W*\7'!
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 [TRGIGtq
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Bv;I0i:_
|x1$b7
QDIsC
xT{TVHdU
class holder y,'FTP9?
{ )v${&H
public : &tlR~?$e*
template < typename T > /'-:=0a
assignment < T > operator = ( const T & t) const @;||peU
{ pWMiCXnW
return assignment < T > (t); D"`%|`O
} {@Blj3 ;w}
} ; X }m7@r@
'9^E8+=|
}R`8h&J
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: ! a86iHU
=L:[cIRrT;
static holder _1; <2n'}&F
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Wl,%&H2S<
I'x$,s
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Q<z)q<e
而不用手动写一个函数对象。 *
zd.
a^@+%?X
r`?&m3IOP
0w^jls
四. 问题分析 I|$'Q$m~
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 WEno+Z~=1'
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 %0NL Rfp
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ;])I>BT[
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 dz8-):
下面我们可以对这几个问题进行分析。 0Wa#lkn$I
g;$E1U=R-E
五. 问题1:一致性 HkW/G[7x&
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| lTn;3'
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5fU!'ajaN7
)URwIe{
struct holder wG_4$kyj
{ aLV~|$:2
// AdDQWJ^r
template < typename T > }'u3U"9)
T & operator ()( const T & r) const |__d 8a
{ H!p!sn
return (T & )r; %(fL?
} |d5ggf.w
} ; Q%rVo4M#2
7TP$
这样的话assignment也必须相应改动: ZmNZS0j
AzZi{Q ?
template < typename Left, typename Right > pMOD\J:l,
class assignment N[>:@h
{ "_t4F4z
Left l; X88F>1}
Right r; 8a7YHUL<3i
public : QT_Srw@
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} L+_8QK <
template < typename T2 > o\d |CE;>
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } RvWFF^, .
} ; 4 uShM0qa
P;jlHZ 9?O
同时,holder的operator=也需要改动: y*_K=}pk
AmZuo_
template < typename T > bG52s
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ~Hs=z$
{ cnbo+U
return assignment < holder, T > ( * this , t); 9 _eS`,'
} =+`D
E`~i-kf
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。 ma3Qi/
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 O!o <P5X^
T)`gm{T
return l(rhs) = r; #uB[&GG}W
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。 Yi[4DfA
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: .a {QA
H%FM
template < typename Tp > ^Wf
S\M`
class constant_t g/x_m.
{ 2mQOj$Lv
const Tp t; )ukF3;Gt
public : rYbCOazr
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} *jGPGnSo
template < typename T > (yfXMp,x
const Tp & operator ()( const T & r) const ]XY0c6
<
{ 4AJ9`1d4
return t; >)4.$#H
} )4PB<[u
} ; |%-YuD
Rb?~ Rs\
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 y!F:m=x<
下面就可以修改holder的operator=了 |l$
u<3
f]c<9Q>*
template < typename T > UBa-
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const bZu$0IG
{ L,6MF,vx
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 6I"C~&dt
} A^8x1ydZ
Mg+4huT
同时也要修改assignment的operator() A3j"/eKi2
[~t yDLC
template < typename T2 > !W(`<d]68:
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } lelMt=
现在代码看起来就很一致了。 SGQDro=l
=ydpU<aS
六. 问题2:链式操作 !h?=Wv
==]
现在让我们来看看如何处理链式操作。 sLNNcj(Cy>
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 Y4`QK+~fH
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 V>AS%lXj
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 JfSdUWxT
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct {b[tA,
>
hw*1g m
template < typename T > L -YNz0A
struct result_1 L(;.n>/
{ .3( ;9};
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; _Cj(fFL
} ; mLQUcYfR
(NPxab8e*
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: @FU~1u3d
Xty#vI
template < typename T > |J\,F.{'
struct ref /;7ID41
{ ]?M)NRk%S
typedef T & reference; .5]{M\aA
} ; 4'` C1 a
template < typename T > X'jr|s^s
struct ref < T &> {-J:4*`
{ 3h LqAj
typedef T & reference; ?@>;/@
} ; ;HP#bx
RNvQ
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: D@:"f?K>
t|<FA#
template < typename T > q#jEv- j.
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const /e .D/;]
{ T30Zk*V
return l(t) = r(t); brfKd]i
} %Sul4: D#
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 "U*5Z:8?9
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 YroNpu]s
I
ld7}R
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 g1ytT%]
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: dGU8+)2cn
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 CB6 o$U
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 TqAtcAurM
最后的布局是: (U _wp's
Add ]H>+m
9
/ \ h mds(lv7
Divide 5 yZ5x88 >
/ \ }f]b't
_1 3 M}u1qXa
似乎一切都解决了?不。 \@8*T S
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。 ?d~]Wd !z
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。 -w\M-wc/$
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: ljuNs@q
1TIlINlJ
template < typename Right > $HxS:3D%D
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const JdO)YlM-
Right & rt) const GY9y9HNZ
{ KXq_K:r?
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); i+1Qf
} .$P|^Zx,
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 b[yE~EQxr
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。 N2[jO+6
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。 F;-90w
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。 l=xt;c!
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。 ^EuW(
"
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? K0oFPDJN
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: qF'~F`6
6e<^oH
template < class Action > Gnk|^i;t
class picker : public Action Co[n--@C
{ Tt%}4{"
public : -,|ha>r
picker( const Action & act) : Action(act) {} -Uri|^t
// all the operator overloaded 7=vYO|a/4
} ; W_%W%i|
Qm; BUG]
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。 7OE[RX8!f
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: $o"g73`3
SOs,)
template < typename Right > C38%H
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const /K@$#x_{
{ ewym1}o
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); /p 5=i
} .&PzkqWZ
VAs(.y
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Y1WHy*s?
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。 !LiQ 1`V{
-;U3w.-
template < typename T > struct picker_maker EX+,:l\^
{ n]v7V&mj\
typedef picker < constant_t < T > > result; {@45?L('
} ; =zOeb/
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > JjQVzkE
{ J.W Ho
c
typedef picker < T > result; T/NjNEd#
} ; LXNQb6!
}PZ=`w*O
下面总的结构就有了: 79wLT\&
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。 B=dseeG[To
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。 8%-%AWF]
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Hd374U<8]T
至此链式操作完美实现。 BGzO!s*@j
hlC%HA
]4o?BkL
七. 问题3 oq. r\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。 ??(Kwtx{
qv uxhz F
template < typename T1, typename T2 > &[~[~m|
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `.8UKSH+
{ V^2-_V]8
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Um\0i;7 ~4
} 8U=A{{0p
o:9$UV[
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: B2(,~^39
b2s~%}T
template < typename T1, typename T2 > s7"i.A
struct result_2 Z/7dg-$?'0
{ I="oxf#q
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ${>DhfF
} ; Sr"/-
fI]b zv;
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? qtY
m!g
这个差事就留给了holder自己。 {R8=}Qo
[e1L{ _*l
/>F.Nsujy
template < int Order > Hk9U&j$
class holder; hfv%,,e
template <> /WYh[XKe
class holder < 1 > t%$@fjz
{ 1a8$f5
public : 5r7h=[N
template < typename T > f'_M0x
struct result_1 L=g_@b
{ oCuV9dA.
typedef T & result; Hm4bN\%
} ; ;RHNRVP
template < typename T1, typename T2 > e "n|jRh
struct result_2 v ):V
{ Gkmsaf>
typedef T1 & result; "lrA%~3%[P
} ; " '[hr$h3
template < typename T > }dKLMNqPA
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const @ae>b
{ >{t+4 p4k.
return (T & )r; l"5y?jT
} u5F}( +4r
template < typename T1, typename T2 > 6p m~sD
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const j|(:I: ]
{ v|&s4x?D
return (T1 & )r1; N"1QX6
} Q.ukY@L.'
} ; 4U{m7[
+*.1}r&
template <> 0Cq!\nzz
class holder < 2 > d1bhJK
{ w+=Q6]FxJ
public : mf2Mx=oy
template < typename T > p:tN642
struct result_1 km4g}~N</
{ 9I kUZW
typedef T & result; jCQho-1QN
} ; Z
Xb}R^O-
template < typename T1, typename T2 > Y|RdzCM
struct result_2 |X 3">U +-
{ On%,l
typedef T2 & result; )E-E0Hl>7
} ; YxyG\J\|,
template < typename T > ANb"oX c
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const n_P(k-^U*
{ }p{;^B
return (T & )r; *8UYS A~v
} yoU2AMH2D^
template < typename T1, typename T2 > OoM_q/oI
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const c[:Wf<%|
{ t:T?7-XIE
return (T2 & )r2; Nb1J ~v
} oyW00]ka
} ; &^+3errO
j+Zt.KXjT
>BJ}U_ck
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 |D<+X^0'
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ^@"c`
首先 assignment::operator(int, int)被调用: k>>`fE\K
\ 3G*j`
return l(i, j) = r(i, j); X:{WZs"[x
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ev"M;"y
r=$gT@
return ( int & )i; WIG=D{\Yx
return ( int & )j; Tq#<Po $
最后执行i = j; =G>.-Qfs
可见,参数被正确的选择了。 xFwXW)
27iy4(4
_+n;A46
w[sR7T9*
kwF] TO
S
八. 中期总结 [>p6
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: waQtr,m)
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ~p^7X2% !
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Qc3?}os2
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor )E~_rDTl
QkE,T0,/?h
Ut_mrb+W
nsl*Dm"*F
9A+M|;O
9GPb$gtx
九. 简化 j{"[Ec
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 Rf:<-C0T
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 J#(,0h
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: _.=`>%,
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 [TEcg^
+-*/&|^等 Z(UD9wY5m
2. 返回引用。 A$<>JVv
=,各种复合赋值等 lM+ xU;
3. 返回固定类型。 {_7Hz,2U
各种逻辑/比较操作符(返回bool) \k4pK &b
4. 原样返回。 |z+9km7,
operator, A6i
et~h[
5. 返回解引用的类型。 IfB/O.;Kz
operator*(单目) *]2R.u
6. 返回地址。 n}:t<
operator&(单目) AsAFUuI
7. 下表访问返回类型。 n.Vtc-yZU
operator[] "*bk{)dz}
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 bP03G=`6w
operator<<和operator>> m#MlH=-
agW9Go_F[
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。 B52H(sm
例如针对第一条,我们实现一个policy类: o\60n
pUhc3L
template < typename Left > *:j-zrwu&
struct value_return !
]\2A.b[
{ :A#+=O0\z
template < typename T > gY%&IHQ'
struct result_1 gLx/w\l6
{ <tW:LU(!
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; t9Vb~ Ubdb
} ; YLmjEs%
?} X}#
template < typename T1, typename T2 > kXEtuO5FUM
struct result_2 Of#K:`1@
{ esteFLm`6
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; $l#{_~
"m7
} ; '%ebcL
} ; Efvq?cG&
CrO`=\
]hKgA~;
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ]4GZ'&m}
obYn&\6
下面我们来剥离functor中的operator() KK$ a;/
首先operator里面的代码全是下面的形式: [
t$AavU.
rg*^w!
return l(t) op r(t) m r2S!
return l(t1, t2) op r(t1, t2) /W0E(8:C)
return op l(t) =%L@WVbM
return op l(t1, t2) 9#fp_G;=
return l(t) op [,GU5,o
return l(t1, t2) op ?$16A+
return l(t)[r(t)] `[bJYZBc2
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] (Z
8,e
lvx]jd\
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: /4-}k
单目: return f(l(t), r(t)); \kyM}5G(<0
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Vpw[B.v
双目: return f(l(t)); 5Edo%Hd6
return f(l(t1, t2)); C/y(E|zC$
下面就是f的实现,以operator/为例 44j,,k
,m3":{G:t.
struct meta_divide =+4 _j
{ Hh@2 m\HA
template < typename T1, typename T2 > "4RQ`.SR
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) }>,CUz
{ .8x@IWJD
return t1 / t2; D!/0c]"
} PK}vh%
} ; ?^F5(B[+Y
AygvJeM_W
这个工作可以让宏来做: $NdH*
R|-j]Ne
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ V pH|R
template < typename T1, typename T2 > \ *k4+ioFnKE
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; L W?&a3e
以后可以直接用 A9iQ{l
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) )gjGG8Ee
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 4gya]
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) pkW5D
VW~Xbyf
VRB~7\A5<)
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 _<3r'Y,
M_; w%FV
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType >
VmYBa(
class unary_op : public Rettype x*J|i4
{ Y6a$gXRT
Left l; lU&Q^Zj`
public : El+Ft.7
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 99EX8
Z>&K&ttJ
template < typename T > 97(n\Wt2
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const W%WC(/hor
{ wM0E%6
P
return FuncType::execute(l(t)); Wkww&Y
} Bqp&2zg)@
w0X$rl1
template < typename T1, typename T2 > >R#9\/s
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ij!*CTG
{ 7G2vYKC'
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 38"cbHE3
} n{3|E3
} ; L*v93;|s
9[Y*k^.!
O[L\T
同样还可以申明一个binary_op Nv{eE<<6
Xa)7`bp<
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > {)@ j77P
class binary_op : public Rettype T*8_FR <
{ m qpd
Left l; '/dTqg*W
Right r; ?N(u4atC
public : \DaLHC~
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} {vjqy&?y
\3M1.Q4$Gr
template < typename T > D?%e"*>
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const kv/(rKLp*
{ 6z PV'~q
return FuncType::execute(l(t), r(t)); K/~Y!?:Jr
} C_C$5[~-:
9X.gg$P
template < typename T1, typename T2 > C5cFw/',
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ')r D?Z9 ^
{ b6]e4DL:R
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); )S#j.8P'B
} coSTZ&0
} ; H8(C>w-'
1ZKz3)K
S7Qen6lm
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 6OMb`A@/2
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ]yw_n^@
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) `9:v*KuM#R
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。 xTGP
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! cK/PQsMP
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。。。 UQSX<6"
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 $,g 3*A
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) BSjbnnW}"
下面是修改过的unary_op 8Er[M
MwN1]d|6
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > HK^a:BI
class unary_op <n f=SRZ
{ 9DmSs=A
Left l; E*h0#m|)
bU:V%B?=]
public : Z"4VHrA
m)(SG
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ]<Z&=0i# 9
{jrZ?e-q
template < typename T > IruyE(;HS
struct result_1 G3oxa/mO
{ #*[,woNk
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 2lX[hFa5
} ; |:dCVd<du
\YjB+[.
template < typename T1, typename T2 > 3x,Aczb
struct result_2 4S^
{ "9TxK6
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; U.d'a~pH
} ; =%:JjgKc*t
t%0r"bTi
template < typename T1, typename T2 > k\Yu5)
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Qfwwh`;
{ yLV2>kq
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); AECxd[k$9
} XB6N[E
Ym3
"
template < typename T > _-g-'Hr+N
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const cw*(L5bu
{ *pDXcURw
return OpClass::execute(lt(t)); |TC3*Y
} V]+o)A$
?3.(Vqwog
} ; ^A:!ni@3
fQ2!sV
GZxglU,3T
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 ;a#}fX
好啦,现在才真正完美了。 "US"`a2
现在在picker里面就可以这么添加了: e5]&1^+
4W[AXDS
template < typename Right > C}t+t
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const *>?):-9"6N
{ ,Zf
:R
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt);
O6M}W_
} ~e,f )?
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。 >DSNKU+j
~gSF@tz@
Ak<IHp^Q
dj8F6\
48R]\B<R{
十. bind b'1/cY/!
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。 *[XN.sb8E
先来分析一下一段例子 xCDA1y;j
Fh*q]1F
XHwZ+=v
int foo( int x, int y) { return x - y;} ]1YYrgi7
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 gOBj0P8s|}
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ;m2"cL>{l
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。 }I`
ku.@5
我们来写个简单的。 J)#59a
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: hX{g]KE>
对于函数对象类的版本: +?4*,8Tmmz
+ZD[[+
template < typename Func > Eg287B
struct functor_trait ?NL&x
{ CuV=C
Ay>
typedef typename Func::result_type result_type;
4\ uZKv@,
} ; <lg"M;&Ht
对于无参数函数的版本: luP'JUq
)]0[`iLe
template < typename Ret > ~@)-qV^~
struct functor_trait < Ret ( * )() > Vz=j)[
{ \N'hbT=
typedef Ret result_type; R{2GQB
} ; es*_Oo1
对于单参数函数的版本: s>9z+;~!
%l9WZ*yZ`2
template < typename Ret, typename V1 > Xr
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Z
L6~Eut
{ 7(nz<z p
typedef Ret result_type; /
y":/"h
} ; :$X4#k<
对于双参数函数的版本: A{{q'zb!
xv(xweV+d
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > q;Ar&VrlNq
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ;|;h9"
{ @xW"rX#7f
typedef Ret result_type; &cn%4Er
} ; K~fDv i
等等。。。 s%S_K
然后我们就可以仿照value_return写一个policy \(
Gf+
],fwZd[t
template < typename Func > ~#N.!e4
struct func_return >%jEo'0;_
{ 3;-@<9
template < typename T > Jnu}{^~
struct result_1 rSc,\upz
{ `o^;fcnG
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 2yCd:wg
} ; T9XW%/n
J1u@A$4l?
template < typename T1, typename T2 > f)ucC$1=
struct result_2 ~(l2%(3G
{ Y9I #Q
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 1o5Y9#7
} ; x1 &b@u
} ; {W:)oh>
dl3LDB
/!&b'7y
最后一个单参数binder就很容易写出来了 edImrm1f
99+/W*C
template < typename Func, typename aPicker > R;Gl{
class binder_1 X-;Qorb^
{ |=h)efo}
Func fn; hsQ rd%{f
aPicker pk; ;'WzfJ!q
public : -Uhl9
=
C^8)IN=$
template < typename T > f@xfb
ie!
struct result_1 ixI5Xd<
{ M#8Ao4
T
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; J:TI>*tn
} ; '#An+;x{
tr9_bl&z
template < typename T1, typename T2 > ^&Rxui
struct result_2
+y{93nl
{ 3Av(|<cR
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 3Mh,NQB
} ; D=I5[t0c4
gQ@Pw4bA
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 65`'Upu
.KwuhmR
template < typename T > PE6u8ZAb"
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const AN:RY/ %Wo
{ <DlanczziF
return fn(pk(t)); ]rX?n
} }9+1<mT9a/
template < typename T1, typename T2 > dnWt\>6&
2
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const i&s=!`
{ g$^qQs)^N
return fn(pk(t1, t2)); $X<<JnsK
} uB#B\i
} ; ph&H