一. 什么是Lambda r$3~bS$]
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 r0Y?X\l*
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, 9|G=KN)P:
+X%fcoc
fUL{c,7xda
X."h Tha5
class filler dp// p)B>
{ psyH?&T
public : 0+2Matk>.
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} YV ZSKU
} ; Ow($\,
g1hg`qBBW
&23ss/
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 2\z`G
B!E<uVC
,h^;~|GT
<2TB9]2. g
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true );
6>N u=~
93Ci$#<y
qG2\`+v
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 E3.W#=o
e~2*>5\:
y?R <g^A
fbx;-He!
二. 战前分析 +}G>M=t::
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。 k. ?
T.9
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
8tFyNl`c
d~z<,_r5c
7z P
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); /xrq'|r?C
/* --------------------------------------------- */ /J9T=N
vector < int *> vp( 10 ); "` ?Wu
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); rfZj8R&
/* --------------------------------------------- */ RQK**
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); BorfEv} SN
/* --------------------------------------------- */ P+zI9~N[
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); @x-GbK?
/* --------------------------------------------- */ o7 -h'b-
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); C"m0"O>
/* --------------------------------------------- */ tpx3:|
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); T=f;n;/>
-Bwu$$0
e,j ?_p
L&gEQDPgq|
看了之后,我们可以思考一些问题: k~9Ywf
1._1, _2是什么? Y;/=3T7An
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。 ID k:jO
2._1 = 1是在做什么? TeN1\rA,
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。 #V9hG9%8
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。 OHtZ"^YG
hDkqEkq1R
~NW5+M(u
三. 动工 2S10j%EeI
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: *
SON>BSF
Kp=3\) &
$d??(
)i6U$,]
template < typename T > $b
71
class assignment F0ivL`
{ ks`
T value; CR<pB)F?a
public : MIyLQ
assignment( const T & v) : value(v) {} 5tCq}]q#P
template < typename T2 > m{yNnJ3O
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } "y
,(9_#
} ; 7Hkf7\JY
Xi`U`7?D(=
2.&V
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 1oW]O@R
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment uA}FuOE6
?KuJs9SM
fN%5D z-e
*1$~CC7
class holder .L TFa.jxA
{ hpi_0lMkI
public : #pn AK
template < typename T > 90if:mYA
assignment < T > operator = ( const T & t) const K'rs9v"K|
{ Nm:<rI,^
return assignment < T > (t); N, +g/o\f
} #1!BD!u
} ; ^fiRRFr[
md
+`#-D\O
czsoD)N
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: SFPIr0 u
;@-5lCvC(+
static holder _1; /t 6u"I~
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 P;91C'T-x
]}Hv,a
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ^d$e^cU
而不用手动写一个函数对象。 U
&k3
Pc
?G^
Xol
F1[[fH
VKfHN_m*
四. 问题分析 ]~ 8N
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 <.B> LU
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 mt]YY<l
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 wU3ica&[
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 5OqsnL_V
下面我们可以对这几个问题进行分析。 tZBE& :l
UHl/AM>!
五. 问题1:一致性 t:@A)ip
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 8uD%]k=#!
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 <^c0bY1
nk,Mo5iqV
struct holder T`<k4ur
{ O*Pe[T5x'
// R/FV'qy]
template < typename T > Ytnr$*5.
T & operator ()( const T & r) const Us~wv"L=UX
{ QS?9&+JM |
return (T & )r; mb6?$1j
} [goPmVe+
} ; | BWK"G
H9m2Whq
这样的话assignment也必须相应改动: ?-v?SN#
I:)#U[tn0
template < typename Left, typename Right > 1`JN
class assignment $[;eb,
{ \J
g#X:d
Left l; 7n/I'r
Right r; g#nsA(_L
public : JM9Q]#'t
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} -@?>nLQb
template < typename T2 > bN%MT#X
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } )
G&3V
} ; UdgI<a~`k6
Uy'ZL(2
同时,holder的operator=也需要改动: " yl"A4p
S
1,D
^,
template < typename T > aL6 5t\2
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const R2f,a*>
{ 2>$L>2$
return assignment < holder, T > ( * this , t); ! r\ktX
} wm[d5A4
fBh|:2u
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。 cDol
o1*
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 |L-juT X9
(D3m5fO
return l(rhs) = r; .5 r0%
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。 3nGK674;z
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: -mdPqVIJn:
`erQp0fBM
template < typename Tp > .f<,H+ m^
class constant_t /P}tgcs
{ :iiTz$yk
const Tp t; 5 :>
public : %R "nm
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} :#KURYO<
template < typename T > }+Z;zm@/6
const Tp & operator ()( const T & r) const ttt&sW`
{ +/8?+1E ^
return t; O3GaxM\x
} td$Jx}'A
} ; #Ih(2T
i
Z4sjH1W
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 TyXOd,%zl
下面就可以修改holder的operator=了 .b)(_*
teALd~;
template < typename T > <VsZ$
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ~/[N)RFD
{ 7-B'G/PS/
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 9Dkgu^`
} k( ^ b
f}d@G/L
同时也要修改assignment的operator() +6E<+-N
o?8j*]
template < typename T2 > .v8=zi:7Y
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } N=x,96CF
现在代码看起来就很一致了。 \wd`6
`N,Jiw;bw
六. 问题2:链式操作 ~<R~Q:T
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ai2}vR
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。 7nIMIkT:
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。 6-}9m7# Y
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。 -^N '18:
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct %"B$I>h
nJw1Sl5
template < typename T > -p~B
-,
struct result_1 -v&srd^
{ V!!'S
h
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; _Y~?. hs^
} ; v:b%G?o
|9JYg7<
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: +fmZ&9hFNJ
'1*MiFxKq
template < typename T > Dne&YVF9V
struct ref rbWFq|(_
{ ;^]F~x}
typedef T & reference; SS-
} ; }DwXs` M7
template < typename T > Q5ao2-\
struct ref < T &> 4 .qjTR
{ )E|Bb=%
typedef T & reference; >X,6
} ; IHfqW?
AS
u l
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: v]sGdZ(6-
3M`J.>
template < typename T > ea/6$f9^
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const N~YeAe~+
{ **[p{R]8o
return l(t) = r(t); b*7i&q'H
} =="SW"vNi
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。 !b_IH0]U
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ,;}RIcvQV
"b;?2_w:E
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 bSzb! hT`
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: `WL*Jb
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 a WC
sLH
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 F!'"mU<f
最后的布局是: mZ%\`H+
Add SuSZ,>
/ \ d?qz7#kc
Divide 5 XO>Y*7rO
/ \ *QJ/DC$
_1 3 FUqiP(A
似乎一切都解决了?不。 HC$cK+,ZU}
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。 C2T,1 =
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。 ,'}ZcN2)
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: wz57.e!Me=
sy?W\(x
template < typename Right > fC[gu$f][
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const rCYn YA
Right & rt) const hR2.w/2j
{ K(Nk|gQ
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); &/"
qOZAs
} E&AR=yqk
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 w.jATMJ)F
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 'AU!xG6OQ
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 `Hqu2
'`
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 %|~UNP$
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。 Y,r2m nq
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? SQ[}]Tm;n
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: }#1{GhsS
Q*5d~Yr ]R
template < class Action > |k0VJi
class picker : public Action V^D#i(5
{ Gy5W;,$q
public : qn .
picker( const Action & act) : Action(act) {} SE1 tlP
// all the operator overloaded c4|.!AQ>
} ; rXMv&]Ag
H+Wd#7l,
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 rv[\2@}
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: wKN9HT
1vr/|RWW
template < typename Right > gkjZX
wp
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const n >^?BU
{ S_atEmQ
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ZL
Aq8X
} 3 ren1
U7N<!6
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > H D>{UU?
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 utXcfKdt
e:]$UAzp
template < typename T > struct picker_maker ;-F#a+2]!
{ -MZ Eli g
typedef picker < constant_t < T > > result; pJIH_H
} ; "#()4.9
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ^/,s$dj
{ Us<lWEX;k
typedef picker < T > result; XN Y(@
} ; *HVO
{+ m)*3~w
下面总的结构就有了: K:0RP?L
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 n.)-aRu[
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 #rC% \
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 K{c^.&6D
至此链式操作完美实现。 2;3q](d
=[$*PTe
^s-3U
七. 问题3 kF5}S8B
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。 xiiZ'U
p ,!`8c6
template < typename T1, typename T2 > ;Mc}If*
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const P%.5xYn
{ Kr<O7t0X
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 6\bbP>ql
} s}.nh>Q
AxeWj%w@
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: >/>a++19
S'WmPv
template < typename T1, typename T2 > _MR2,mC
struct result_2 >2rFURcD
{ z<ek?0?yS
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; a7Jr} "B
} ; tf,_4_7#$
C'Ymz`iQ
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? nD_g84us
这个差事就留给了holder自己。 {|fA{ Q_R
Gp14;
LRs{nN.N
template < int Order > HTC7fS
class holder; *?uF&( 0
template <> E,;nx^`!l
class holder < 1 > |^=`ln!
{ a'|0e]
public : k;)L-ge9
template < typename T > \ l:n
struct result_1 f?]cW h%
{ )z aMycW
typedef T & result; UY==1\
} ; @U&|38
template < typename T1, typename T2 > GV9"8MZ6
struct result_2 i55']7+0
{ 5rc<ibGh
typedef T1 & result; {BJxRH"&6*
} ; ELm#
template < typename T > hZpFI?lqc\
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const []@Mk
{ zIL.R#|D=
return (T & )r; {3;4=R3
} ScI9.{
template < typename T1, typename T2 > W]
lFwj
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const qP"m819m
{ 1q*3V8
return (T1 & )r1; sU`#d
} fhC=MJ
@
} ; fF9vV. }
+"C0de |-
template <> t+&WsCN
class holder < 2 > !:>y.^O
{ 6 2LZ}yn_"
public : 0]Li"Wb
template < typename T > ]t,ppFC#
struct result_1 qn<~
LxQ
{ ^Ab|\5^3
typedef T & result; $FAl9
} ; {u:DC4eut
template < typename T1, typename T2 > hGpaHY>My
struct result_2 v/kYyz
{ eVy,7go h
typedef T2 & result; 55#H A?cR
} ; $`uL^ hlj]
template < typename T > uv@4/M`
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const OaEOk57%de
{ D3_,2
return (T & )r; LOQEU?z
} m\Dbb.vBvW
template < typename T1, typename T2 > # wG}T
.*
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 2nwP-i
{ (j'[t
return (T2 & )r2; .rS0zU
} E;+3VJ+F"
} ; b&!X#3(KT
$idYG<],
@ )1u
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 k:c)|2
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: !7_Q_h',
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 5T,`j=\
l9-(ofY*J
return l(i, j) = r(i, j); d`Wd"LJ=
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 1X=}
YpAjZQZ,
return ( int & )i; _G`kj{J
return ( int & )j; (_d^iZyf
最后执行i = j; /N~.,vf
可见,参数被正确的选择了。 c(@)V.o2
E$RH+):|
xY@V.
,3x3&c
oJ5V^.
八. 中期总结 "_9Dau$
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: &u.t5m7(
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 dC)@v]#h
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 GUMO;rZs
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ?-6oh~W<
ab6KK$s
r=u>TA$
OJ&~uV >2
]mYY1%H8M
'H97D-86/
九. 简化 >d_O0a*W-
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。 hMDy;oQ
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 1{_;`V
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: 6VIi
nuOW
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。
d':c
+-*/&|^等 <D=U= 5
2. 返回引用。 uP<tP:
=,各种复合赋值等 ?&"-y)FG
3. 返回固定类型。 Td?a=yu:J
各种逻辑/比较操作符(返回bool) \= i>}Sg
4. 原样返回。 @*!8
operator, ?oP<sGp
5. 返回解引用的类型。 `N$<]i]s5
operator*(单目) gLU #\d]
6. 返回地址。 9z,V]v=
operator&(单目) .%.J Q
7. 下表访问返回类型。 >/GVlXA'
operator[] tvavI9
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 wU+-;C5e
operator<<和operator>> -FdhV%5]
Eqnc("m)
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 %i$]S`A}
例如针对第一条,我们实现一个policy类: NZCPmst
bfhap(F~(e
template < typename Left > ~:v" TuuK
struct value_return fpu^
{ K8f;AK
template < typename T > Wu?4oF
struct result_1 9*U3uyPi
{ Yq}(O<ol
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; p%ek)tT
} ; \$W>@w0
n}}$-xl
template < typename T1, typename T2 > rISg`-
struct result_2 p78X,44xg
{ *+rO3% ;t
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ;(5b5PA
} ; ]gx]7
} ; CM|?;PBuv
c/%i,N\5
cba~
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 6O>NDTd%
-lAX-W0
下面我们来剥离functor中的operator() AQ7w5}g+V
首先operator里面的代码全是下面的形式: %dw@;IZ#8{
fIWOo >)D
return l(t) op r(t) 4'_PLOgnX
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ~QQi{92
return op l(t) /p}^Tpu
return op l(t1, t2) kzcl
return l(t) op Z]jm.'@z@
return l(t1, t2) op 5R"iF+p4
return l(t)[r(t)] t Y'fFz^Ho
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] fq-e2MCX5
ezS@LFaA
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: $t}t'uJ
单目: return f(l(t), r(t)); __O@w.
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); w7+3?'L
双目: return f(l(t)); OXAr..
return f(l(t1, t2)); AU0pJB'
下面就是f的实现,以operator/为例 Rw-!P>S$
)\ow/XPE
struct meta_divide |L%}@e
Vw_
{ `v)
:|Q
template < typename T1, typename T2 > B ~xT:r
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Y)lYEhF
{ l3[2b
Qx
return t1 / t2; U|ZYoc+](
} 2SVBuV/R
} ; }M*yE]LL;Z
ZgarxV*
这个工作可以让宏来做: 3V2dN)\
D;nm~O%
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Okxuhzn>"
template < typename T1, typename T2 > \ KsVN<eR{
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 7.}Vvg#G
以后可以直接用 s_:7dD
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) yUd>EnQna
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 9
M>.9~
(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。。。) Ps<;DE\$f4
=cz^g^7
<MdIQ;I8
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 oU"!"t
g4z*6L,u
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > >JVdL\3
class unary_op : public Rettype ~$w9L998+
{ zp.-=)D4e
Left l; #O<,
public : :Q]P=-Y8
unary_op( const Left & l) : l(l) {} $DS|jnpV
meJ%mY
template < typename T > Pnl+.?
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const xs?Ska,N
{ rlMahY"C
return FuncType::execute(l(t)); we?#
Dui
} ,v\^efc:%
|f67aN
template < typename T1, typename T2 > x#)CH}J
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const m!#'4
{ skeH~-`M@
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 9fQ[:Hl"
} I.dS-)Y
} ; Q7#Yw"#G!
05SK$
Y<<
h[*:\P`
同样还可以申明一个binary_op F .hA.E
v=8sj{g3,3
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > HAKB@h)
class binary_op : public Rettype E!"N}v
{ ?c ur}`
Left l; !a9`]c
Right r; 4J5 RtK
public : ?q{HS&k
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} %H/V
iC
X\Gbs=sf6
template < typename T > Gv\39+9=
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const i0q<,VSl$_
{ lD9QS ;
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 0Ba*"/U]t~
} SB
x<-^
2p|ed=ly%
template < typename T1, typename T2 > )JA9bR
<
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const y?Cq{(
{ 2r^G;,{
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ;X;q8J^_K_
} {J~VB~('
} ; OrPi ("/
&9OnN<mT1
jCp^CNbA
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 ;M<R
e
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 3sD/4 ?
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 'f_[(o+n
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 8{4SaT.-Rm
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! P1G;JK
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 W!Fu7a
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 g>*P}r~;^b
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan)
:q34KP
下面是修改过的unary_op WJU[+|J
JavSR1_
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > N!lQ;o'
class unary_op Wj INY
{ qxbGUyH==
Left l; T/$hN hQK
FKWL{"y
public : wN]]t~K)Q
wNm 1H[{
unary_op( const Left & l) : l(l) {} e|
Sw+fhy<
:meq4!g{1
template < typename T > #Y<QEGb(
struct result_1 nnZM{<!hF
{ +/U6p!
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; hMnJH_siY
} ; wl5+VC*l0
"30R%oL]=
template < typename T1, typename T2 > Qv
B%X)J
struct result_2 Lq#$q>!K
{ )(V!& w6
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type;
s;W1YN
} ; L %20tm
GUcGu5tw:
template < typename T1, typename T2 > Q@ghQGn#
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -izZ D
{ VMl)_M:'
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 6~ +/cY-V
} v5A8"&Jr
7N8a48$8
template < typename T > D`
a bVf
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1X-fiQJe
{ @+&QNI06S
return OpClass::execute(lt(t)); A(1dq
} P$i d?
w,VUWja
} ; 1kczlTF
d>hLnz1O
krecUpo
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 NR.YeKsBq
好啦,现在才真正完美了。 q[5&
现在在picker里面就可以这么添加了: f9a_:]F
><w=
template < typename Right > cz;gz4d8
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const VRA0p[
{ ~#PC(g
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); @QbTO'UzK`
} eb=#{
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。 {w52]5l
bCmlSu
q~6((pWi|
ss'`[QhR2
js F96X{
十. bind &XZS}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。 j-(k`w\
先来分析一下一段例子 :>o2UH
!8}x6
m!sMr^W
int foo( int x, int y) { return x - y;} l~'NqmXe
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 cIOM}/gqv
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Rd:wMy$
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。 ^nN@@\-5
我们来写个简单的。 }gtkO&
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: @f%q ,:
对于函数对象类的版本: @ $2xiE.[
M&ec%<lM
template < typename Func > ]#P>wW
struct functor_trait Q|Go7MQZ@k
{ <~iA{sY)O
typedef typename Func::result_type result_type; -iySU 6
} ; vJfj1 f
对于无参数函数的版本: pa2cM%48
*,#T&M7D
template < typename Ret > [*z`p;n2D
struct functor_trait < Ret ( * )() > Wer.VL
{ ;H`>jI$
typedef Ret result_type; 1gh<nn
} ; G21cJi*
对于单参数函数的版本: 7yFV.#K3O
.?LP$O=
template < typename Ret, typename V1 > Xw]L'+V=
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > sHf.xc
{ e!p?~70
typedef Ret result_type; 3ox
0-+_
} ; jCxg)D7W
对于双参数函数的版本: R^=[D#*]>
m8NKuhu
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > :uQ~?amM
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > MtXTh*4
{ xyPz_9
typedef Ret result_type; C?fa-i0l^
} ; xSL%1>MrN
等等。。。 PNG!q}(c
然后我们就可以仿照value_return写一个policy L0EF
CQ7
{/K_NSg+h
template < typename Func >
~[3B<^e
struct func_return B,avI&7M;S
{ Jwe9L^gL
template < typename T > KV]8o'
struct result_1 /><+[\q4LM
{ {n-6e[
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Gb_y"rx?0
} ; Hl b%/&
$|n#L6k
template < typename T1, typename T2 > +9[s(E?SY
struct result_2 k/mO(i%qi
{ Hribk[99
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; .vk|aIG
} ; az;o7[rI^
} ; tp?<
e
;nZN}&m
WbH#@]+DN
最后一个单参数binder就很容易写出来了 #b5V/)K
HZEDr}RN
template < typename Func, typename aPicker > 1@ .Eh8y
class binder_1 5,u'p8}.
{ ~|. vz!A
Func fn; $Oi@B)=4d+
aPicker pk; ]q<Zc>OC
public : 3e7P
w`gLl
\&.]!!Q
template < typename T > 1k?k{Ri
struct result_1 iES?}K/q
{ iU9> qJ]
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; GEQ3r'B|
} ; PA<<{\dp
zpM%L:S
template < typename T1, typename T2 > MO-)j_o-Z
struct result_2 k-XE|v
{ b@m\ca
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; -3T~+
} ; Sz#dld Mz
7-`iI(N<
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} /4lm=ZE/
aEw wK(ny
template < typename T > ,+hH|$
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ZA
Xw=O5
{ /R!/)sg
return fn(pk(t)); 3 F ke#t
} }J-+^
template < typename T1, typename T2 > w|0w<