一. 什么是Lambda S]Sp Z8
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 #xD&z^o
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, Jq=X!mTd.
A;b=E[iv
p,!fIx
5 >0\e_V
class filler 0]/,m4a#n
{ 5?S{W
public : :4Id7Ce
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} []sB^UT
} ; s,{RP0|
Y8{T.\%\+
>}xAg7\^
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: w50.gr7
I%.jc2kK
&
bp#1KR)
~m009
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); A}
x_zt
|8&\N
>F_qa=t%[
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 )F=JkG
1 P(&GYc
Vq? 8u/
H'j_<R N
二. 战前分析 401/33yBJ
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。 60.[t9pk6
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 d;*OO xQV
jb#1&L14
|*/uN~[
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); w%%6[<3%
/* --------------------------------------------- */ QE`:jxyad
vector < int *> vp( 10 ); ~4p]E'b
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); $cp16
/* --------------------------------------------- */ UeutFNp
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); e3oYy#QNk
/* --------------------------------------------- */ G!>
iqG
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); `[g#Mxw
/* --------------------------------------------- */ >llwNT
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); &Sa_%:*D(
/* --------------------------------------------- */ \.XT:B_
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); tk]_QX
%
Lqz}&A
qcpG}o+&D
`2Z4#$.
看了之后,我们可以思考一些问题: uM}dZp 1
1._1, _2是什么? J, (U<%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。 u(TgWp5WF
2._1 = 1是在做什么? 0%q{UW2
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。 ^=heen<S%
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。 [<@A8Q5,y
8\W3FvQ
n9mM5H47
三. 动工 ImT+8pa
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: rTm>8et
P?yOLG+)l)
WsK"^"Z
@[[Cs*-
template < typename T > |zRoXO`]-*
class assignment etQx>U
{ )f:!#v(K
T value; X=*Yzz}
public :
zO7lsx2=
assignment( const T & v) : value(v) {} OoU '86)
template < typename T2 > OLd$oxKR
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 3=G5(0
} ; y~#R:&d"
7#~m:K@
&zg$H,@Qp
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 v3VLvh2)n
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment \M3NasZ
%i]uW\~U
v"Ud mv "
D
KMbs
class holder X,C/x)
{ ><:lUt*N2
public : y<Z#my$`|n
template < typename T > (d GM;Dq8
assignment < T > operator = ( const T & t) const >uqS
{ L`VQ{|&3V
return assignment < T > (t); D,m&^P=%e
} X<@y*?D9D
} ; cr=FMfhB
)sz2 9
jP6oJcZ
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: VK@i#/jm
3gfV0C\
static holder _1; G-Ml+@e>
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 \8@[bpI@g
;?Y`e
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); c+G :@%
而不用手动写一个函数对象。 n<Xm%KH.
]J"+VZ_"I
*9U4^lJjn
#k|g9`
四. 问题分析 }IalgQ(i
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 Q e2/4j4
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 Ry*I~<m
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 .AmM%I4K
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 "< hx
下面我们可以对这几个问题进行分析。 f>, Qhl
#uR q] 'P
五. 问题1:一致性 l7r N
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 4-?`#
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ;^H+
|&$>
a?Qcf;o
struct holder O]4
x;`)
{ :R _#'i
// +ouy]b0`t
template < typename T > ~"4 vd 3
T & operator ()( const T & r) const z6>ZV6(d2^
{ #t9=qR~"
return (T & )r; rc{[\1 -N
} l4B O@
} ; 5fDtSsW
5l7L@Ey
这样的话assignment也必须相应改动: LZAj4|~,m
vM>`CZ
template < typename Left, typename Right > ~D-OL*2
class assignment 7.1E mJ
{ V2sB[Mw
Left l; k`J..f9
Right r; \kJt@ [w%
public : 3M:B?2
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 3S2p:\]
template < typename T2 > VA&OI;=ri
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } fylA0{
} ; +\(ay"+ d
s)'_{ A"h
同时,holder的operator=也需要改动: `] dx%
JgjL$n;F
template < typename T > dmMr8-w
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const #*aGzF
{ @Y<ZT;J
return assignment < holder, T > ( * this , t); >*Z{@1*h
} f8_UIdM7
FSZoT!
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 Rb>RjHo S
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Hn]n]wsLy
z o))x(
return l(rhs) = r; QRG)~
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 GWE0 UO}
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: R(Pa Q
^HN
template < typename Tp > [ BC%$Sj
class constant_t ii]=C(e9
{ ~^5n$jq
const Tp t; 9QQ@Y}
public : CR PE?CRQF
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} :W<,iqSCm
template < typename T > WuQ<AS=
const Tp & operator ()( const T & r) const #1hz=~YO
{ .AI'L|FQ%c
return t; v+_Y72h*a
} )B5gs%u]
} ; <XcMc<h~
JhXN8Bq33
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ]?^xc[
下面就可以修改holder的operator=了 W%Nu]9T
|l \/ {F
template < typename T > lJ1xx }k{U
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const m~IWazj;A
{ b2-|e_x
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t));
qy(/
} &)}:Y!qiu
>xMhA`l
同时也要修改assignment的operator() t
}C
^E
~I^[rP~
template < typename T2 > (GOrfr
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } "?(Fb_}i
现在代码看起来就很一致了。 8PVs!?Nne
W>s9Mp
六. 问题2:链式操作 U;dt-3?=.h
现在让我们来看看如何处理链式操作。 2o}G<7r
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 Nc Mq>n
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 ,
p=8tf#
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 ;Sl0kSu
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Gqb-3ngH
q@Yt`$VTN
template < typename T > tZ24}~da
struct result_1 KK3xz*W0
{ T@.m^|~
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; t>u9NZt G
} ; ~vZzKRVS
ij5=f0^4.
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: :q[n1
O[Ch
n\al}KG
template < typename T > -#M~NbI,
struct ref "/h"Xg>q
{ NJ!#0[@C
typedef T & reference; !fjU?_[S
} ; MQMy Z:
template < typename T > >gLyz2
struct ref < T &> i4Cb&h^
{ QjbPBk Q
typedef T & reference; vX24W*7
} ; 84\o7@$#
zd]L9 _
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ^G<M+RF2J
!0+Ex
F
template < typename T > ,/U9v~
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 6U3@-+lF
{ 8=AKOOU7>
return l(t) = r(t); ~7lvY+k)<
} <?}g[]i
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。 0|vWwZq
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。
3YF]o9
qz SI cI
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 =9MH
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: m;1e xa
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 o*BI^4
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 CrQ&-!Eh
最后的布局是: rmoEc]kt]
Add ^Exq=oV
/ \ e(N <Mf
Divide 5 n=MYv(Pp}
/ \ jM<Ihmh|
_1 3 7B :aJfxM
似乎一切都解决了?不。 L%Hm#eFx
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。 <xNM@!'\h
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。 Ot<!Y M
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: LA0x6E+I
@= 9y5r
template < typename Right > p5BcDYOw`
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const oIgj)AY<
Right & rt) const )q-!5^ak
{ jd'R2e
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); He23<hd!
} Y)RikF >
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 O:R{4Q*5
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。 $QnfpM%+=
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 0P
>dXd)T
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 yln.E vJjD
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 l0_O<
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? ~`fB\7M
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: pU/.|Sh
:M`BVZ1t
template < class Action > oI/ThM`=q
class picker : public Action ["/x~\c'N
{ @>ZjeDG>
public : 1nmWL0
picker( const Action & act) : Action(act) {} gC 4#!P
// all the operator overloaded 4(IP
} ; PS1~6f"D
rP_)*)
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 r2w7lf66!
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: \}W.RQ^3
A/aQpEb%
template < typename Right > D._r@~o
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const (5
hu
W7v
{ .m51/X&*n
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); MG>;|*$%
} {D< ?.'
[8#l~
|U
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > rK wkj)
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。 _aYQ(FO
v<W++X7z
template < typename T > struct picker_maker Hy'&x?F6
{ LLiX%XOh
typedef picker < constant_t < T > > result; RqR X
} ; O*7
pg
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > *fZ'#C~x
{ <D}k@M
Z
typedef picker < T > result; IZLX[y
} ; $-73}[UA 4
zT8K})#
下面总的结构就有了: T8LwDqio
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 F_`Gs8-VH
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 iDr0_y*t
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 we3t,?`rk7
至此链式操作完美实现。 3@*8\
u#<]>EtbB
1)y}.y5S
七. 问题3 (X/JXu{
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 "^`AS"z'
m{|n.b
template < typename T1, typename T2 > !v=ha%w{
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const NT 'Y h
{ =1C9lKm
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); %VCHM GP=
} wvD|c%
J5wq}<8
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: KV2X[1
&CgD smJo#
template < typename T1, typename T2 > NT0q!r/!
struct result_2 3;AAC (X
{ -[z;y73]t
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; fy5)Tih%.*
} ; 4[D@[kAs
zQ~nS
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? TQE_zOa:
这个差事就留给了holder自己。 S3w? X
lUmaNZ
%?ad.F+7
template < int Order > -VL3em|0
class holder; Jh1fM`kB5K
template <> #\qES7We6
class holder < 1 > MeC@+@C
{ oID,PB*9
public : &LE/hA
template < typename T > wbTw\b=
struct result_1 <#sK~G
{ x\WKsc
typedef T & result; ``{xm1GK
} ; "Z
<1Msz
template < typename T1, typename T2 > V0>,Kxk
struct result_2 >
ewcD{bt
{ ? T9-FGW
typedef T1 & result; p)`JVq,H/B
} ; @xo9'M<l
template < typename T > 7y!{lr=n
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const WukD|BCC
{ gU:jx
return (T & )r; -4.+&'
} _
._'\
template < typename T1, typename T2 > U:H*b{`TU
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 1jR<H$aS
{ 6v-h!1p{u
return (T1 & )r1; YvonZ
} p4=^
UP
} ; z@ 2NAC
nL9m{$Zv
template <> &0'BCT
class holder < 2 > 0=NB[eG
{ PM{kiz^
public : ?o2L
template < typename T > C.eZcNJG
struct result_1 ,xGkE7=5
{ wNn6".S
typedef T & result; wml`3$"cf
} ; s<:J(gD
template < typename T1, typename T2 > 72aj4k]^
struct result_2 r!+)U#8
{ r>Vgo):s
typedef T2 & result; 3/iGSG`
} ; U.&=b<f(0r
template < typename T > Zi^&x6y^
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const vq|W&
{ )l^w _;
return (T & )r; Vx'_fb?wap
} vb# d%1b5
template < typename T1, typename T2 > _ 95V"h
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const /IODRso/!
{ !I@"+oY<
return (T2 & )r2; [!"u&iu`
} fU,sn5zZ
} ; l78zS'
vNP,c]:%
DEIn:d
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> >。 #8cY,%<S]
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ,`K'qms
首先 assignment::operator(int, int)被调用: VK8 5A
QM
O OJA
return l(i, j) = r(i, j); p tMysYT'
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) vtmvvv
N]gdS]pP2{
return ( int & )i; {A{=RPL
return ( int & )j; :*1bhk8~
最后执行i = j; fn)c&|aCt
可见,参数被正确的选择了。 mjfU[2
MbYAK-l.h
H'GyWG|Wx
{/N4/gu
))<3+^S0V\
八. 中期总结 RV-7y^[]^
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: 7cH[}v`pn
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 %c):^;6p
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ]*?qaIdqu
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Ao2t=vg
$5l 8V
VUk2pEGO.
88G Q F
al1Uf]xh
5F$W^N
九. 简化 smJ%^'x
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。 `8EHhN;
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 U\P ;,o
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: A~u-Iv(U
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 -W2 !_
+-*/&|^等 L]cZPfI6
2. 返回引用。 a8''t_Dp
=,各种复合赋值等 vk&C'&uV9@
3. 返回固定类型。 pno]Bld'z
各种逻辑/比较操作符(返回bool) jU/0a=h9
4. 原样返回。 p \1-.
operator, <rNCb;
5. 返回解引用的类型。 4 QD.'+L
operator*(单目) !>TH#sU$
6. 返回地址。 s+l)Q
operator&(单目) #)z_TM07P
7. 下表访问返回类型。 pPUKx=d
operator[] 'Tj9btM*cL
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 d?S7E
q9`
operator<<和operator>> SnRk` 5t
%[b~4,c1
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。 crG+BFi
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Vv#|%^0
UoCFj2?C
template < typename Left > '7 SFa]tH
struct value_return a~jM^b;VN
{
G<U MZg
template < typename T > 6x7pqHM
struct result_1 1)U%p
{ rfku]A$
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ?*){%eE
} ; dX?8@uzu
Q)#+S(TG
template < typename T1, typename T2 > 8wMu^3r
struct result_2 &N.D!7X
{ u6j\@U6 I
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; q3<Pb,Z
} ; :=3Ty]e
} ; }j;*7x8(
*DcJ).
:_X9x{
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait eTw sh]
v47Y7s:uQ
下面我们来剥离functor中的operator() B_$hi=?TTd
首先operator里面的代码全是下面的形式: &z8I@^<
W6:ei.d+NS
return l(t) op r(t) 80DcM9^t8
return l(t1, t2) op r(t1, t2) !lpKZG
return op l(t) !36jtKdM
return op l(t1, t2) 4Hc+F(
return l(t) op q$7SJ.pF
return l(t1, t2) op R9%Um6
return l(t)[r(t)] (pJ-_w'G
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] )%FRBO]
C7:;<<"P
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: _Z'[-rcXWh
单目: return f(l(t), r(t)); KsZd.Rf=@
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ziPE(B
双目: return f(l(t)); J0K25w
return f(l(t1, t2)); v0v%+F#>@
下面就是f的实现,以operator/为例 H=,0p
w_4/::K*
struct meta_divide +X#JCLD
{ Kw_> X&GcJ
template < typename T1, typename T2 > $ReoIU^<
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) tn>z%6;&Z
{ V 3?x_pp
return t1 / t2; LVt{`
} v 9\2/B
} ; h' #C$i
FyY<Vx'yQ
这个工作可以让宏来做: M`{~AIqd(
%an"cQ
]
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ F6,[!.wl
template < typename T1, typename T2 > \ ) bRj'*
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; )4u6{-|A
以后可以直接用 AT$eTZ]M
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Cp {
j+Ia
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 Ky(=O1Ufu
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) ixJ%wnz
':Avh|q3N
6'E3Q=}d
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 Teo&V
(^,4{;YQ5
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > u6tD5Y
class unary_op : public Rettype *% 6NuZ
{ E3%:7MB
Left l; SY &)?~C
public : ,-({m'
unary_op( const Left & l) : l(l) {} :70n% 3a
bUJ5jkZ)
template < typename T > 5^:N]Mp"
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const fjGYp
{ J)yNp,V
return FuncType::execute(l(t)); ii,/omn:
} (?[^##03MN
E6
glR
template < typename T1, typename T2 > -`knSR
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `GGACH3# s
{ x|3f$
=b
return FuncType::execute(l(t1, t2)); t.f#_C\
} mV\QZfoF
} ; YhpNeP{A
gpt98:w:
s{q)P1x
同样还可以申明一个binary_op X%1j-;Wr@
Y5rR
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > H#zsk*=QD
class binary_op : public Rettype Dl/Jlsd@
{ 7=Vs1TVc
Left l; ;}/@ar7s3
Right r; <Vu/6"DP
public : {Ftz4y)6
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} +=Xgi$
02|f@bP.
template < typename T > Gn+3OI"
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const $mS]K!\
{ ~k}>CNTr
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 4&TTPcSt;
} !4gyrNS
UBN^dbP*
template < typename T1, typename T2 > ~i3/Ec0\
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const io8c[#"uU
{ f[}N
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); n4* hQi+d
} Av3qoH)[<
} ; $%*E)~
e~Hx+Qp.G
'1o1=iJN@$
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 }\p>h
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 \Pv_5LAo
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ^7cZ9/3
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。 wTT_jyH)
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! g`('
k5=
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。。。 =SY5E{`4p
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 OB-2xmZW
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) N001c)*7Q
下面是修改过的unary_op IO, kGUS
i Eh
-
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > >%v w(pt
class unary_op G|WO
{ v\LcZt`}
Left l; m@qM|%(0x
Qf?5"=:#
public : $m$tfa-
lP9XqQ(
unary_op( const Left & l) : l(l) {} iymOq9
JjH#,@'.
template < typename T > {u/G!{N$
struct result_1 ~hJ/&,vH!
{ ;THb6Jz/+
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; M!KHBr
} ; 8UAbTqB-
C&d%S|:IR
template < typename T1, typename T2 > \dIc_6/D1
struct result_2 !>%U8A
{ OI=LuWGQE1
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 7.-g=Rcz
} ; ZjlFr(
ppwjr
+
template < typename T1, typename T2 > Y6_%HYI$
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const < C{-ph
{ MT`gCvoF4P
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); aFZu5-=x
} v^Vr^!3
XET'XJWF%
template < typename T > 8(.DI/
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const pP1|/f5n`
{ X)-9u 8
return OpClass::execute(lt(t)); .I6:iB
} }7`HJ>+m)H
H<^*V8J 'w
} ; 41pk )8~pt
l~f>ve|
BE&P/~(C
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 I=N;F6
好啦,现在才真正完美了。 bu;3Ib3\
现在在picker里面就可以这么添加了: XDtr{r6z
d+
LEi^
template < typename Right > :'\4%D=w
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const uVO*@Kj+
{ Pc=S^}+
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); UKIDFDn6_
} cBgdBPDa
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。 zjyj,jP
2>Uy`B|f
FQV]/
L&C<-BA/
nG0Uv%?{pj
十. bind c&A;0**K,
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。 --ED]S
8
先来分析一下一段例子 5&&6e`
$On
/}_OCuJJ,
int foo( int x, int y) { return x - y;} ?DN4j!/$
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 e ]@Ex
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 (}$~)f#s
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 'f+g`t?
我们来写个简单的。 Z0f0tL&A<
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: MNy)= d&<P
对于函数对象类的版本: >e]46K
iQrTEp
template < typename Func > r_sZw@lqJ
struct functor_trait *O`76+iZ|_
{ HA
+EuQE"
typedef typename Func::result_type result_type; oD5VE
} ; os\"(*dix
对于无参数函数的版本: c0lVt)pr/
c|f)k:Q
template < typename Ret > ^bVY&iXNu
struct functor_trait < Ret ( * )() > _}_lrg}U
{ ;$ot,mH?T
typedef Ret result_type; 1wx&/#a
} ; a59l"b
对于单参数函数的版本: =xO q-M
/eM_:H5
template < typename Ret, typename V1 > p1dqDgF*
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > i(eLE"G+
{ FZ!KZ!p
typedef Ret result_type; #MZ0Sd8]&
} ; N9W\>hKaeh
对于双参数函数的版本: aL wd#/!
Dxc`K?M
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > S-FoyID\H
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > >[4;K&$B
{ myp}DI(
typedef Ret result_type; ` ,B&oV>
} ; kg2?I L
等等。。。 ?}QHEk:H
然后我们就可以仿照value_return写一个policy }m?1IU%q
tDuQ+|~M
template < typename Func > GN36:>VWb
struct func_return
sFR'y.
{ ^k&T