一. 什么是Lambda ^I`a;
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 'Jydu
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, zTY;8r+
mj2Pk,,SA
Nqcp1J"
z)}!e,7
class filler ETfF5i}
{ <6jFKA<
public : CZ(`|;BC*
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} k!3 cq)
} ; GoIQ>n
NYB "jKMk
. I==-|
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: Vb!O8xV4;+
E'EcP4eL
Y:psZ
I^_NC&m
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); W`M6J}oG
rF] +,4
X>zlb$
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 H)>sTST(
>zngJ$
c}-(. eu
%>zjGF<
二. 战前分析 ('hT
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。 6kR\xP]Kr
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 89HsPB1"t
#jA) >z\Q^
,j178EX
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ?djQZ*
/* --------------------------------------------- */ opp!0:jS*
vector < int *> vp( 10 ); pRi<cO
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); C6jR=@42Q
/* --------------------------------------------- */ zN!j%T.e
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); +Gh7^v|"
/* --------------------------------------------- */ Qxa{UQh}9
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); D4Etl5k
/* --------------------------------------------- */ |PP.<ce\-
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); N3%*7{X
9
/* --------------------------------------------- */ q0./O|Dj
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); .H~YI
vFQ,5n;fF
)`+YCCa6F
JOD/Raq.1k
看了之后,我们可以思考一些问题: Ig \#f
1._1, _2是什么? h`Tz5% n
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。 L/Vx~r`P
2._1 = 1是在做什么? vH[Pb#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。 Kat&U19YH
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。 7L3ik;>
;Ii1B{W
[6tSYUZs
三. 动工 %j+xgX/&
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: :P+\p=
%J~WC$=Qv
p&Ed\aQ%z;
[L(hG a
template < typename T > 7%;_kFRV
class assignment p2%
{ ig+4S[L~n
T value; [[+ pMI
public : +TJEG?o
assignment( const T & v) : value(v) {} igC_)C^i>
template < typename T2 > c#cx>wq9
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } EWjgI_-
} ; "%6/a7S
6b=q-0yj
L'Q<>{;Ig
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 =,V|OfW
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment v=?2S
5@!st
-e]7n*}H$
_$s> c!t,#
class holder IV `%V+
f
{ D(]E/k@;~
public : ytAWOt}`
template < typename T > r ?m6$
assignment < T > operator = ( const T & t) const R 94^4I
{ I)SG wt-
return assignment < T > (t); z(13~38+
} wvby?MhPY
} ; K8I$]M
6'-As=iw
1iBP,:>*
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: jZ*WN|FK?
Hi}RZMr1
static holder _1; nH-V{=**
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 $XnPwOj
v&
$k9)]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); [wnDHy6W
而不用手动写一个函数对象。 r@G#[.*A>
WyhhCR=;
f 2YLk
b Bc- ^
四. 问题分析 ]9 w76Z
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 f!_
ctp
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 SU.ythU2,c
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 MXtkP1A`
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 K9Hqq7"%
下面我们可以对这几个问题进行分析。 /j2H A^GT
X[yNFW}S2W
五. 问题1:一致性 na+d;h*~y
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| p{$p
$/A
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ca<"
/e@H^Cgo
struct holder 5@~|*g[
{ <n"C,
// Nf41ZT~
template < typename T > ""iaGH+Cxw
T & operator ()( const T & r) const 5\fCd|
{ zg)sd1@
return (T & )r; K4ZolWbU
} eOT+'[3"
} ; J @IS\9O
<@v]H@E
这样的话assignment也必须相应改动: f .
}c7
0E`1HP"b
template < typename Left, typename Right > 5VW|fI
class assignment k?GD/$1t
{ iA
}vKQ
Left l; rVnd0K
Right r; "2ru 7Y"
public : _HOIT
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} oXsL9,
template < typename T2 > E0n6$5Uc?
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } dEa<g99[?
} ; 2BXy<BM @
~nLN`Hd
同时,holder的operator=也需要改动: )RgGcHT@
tz NlJ~E
template < typename T > 5&Ts7& .
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const O`1!
{ w4,Ag{t>
return assignment < holder, T > ( * this , t); gY-5_Ab
} 7r#ymQ
26?W
nu60
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 W#fZ1E6
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 da!P0x9p
5K%SL1N
return l(rhs) = r; nuQ]8- ,
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Y$K!7Kq
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Cizvw'XDV
igL<g
template < typename Tp > E>LkJSy=
class constant_t {y= W6uP
{ >4` dy
const Tp t; K6JVg$
public : ] ]U<UJ
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Z4K+ /<I
template < typename T > "ICC
B1N|
const Tp & operator ()( const T & r) const Fzlozx1y[
{ YUU-D(
return t; G6P)C##ibn
} ji1HV1S
} ; {PU!=IkTS
'wasZ b<^
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Oc].@Jy
下面就可以修改holder的operator=了 Df=dt
YV% 5y1i
template < typename T > hOv={:
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const PC$CYW5
{ ~5
N)f
UI\
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); -/C)l)V}
} O43YY2
^[E'1$D
同时也要修改assignment的operator() Ox!U8g8c
LWoG4s?w
template < typename T2 > h5_G4J{1
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } p^kUs0$GS
现在代码看起来就很一致了。 +yob)%
%sBAl.!BN
六. 问题2:链式操作 u6V/JI}g
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ~[o4a '
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 #t8{R~y"gv
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 n%^ LPD
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 Gc]~wD$
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct
wm{3&m
mbRqJT>@
template < typename T > gF=jf2{YX
struct result_1 J&/lx${
{ W1Lr_z6
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; +6$g!S5{
} ; 8(g:HR*;
q LL,F
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: [H\:pP8t
54;J8XT7
template < typename T > 0kQPJWF
struct ref jxaD&4Fs8
{ F;ZSzWq
typedef T & reference; ,d+fDmm3
} ; WO4=Mte?
template < typename T > N /$`:8"
struct ref < T &> LTV{{Z+
{ `i) 2nNJ"
typedef T & reference; W%2
80\h
} ; v0D q@Q1
&c(WE
RW?-
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: /iNa'W5\
>SN|?|2U/
template < typename T > -4w=s|#.\
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const PjT=$]
{ 1(zsOeX
return l(t) = r(t); H7Uli]e3
} p^nL&yIW,%
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。 E9|eu\
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 4h!f/aF'
,/&'m13b/L
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 t>GfM
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: (bOpV>\Q7
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Z@8vL
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 f'I z
G.R
最后的布局是: .x`M<L#M(
Add \l"&A
/ \ ?&LZB}1R
Divide 5 s](aNe2j
/ \ _zt19%Wg
_1 3 fJ\sguZ
似乎一切都解决了?不。 ^_t%kmL`
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。 )VCzn~uf
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。 P1b'%
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: x83
!C}4:
Nw& !}#m
template < typename Right > hmx=
35
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const <H1`
Right & rt) const n,eJ$2!J
{ YSJy`
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ,P'P^0qJ
} >&g}7d%
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Rj F'x
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。 QIN."&qC^
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。 ri`R<l8
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。 $@d9<83=
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 wiaX&-c]8
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? ;N B:e
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: <2!v(EkI
6C>_a*w
template < class Action > }pk#!N
class picker : public Action yc2/~a_Gx
{ RT93Mt%P
public : < v]3g
picker( const Action & act) : Action(act) {} <R%;~) {
// all the operator overloaded tx"sH]n
} ; BQcE9~H
JGC=(;
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 >@WX>0`ht
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: X1IeSMAe
Eh-n
template < typename Right > tt%MoQ)
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const A*./,KT
{ _,;j7%j
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 5Zmw} M
} oLWJm
t NsPB6Z
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ,D\GGRw
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 nA|.t[v
<APB11
template < typename T > struct picker_maker mrm^e9*Z
{ >FhK#*Pa
typedef picker < constant_t < T > > result; )
\Y7&
} ; i>EgG5iJ
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > d=,%=@
{ WwC 5!kZ
typedef picker < T > result; 2([2Pb3<"
} ; w;Q;[:y
c PgfTT
下面总的结构就有了: 2&+#Vsm`V
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 Auy_K?he]
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 ZcuA6#3B
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 J7C4V'_
至此链式操作完美实现。 P5lqSA{6
r ]W
7nbB^2
七. 问题3 79\JxiSB
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 >0{S
|IunpZV
template < typename T1, typename T2 > Ngb(F84H?
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const pLMRwgzr
{ :Rs^0F8)c
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Ca%g_B0t
} ^xf<nNF:p
axHK_1N{
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: ]$U xCu
0y<wvLv2C
template < typename T1, typename T2 > ,!V]jP)
struct result_2 @&D?e:|!U
{ {;2vmx9
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; s>0Nr
} ; [D5t{[i
7_2kDDW0
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? >3awn*N
这个差事就留给了holder自己。 Kj=b[e%
3E
f1bhi
/-6S{hl9Ne
template < int Order > 8/z3=O&
class holder; SuZ&vqS
template <> CG'.:`t
class holder < 1 > lpH=2l$>?
{ T#pk]c6Q
public : `%3/
template < typename T > q1E:l!2al
struct result_1 )2,eFNB#n
{ 0Z|FZGRP
typedef T & result; pZ#ap<|>I
} ; OMwsbp&
template < typename T1, typename T2 > A:<;M@q!
struct result_2 X=8Y%
{ b$k&dT\o
typedef T1 & result; B\g]({E
} ; pT?Q#,fh
template < typename T > 0A{/B/r
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const c9R5w.t:
{ UpXz&k
return (T & )r; w&4~Q4
} y7KzW*>g:
template < typename T1, typename T2 > ]|_\xO(
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const X-Wz:NA
{ *&Z7m^`FQ
return (T1 & )r1; WvHw{^(lF
} (HoqR
} ; i&8FBV-
g'];Estb~
template <> 9 2MTX
Osp
class holder < 2 > [FUjnI
{ <o2r~E0r3
public : A]L%dFK
template < typename T > ,ZblIOWb
struct result_1 jL)WPq!m+
{ !ZDzEP*
typedef T & result; bqanFQj
} ; O4<g%.HC6
template < typename T1, typename T2 > Ev!{n
struct result_2 @|a>&~xX
{ v#=`%]mL
typedef T2 & result; iR$<$P5
} ; K^r)CCO
template < typename T > E,n}HiAz7V
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ]d[ge6
{ bVmAtm[
return (T & )r; ~.%K/=wK @
} `V[!@b:
template < typename T1, typename T2 > iut`7
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ,Ma.V\T[
{ Y32O-I!9u
return (T2 & )r2; +h2eqNr
} -/]W+[
} ; t>B^q3\q?
zo;^m|
J8y0d1SG
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> >。 \,!QJp4
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: @DW[Z`X
首先 assignment::operator(int, int)被调用: OL7_'2_z.
~lEVXea!
return l(i, j) = r(i, j); %AF5=
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ,wKe
fpV;5
"l={)=R
return ( int & )i; vaf&X]p
return ( int & )j; )'l*Tl
最后执行i = j; A?G IBjs
可见,参数被正确的选择了。 ?)'~~@NkH
39{{7(hh
Qr#1 u
k7tYa;C
.^)UO
八. 中期总结 s08u @
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: rzp +:
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ,mPnQ?
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 *M7E#bQ5B
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 1GEK:g2B
D[O{(<9
?}Z1(it0
FZB~|3eq{
B*!WrB:s
4YZS"K'E
九. 简化 ozsxXBh-`'
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。 z}SND9-"
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 PLM _#+R>
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
4LI5T
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 *zO&N^X.4
+-*/&|^等 cYNJhGY
2. 返回引用。 R E1/"[t
=,各种复合赋值等 9iN.3/T8
3. 返回固定类型。 HG/p$L*
各种逻辑/比较操作符(返回bool) =TR,~8Z|
4. 原样返回。 w",?
Bef
operator, G
;?qWB,
5. 返回解引用的类型。
Lw1T 4n
operator*(单目) 4Z[V uQng
6. 返回地址。 K[
.JlIP
operator&(单目)
4eVI},
7. 下表访问返回类型。 bIt=v)%$
operator[] 4LI0SwD#^/
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 >k']T/%
operator<<和operator>> 66snC{gU
\EoX8b}$b0
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。 [fu!AIQs
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 4
;Qlu
A5#y?Aq
template < typename Left > v"+k~:t*
struct value_return XwM611
{ ujW1+Oj=~
template < typename T > fpM#XFj
struct result_1 o/[
{ o6"*4P|
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; +.[\g|G
} ; _9:@Vl]Q@
xChI,~i
template < typename T1, typename T2 > lA>\Ko
struct result_2 PXP`ZLF
{ ')+0nPV
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; O?bK%P]ay
} ; m9M
FwfZ
} ; jc_\'Gr+[
X
fz`^x>M
E04l|
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ^=cXo<6D
I
5ag6l
下面我们来剥离functor中的operator() _i}wK?n
首先operator里面的代码全是下面的形式: L{g E'jCC
,xJrXPW
return l(t) op r(t) $ &5w\P
return l(t1, t2) op r(t1, t2) g1DmV,W-Q
return op l(t) T+"f]v
return op l(t1, t2) EruP
return l(t) op ,KW;2t*IQ@
return l(t1, t2) op :lcea6iO
return l(t)[r(t)] 9T2xU3UyY
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ? y},,
(k-YI{D3
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: uK*Nu^
单目: return f(l(t), r(t)); Bp AB5=M0
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); B7NtkMK
双目: return f(l(t)); 5,+\`!g
return f(l(t1, t2)); )J/HkOj"V
下面就是f的实现,以operator/为例 uMXc0fs!$
toa-Wa{
struct meta_divide 8uG0^h}
{ _3Q8n|
template < typename T1, typename T2 > Mjpo1dw
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) bggusK<
{ WoL9V"]
return t1 / t2; B_3QQtjAl
} exR^/|BR
} ; |oKu=/[K
!7lj>B A>
这个工作可以让宏来做: WbjF]b\
#/J
'P[z
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Uv?'m&_
template < typename T1, typename T2 > \ {sN"(H4$
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; lpQP"%q
以后可以直接用 TZ^LA
L'8_
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) a,'Cyv">
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 <2Y0{
8)
(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。。。) 6=|&tE
6DS43AQs
(4~WWU (iT
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 v<rF'D2
L0Vgo<A
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > W|Ldu;#
class unary_op : public Rettype ESQ!@G/n
{ O?K./So&
Left l; tR`S#rk
public : K\=8eg93Z
unary_op( const Left & l) : l(l) {} -R+zeu(e'
Q49BU@xX
template < typename T > }*;EFR 6'
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (*^DN{5
{ 6o}V@UzqV
return FuncType::execute(l(t)); #0y<a:}R
} c c G['7
f>iuHR*EXB
template < typename T1, typename T2 > 7s>a2
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const r7z6___
{ ?A=b6Um
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 4^Qi2[ w
} 'qeP6}M
} ; y,C!9l
5rN_jC*U
2RNrIU I2
同样还可以申明一个binary_op Ghv{'5w
8Pmwzpk02
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 9 pKm*n&
class binary_op : public Rettype X B I;Lg
{ @6.]!U4w
Left l; }0eg{{g8
Right r; oj.lj!
public :
)5l u.R%
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ~@M7&%]
k&Jo"[i&WO
template < typename T > r%MyR8'k]
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const R$0U<(/
{ t{(Mf2GR1
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 0<P(M: a
} ZxSsR{
Bhuw(KeB
template < typename T1, typename T2 > 8]*Q79
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =y;@?=T
{ 19y
0$e_V
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); OXtBJYe
} B3b,F #
} ; pDDG_4E>
jb@\i@-
{g=b]yg\o
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 ,?=KgG1i
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 E`E'<"{Yd
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) : ^(nj7D
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。 H1UL.g%d=
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Z`xyb>$
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。。。 gduxA/aT
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 }MZan" cfo
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) Q]i[.ME
下面是修改过的unary_op f)gGH'yOQ
6o
lV+
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > *,jqE9:O
class unary_op 5Bj77?Z
{ MSB%{7'o
Left l; x-~-nn\O
pI^=B-7
public : nZW4} ~0j
wiV&xl
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 5Fe-=BX(
Qx.jCy@
template < typename T > 4!'1/3cY
struct result_1 $MT}l
{
kgc.8
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; pGk"3.ce
} ; eiB(VOJ
Q<'@V@H
template < typename T1, typename T2 > 03"#J2b
struct result_2 \(9p&"Q-
{ 3;D?|E]1
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 5`yPT>*#m>
} ; }9}w8R~E
N[ Q#R~Hn<
template < typename T1, typename T2 > f(.6|mPp
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const sN@j5p^jc
{ MgP{W=h2
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 0~i q G
} TQ~&Y)".
,lP7 ri
template < typename T > :~r#LRgc
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Ph"iX'J
{ 3:O+GQ*
return OpClass::execute(lt(t)); W:>J864!
} mS7E_A8
uE"2kn
} ; ]-rczl|o
EFNdiv$wF
wLSjXpP8
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug }!knU3J
好啦,现在才真正完美了。 yUj;4vd
现在在picker里面就可以这么添加了: o3= .T+B
'}fel5YV
template < typename Right > JOgmF_(>Z
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const f-s~Q4
{ AG=9b
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 69OET_AS>
} XWf7"]%SX
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 @2|G|C/]O}
`x< 0A
(V^QQ !:
[BE:+ ID3
)_F(H)*
十. bind X%35XC.n
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 &
]%\.m
先来分析一下一段例子 -YAO3
~Cu lFxu
(A|B@a!Y>
int foo( int x, int y) { return x - y;} o:f|zf>
i<
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 jiOf')d5
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 y,1S&k
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 6|i`@|#
我们来写个简单的。 h
bdEw=r?
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: z.{HD9TD
对于函数对象类的版本: ~|qXtds$
Do(PdF6A
template < typename Func > zo87^y5?G
struct functor_trait .0KOnLdK
{ I(y`)$}
typedef typename Func::result_type result_type; 0A@-9w=u
} ; "1\(ZKG8^Q
对于无参数函数的版本: )*+u\x_Hx
Jn60i6/
template < typename Ret > wo$|~
Hr
struct functor_trait < Ret ( * )() > (kdC1,E
{
]&/0
typedef Ret result_type; @s3aR*ny$
} ; bQ
i<0|S
对于单参数函数的版本: 3l.Nz@a*
#Xj;f^}/
template < typename Ret, typename V1 > /S/tE
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > !+%Az*ik
{ I"~xDa!
typedef Ret result_type; +0SW ?#%
} ; HI7]%<L
对于双参数函数的版本: 6@i|Kw(:
SG1&a:c+.
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > es{cn=\s
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > z`;&bg\8
{ S/KVN(Z
typedef Ret result_type; `f2W;@V0
} ; ;}n|,g>
等等。。。 '[ @F%
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Cbazwq
eR(\s_`
template < typename Func > sf<Q#ieTxY
struct func_return m`[oT\
{ cYE./1D a
template < typename T > i=x.tsJ:hB
struct result_1 b"`ru~]
{ \=$EmHF
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; zK[
7:<
} ; 7j4ej|Fjo
Cca~Cq[%*(
template < typename T1, typename T2 > ;*n_N!v
struct result_2 pE~9o 9
{ [BJ$|[11
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; rDK;6H:u{
} ; $:T<IU[E
} ; *vRNG 3D/
XPGL3[w\V
0EcC
最后一个单参数binder就很容易写出来了 t$ACQ*O
aslU`#"
template < typename Func, typename aPicker > 5@GD} oAn6
class binder_1 3w[<cq.!
{ wpAw/-/
Func fn; LuQ"E4;nY%
aPicker pk; Xp<A@2wt?
public : ~R"]LbeY
:|*Gnu
template < typename T > /8 e2dw:
\
struct result_1 f)p>nW?Z
{ Aqx3!
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; }wa}hIqx
} ; fho=<|-
} IIK~d,
template < typename T1, typename T2 > ,eZ;8W{G
struct result_2
muK'h`
{ Ec7{BhH)
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; !V$6+?2
} ; "#_)G7W+e
8@9hU`H8l
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} JL}hOBqfI
g&oc